- [ VRPG-Doc] Electrotechnique --- كهروتقني

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Amélioration de la sécurité des systèmes électriques à travers l’approche de sensibilité pour l’emplacement optimal des dispositifs FACTS
(2021-05-27) ZOBEIDI Messaoud; Encadreur: LAKDJA Fatiha
Résumé (Français) : Les Systèmes de transmission flexible en courant alternatif (FACTS) sont conçus pour l’amélioration desperformances des réseaux électriques de transport et interconnexion. De nombreuses études ont été faitessur ces systèmes concernant l’augmentation de la vitesse de contrôle des paramètres des lignes (tension,impédance, déphasage). L’adoption de la nouvelle technologie de compensations shunt et série utilisant dessystèmes d’électronique de puissance sont des concepts FACTS. Ces derniers permettent aux réseaux d’êtreplus flexibles. Pour sauvegarder la sécurité des réseaux électriques, on a étudié plusieurs facteurs dans cettethèse dont l’objectif a été focalisé sur l’emplacement optimal de FACTS en utilisant les facteurs desensibilités, et l'impact de la taille de réseau sur les facteurs de sensibilités, l’amélioration de la tension desystème en utilisant le FACTS shunt, la réduction de la surcharge et l'augmentation des capacités de transfertde puissance en utilisant les FACTS série. Les résultats ont été obtenus à l'aide de différents réseaux tests(réseau 6 nœuds IEEE, réseau 14 nœuds IEEE, réseau 30 nœuds IEEE et réseau Algérien 114 nœuds) et ont montré l'impact de chaque système FACTS sur les réseaux de puissance. Abstract (English) : Flexible AlternatingCurrent Transmission Systems (FACTS) are designed to improve the performance oftransmission and interconnectiongrids. Manystudies have been carried out on thesesystemsconcerningthe increase in the speed of control of line parameters (voltage, impedance, phase shift). The adoption ofnew shunt and series compensation technologyusing power electronicssystems are FACTS concepts. Theseallowgrid to be more flexible. To safeguard the security of the electricitygrids, westudiedseveralfactors in thisthesis, the objective of whichwas to focus on the optimal location of FACTS usingsensitivitiesfactors, and the impact of the grid size on the factors of sensitivities, system voltage improvementusing FACTS shunt, reduction of overload and increase of power transfercapabilitiesusing FACTS series. The resultswereobtainedusingdifferent test grid (IEEE 6 buses , IEEE 14 buses, IEEE 30 buses and Algerian grid 114 nodes) and showed the impact of each FACTS system on the power grid.
Amélioration du flux de puissance dans un réseau électrique par l’UPFC (Unified Power Flow Controller)
(2020-02-27) Abdelouahed Touhami; Encadreur: Zidi sid ahmed
الملخص (بالعربية) : يعاني تخطيط وتشغيل شبكات الطاقة من قلق زيادة عبور الطاقة. أدت هذه المشكلات إلى إدخال أجهزة FACTS (أنظمة نقل التيار المتردد المرنة) لمعالجة مختلف الحالات الشاذة الكهربائية التي تؤثر على هذه الشبكات ، ولا سيما التحكم في تدفقات الطاقة ، وصيانة الفولتية المرسلة ، وزيادة الحد الأقصى من القدرة المنقولة وتحسين استقرار شبكات الكهرباء. في هذا السياق ، عملنا يرتكز على واحد من أقوى مكونات FACTS ، هو UPFC (التحكم في تدفق الطاقة الموحد). هذا الجهاز قادر على العمل وفقًا للمعايير الثلاثة (الجهد ، المعاوقة وزاوية النقل) ، والتي تحكم نقل الطاقة في خط النقل الكهربائي. من بين وظائف UPFC المختلفة ، نحن مهتمون في هذه الأطروحة على وظيفتين رئيسيتين هما: التحكم في الجهد المنقول وتحسين تدفق الطاقة لشبكات الكهرباء المختلفة. يتم تكييف الأداء التشغيلي للـ UPFC بواسطة منظم PI الكلاسيكي ، ويتم تعزيزه بواسطة تقنيات التحكم المتقدمة (الذكاء الاصطناعي) بشكل خاص المنطق الغامض. للمضي قدماً في تطورات النتائج التي تم الحصول عليها ، تحتل طرق التحسين التي تعتمد على الخوارزميات مثل: الجينات ، أسراب الجسيمات ، مستعمرات النمل نطاقًا رئيسيًا للتطبيق في نظام التحكم في UPFC لتحسين أذائه والوصول إلى المزيد من القيم المثلى لعملية حيوية للشبكات الكهربائية. من حيث الأداء الديناميكي ، تكشف مقارنة نتائج المحاكاة للاختبارات المختلفة أن التحكم باستخدام الذكاء الاصطناعي وطرق التحسين عن طريق الخوارزميات هي الأفضل ، فهي تضمن الأداء الجيد لنظام التحكم من حيث التتبع والمتانة والفصل. الكلمات المفتاحية : شبكة الطاقة ، FACTS ، UPFC ، تدفق الطاقة ، الأداء الديناميكي ، الذكاء الاصطناعي ، المنطق الضبابي ، طرق التحسين ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (en Français) : La planification et l’exploitation des réseaux électriques soufrent par le souci de l’augmentation des transits de puissance. Ces problématiques ont conduit à l’introduction des dispositifs FACTS (Flexible AC Transmission Systems) pour remédier des différentes anomalies électriques affectant ces réseaux, notamment le contrôle des flux de puissance, le maintien de la tension transmise, l’augmentation de la puissance transmissible maximale et l’amélioration de la stabilité des réseaux électriques. Dans ce contexte, notre travail est serré sur l’un des plus puissants des composants FACTS, est l’UPFC (Unified Power Flow Contrôler). Ce dispositif est capable d’agir sur les trois paramètres (tension, impédance et angle de transport), qui régissent le transit de puissance dans une ligne électrique. Parmi les différentes fonctions de l’UPFC, on s’intéresse dans cette thèse sur deux fonctions principales à savoir : le contrôle de la tension transmise et l’amélioration de flux de puissance pour divers réseaux électriques. Les performances de fonctionnement de l’UPFC sont adaptées par le régulateur classique PI et sont améliorer par des techniques de commande avancée (Intelligence Artificielle) spécifiquement la logique floue. Pour plus avancer aux développements des résultats obtenus, les méthodes méta-heuristiques à savoir les algorithmes : de génétiques, d’essaims de particules, de colonies de Fourmis occupent un intervalle major à l’application dans le système de régulation de l’UPFC afin d’améliorer ses performances et d’atteindre à des valeurs plus optimums pour un fonctionnement vitale des réseaux électriques. En termes de performance dynamique, l’étude comparative des résultats de simulation pour différents tests révèle que la commande utilisant l’intelligence artificielle et les méthodes d’optimisation sont les meilleures, ils assurent de bonnes performances de system de contrôle en termes de poursuite, robustesse et découplage. Les mots clés : Réseau électrique, FACTS, UPFC, flux de puissance, performance dynamique, intelligence artificielle logique Floue, méthodes d’optimisation. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract (en Anglais) : The planning and operation of power grids is in the process of increasing power transits. These problems have led to the introduction of FACTS (Flexible AC Transmission Systems) devices to remedy the various electrical anomalies affecting these networks, including power flow control, voltage maintenance increasing the power transfer and improve the stability of power grids. In this context, our work is tight on one of the most powerful FACTS components, is the UPFC (Unified Power Flow Control). This device is capable of acting on the three parameters (tension, impedance and transport angle), which govern the transit of power in a power line. Among the various functions of the UPFC, we are interested in this thesis on two main functions: the control of the voltage transmitted and the improvement of power flow control for various electrical networks. The operating performance of the UPFC is adapted by the classic PI regulator and is improved by advanced control techniques (artificial intelligence) specifically the fuzzy logic. To further advance the development of the results obtained, the meta-heuristic methods, namely algorithms: genetics, swarms of particles, colonies of ants occupy a major interval to the application in the regulatory system of UPFC to improve their performance and achieve more optimal values for vital power grids. In terms of dynamic performance, the comparative study of simulation results for different tests reveals that the control using the artificial intelligences and optimization methods are the best, they ensure good performance of control system in terms of tracking, robustness and decoupling. Keywords Power grid, FACTS, UPFC, power flow, dynamic performance, artificial intelligence Fuzzy Logic, optimization methods.
