Un système expert flou pour stabiliser le réseau électrique

O. Belghazi M. Taalabi ouissam_bel@yahoo.fr taalabi@emi.ac.ma

Ecole Mohammadia d’Ingénieurs,

Département Génie ElectriqueRabat

Introduction

• Énergie électrique

• Perturbations: Variation de charge Oscillations (fréquence, tension )

Risque d’isoler le générateur en question

• Solution le PSS: Power System Stabilizer

Power System Stabilizer PSS

• Excitation supplémentaire

• Deux types:

Classique

Flou

PSS classique

• Classique:

• Autres algorithmes

PSS classique

• Calculé pour un point de fonctionnement

• Les performances se dégradent si on change de point de fonctionnement

Fuzzy PSS

• Fuzzy Inference System (FIS)

Fuzzy PSS

• FIS utilisé comme contrôleur flou

Fuzzy PSS

• Les entrées du contrôleur flou

∆ω : Signal de l’erreur de vitesse.

∆ω’ : Variation de ∆ω

• Variables linguistiques des entrées:

Fuzzy PSS

• La Sortie du contrôleur flou

Vs : la tension de stabilisation

• Variables linguistiques de la sortie:

Fuzzy PSS

• Base de règles: 25 règles

∆ω

∆ω’ NG N EZ P PG

NG NG NG NG N EZ

N NG NG N EZ P

EZ NG N EZ P PG

P N EZ P PG PG

PG EZ P PG PG PG

Fuzzy PSS

• Gains statiques: Gains statiques:

Kω = 356

K∆ω = 66

Kvs = 2

Fuzzy PSSPremier Test : Variation de chargePremier Test : Variation de charge

Modèle générateur - barre infinieModèle générateur - barre infinie

Puissance du générateur: 920.35 MVA

Faire passer la machine de 70% sa puissance nominale

à 90 % de cette puissance

Fuzzy PSSPremier Test : Variation de chargePremier Test : Variation de charge

Modèle générateur - barre infinieModèle générateur - barre infinie

Variation de l’Angle de la machine: Temps de stabilisation:

Sans PSS : 11.3 sec.

Avec CPSS: 4.5 sec.

Avec FPSS: 1.9 sec.

Fuzzy PSSPremier Test : Variation de chargePremier Test : Variation de charge

Modèle Multi machinesModèle Multi machinesPuissance du 1er générateur : 920.35 MVA Puissance du 1er générateur : 920.35 MVA

Puissance du 2éme générateur : 911 MVAPuissance du 2éme générateur : 911 MVA

Fuzzy PSSPremier Test : Variation de chargePremier Test : Variation de charge

Modèle Multi machinesModèle Multi machines Changer le point de fonctionnement Changer le point de fonctionnement

du premier générateur:du premier générateur:

Temps (sec.) 0 7.5 15 22.5

Point de

fonctionnement80% 90% 70% 80%

Fuzzy PSSPremier Test : Variation de chargePremier Test : Variation de charge

Modèle Multi machinesModèle Multi machines Changer le point de fonctionnement du premier générateur.Changer le point de fonctionnement du premier générateur.

Variation de l’Angle du 1Variation de l’Angle du 1erer générateur: générateur:

Temps de stabilisationTemps de stabilisation

pour le changement depour le changement de

l’instant 15 sec:l’instant 15 sec:

Sans PSS: 10.5 sec.Sans PSS: 10.5 sec.

Avec CPSS: 3.5 sec.Avec CPSS: 3.5 sec.

Avec FPSS: 1.75 sec.Avec FPSS: 1.75 sec.

Fuzzy PSSPremier Test : Variation de chargePremier Test : Variation de charge

Modèle Multi machinesModèle Multi machines Changer le point de fonctionnement du premier générateur.Changer le point de fonctionnement du premier générateur.

Variation de l’Angle du 2Variation de l’Angle du 2ièmeième générateur: générateur:

Fuzzy PSS Deuxième Test :Deuxième Test : Court-circuit Court-circuit

(dans le cas du Modèle Générateur - Barre Infinie(dans le cas du Modèle Générateur - Barre Infinie))Forcer à zéro la tension aux bornes du générateur Forcer à zéro la tension aux bornes du générateur

Pendant 100 msPendant 100 ms• Évolution de l'angle de charge de la machine Évolution de l'angle de charge de la machine

après un court-circuit::après un court-circuit::

Temps de stabilisation:Temps de stabilisation:

Sans PSS: 14.2 sec.Sans PSS: 14.2 sec.

Avec CPSS: 6.3 sec.Avec CPSS: 6.3 sec.

Avec FPSS: 4 sec.Avec FPSS: 4 sec.

Conclusion

• Approche floue plus performante que l’approche classique

• Par rapport à d’autres travaux sur l’approche floue:

25 règles floues au lieu de 49 règles Temps de calcul plus court