Chargement triboélectrique et séparation électrostatique pour deux types de mélange granulaire binaire isolants de taille fine et ceux de grosse taille.
(2017-12-20) FEKIR Djamel Eddine; Encadreur: Miloudi Mohamed
Résumé (Français et/ou Anglais) : La croissance permanente des quantités des déchets des équipements électriques et informatiques et leurs mauvaises images auprès du public ont conduit au développement d'une politique de traitement des déchets visant à diminuer leurs volumes et à réduire leurs impacts sur l'environnement. Un traitement efficace met toutefois en œuvre des filières et des procédés différents selon les matériaux et nécessite de ce fait un tri préalable. L’objectif de cette thèse a été de mettre au point un procédé utilisant l’effet triboélectrique pour assurer la charge sélective des granules de plastique et les forces du champ électrique en vue de les séparer en fonction de leur nature et de réaliser une nouvelle installation d’électro séparation à électrode concentrique et son utilisation avec ce nouveau dispositif. L'étude est faite avec les échantillons des divers isolants suivants : PC, PA, ABS, PVC et HIPS, avec des tailles de grain (allant jusqu’à 5 mm de diamètre). L'efficacité de ces deux installations ont été testées, pour le premier en présentant un mélange granulaire chargé dans un séparateur électrostatique à tapis roulant et pour le deuxième en introduisant un mélange granulaire chargé avec le nouveau dispositif de tribo-chargement dans notre nouvelle installation d’électro-séparation. La séparation d'un mélange de trois isolants a été atteinte. Mot clés : Dispositif, Séparation électrostatique, Champ électrique, Isolant, Matériaux, Triboélectricité. The continuing growth in waste quantities of computer equipment and their bad images with the public has led to the development of a waste management policy aimed at reducing volumes and reducing their impact on the environment. However, an efficient treatment uses different methods and processes depending on the materials and therefore requires prior sorting. The objective of this thesis was to develop a process using the triboelectric effect to ensure the selective charging of plastic granules and the forces of the electric field to separate them according to their nature and also the realization of a new installation of electro-separation with concentric electrode and its use with this new device. The study is made with samples of the following insulators: PC, PA, ABS, PVC and HIPS, with grain sizes (up to 4 mm diameter). The efficiency of these two installations was tested for the first one by presenting a granular mixture loaded in an electrostatic conveyor belt separator and for the second by introducing a loaded granular mixture with the new tribo-loading device in our new installation d electro-separation. The separation of a mixture of three insulators was achieved. Key words: Device, Electrostatic separation, Electric field, Insulation, Materials, Triboelectricity.
Commande de la machine asynchrone dédiée à l’énergie photovoltaïque
(2017-07-04) ATTOU Amine; Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص(بالعربية): هذه الاطروحة تتركز على تحسين الاداء و كفاءة النظام ولدلك قمنا باقتراح مجموعة من الانظمة التحكم الذكية و القوية لمحول الطاقة مستمر/مستمرالممون من الطاقة الشمسية. منها نظامان تحكم يعتمدان على التقزيب باستعمال أنظمة المنطق الغامض باستعمال نهج ممداني و نهج مصفوفة خطية الغير المتساوية. قبل التطرق الى الجزء الثاني, قمنا بطرح تقنيتين بالنسبة لمحول التيار مستمر/ متناوب, أول بثلاتة اذرع و الثانية بذراعين فقط. بمأن ألات الامتزامنة اصبحت اكثر استعمالا بسبب صلابتها و استطاعتها الكثلية وكدا كلفتها لكن خلال استعمالها تتعرض لبعض التأثيرات و الاختلالات الخارجية ما يسبب اضرار و قد تبتعد كل البعد عنالاوامر المسطرة لها. يهدف هذا الجزء الى دراسة و مراقبة هذا النظام لتحقيق المتابعة, حتى في حالة وجود اضطراباتكانكسار في قضبان الدوار. كلمـات مفتاحيـــة :الطاقة الشمسية, الأنظمة المتعددة الغامضة , الدالة المربعة يابونوف ,محول التيار مستمر /مستمر , نهج مصفوفة خطية الغير المتساوية ,محول تتبع النقطة القصوى , الماكنة الامتزامنة التمثيل المتالي,ادارة الحقل و التوجيه الشعاعي, محول التيار مستمر/ متناوب. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Ce travail porte sur l’étude d’un système d’énergie photovoltaïque non connecté au réseau électrique. L’insertion d’un étage d’adaptation entre un générateur photovoltaïque (PV) et la charge optimise le transfert d’énergie. Ainsi, cet étage, commandé par une MPPT (Maximum Power Point Tracking), permet de rechercher en permanence le point maximum de puissance délivrée par le module PV. Les résultats de la simulation montrent que l’algorithme MPPT proposé T-S via l’approche LMI, permet d’améliorer le rendement du système photovoltaïque de manière significative et assurer aussi la robustesse. L’onduleur triphasé représente un sous-ensemble important pour entrainer le moteur Asynchrone alimenté par un générateur photovoltaïque, c’est pour cette raison, on a proposé une nouvelle technique ou on peut assurer le fonctionnement de ce dernier par deux bras au lieu trois et pour l'optimisation du l'onduleur conçu, une technique MLI sinusoïdale est adoptée puisqu'elle n'est pas difficile à mettre en application. L'optimisation du moteur à induction est basée sur la technique de conduite utilisée. Des régulateurs à base de type PI et à base de logique floue, sont utilisés au sein d’une commande vectorielle par orientation du flux rotorique, est également abordée l’influence de la variation des paramètres sur le fonctionnement du système, les défauts de structure de la machine asynchrone sont considérés dans le cas des ruptures de barres au rotor.
Commande directe du couple d’une machine asynchrone pilotée par un convertisseur matriciel
(2017-06-29) CHIALI El Mehdi; Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص (بالعربية) : ان العمل المقدم في هذه الاطروحة هو استعمال المحولات المصفوفاتية في انظمة التحكم للمحرك اللاتزامني ثلاثي الاطوار. اولا قمنا بتقديم النموذج الرياضي للمحرك اللاتزامني وتغذيته بواسطة مموج ثلاثي الاطوار. بعد ذلك تعرضنا للمحولات المصفوفاتية حيث قمنا بعرض الخصائص المميزة لها وطرق التحكم فيها والمنقسمة الى نوعين اساسيين هي الطرق السلمية والطرق الشعاعية. بعد ذلك تطرقنا الى تقنيات التحكم الانفرادي في المحرك اللاتزامني من بينها التحكم الشعاعي لكن هذه التقية تبقى حساسة لتغيرات معاملات الالة وضرورة وضع مراقب ميكانيكي .حتى نعالج سلبيات التحكم الشعاعي استعملنا تقنية التحكم المباشر في العزم الكهرومغناطيسي ولكن هذه الاخيرة لها ايضا سلبياتها ولهذا ارتأينا الى ايجاد عدة حلول لتحسين مواصفاتها ، من بين هذه الحلول نخص بالذكر المنطق الغامض واستعمال المحولات المصفوفاتية. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le travail présenté dans cette thèse est l'utilisation des convertisseurs matriciels CM dans les systèmes de commande des machines asynchrones. Tout d'abord, nous avons présenté la modélisation de la machine asynchrone est un aperçu sur l’onduleur deux niveaux. Ensuite la topologie des convertisseurs matriciels avec les différentes techniques de modulation ont été présentées. Après nous avons développé deux types de commande pour la machine asynchrone, nous avons commencé par la commande vectorielle à flux rotorique en association avec le convertisseur matriciel. Ensuite nous avons développé la commande DTC pour surmonter les problèmes de la commande vectorielle. Enfin, plusieurs solutions ont été proposées pour améliorer les performances de la commande DTC tels que la DTC-SVM la logique floue et le convertisseur matriciel.
Commande neuromimétique de systèmes électriques Application au filtrage actif et à la commande de moteurs.
(2022-07-13) CHEDJARA Ahmed Zakaria Mehdi; Encadreur: MASSOUM Ahmed; Co-Encadreur: WIRA Patrice
Résumé (Français) : Cette thèse propose des approches neuromimétiques d’identification et de commande avec des applications directes au Filtre Actif Parallèle (FAP) et au Moteur Asynchrone. Une structure neuronale a été développée pour réaliser toutes les fonctionnalités d’un FAP pour compenser des harmoniques de courant. La phase instantanée d’un système triphasé de tensions ou de courants a été estimée avec une technique originale MSTF-ADALINE. L’identification des harmoniques de courant a été réalisée avec des réseaux de neurones de type ADALINE opérant dans les différents repères. Plusieurs schémas de commande ont été développés pour réinjecter les courants de compensation à l’aide d’un onduleur.Ils sont basés sur des techniques neuromimétiques. Une approche neuronale a été développée pour commander une MAS sans capteur mécanique. Il s'agit de remplacer le régulateur PI par un ADALINE pour améliorer l'estimation de la vitesse. Toutes les approches neuromimétiques ont été validées par des tests de simulation. Des comparaisons avec les méthodes de commande classique démontrent des caractéristiques supérieures en termes de performance et de robustesse. Abstract (English) : This thesis proposes neuromimetic approaches of identification and control with direct applications to the Parallel Active Filter (PAF) and to the Asynchronous Motor. A neural structure has been developed to perform all the functionalities of a FAP to compensate current harmonics. The instantaneous phase of a three-phase voltage or current system has been estimated with an original MSTF-ADALINE technique. The identification of the current harmonics was carried out with ADALINE-type neural networks operating in the different benchmarks. Several control schemes have been developed to reinject compensation currents using an inverter. They are based on neuromimetic techniques. A neural approach has been developed to control an MAS without a mechanical sensor. it involves replacing the PI regulator with an ADALINE to improve the estimation of the speed. All neuromimetic approaches have been validated by simulation tests. Comparisons with conventional control methods demonstrate superior characteristics in terms of performance and robustness.
Commande prédictive d’une machine asynchrone doublement alimentée dédiée pour les énergies renouvelables
(2017-10-19) FEZAZI Omar; Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص (بالعربية) إن تغير معلمات الأنظمة يجبرنا على إيجاد وتطوير نظام تحكم قوي بخلاف جهاز التحكم الكلاسيكي لأنه غير مرضي إذن يجب علينا اختيار طريقة تحكم التي تضمن أفضل الإجابات لنظامنا حتى لو أنها ليست خطية أو المعلمات تختلف بنسبة كبيرة. في هذه الأطروحة، سوف نستعمل نظام التحكم التنبؤي ونظام المهايئة بواسطة النموذج المرجعي بسبب الإستخدام الصناعي الكبير لهاتين الطريقتين للتحكم في مولدة لا تزامنية مزدوجة التغذية ترتبط مباشرة بعنصرها الساكن إلى الشبكة الكهربائية ومغذاة من جهة الدوار بواسطة مموج ذي مستويين ثم نستخدم التحكم بآلشبكات العصبية لتطوير جهاز التحكم الكلاسيكي للحصول على نفس أداء نظام التحكم التنبؤي ونظام المهايئة بواسطة النموذج المرجعي النتائج المحصل عليها بواسطة (ماتلاب/ سيميلينك) مرضية وجيدة جدا من ناحية إتباع المرجع المتانة ونوعية الكهرباء المولدة Résumé (Français et/ou Anglais) : Anglais : The parameters variations of models systems oblige us to find and develop a robust control in contrast the classic controller (PID) because It does not satisfy the models performances, for that we must choose a mode of control that has the best response even if the system is non linear or parameters are changing In this thesis we recall generalized predictive control (GPC) and adaptive control with reference model (MRAC) because of the large industrial use of those modes of controls for a doubly fed induction generation (DFIG) connected directly to the grid by its stator and controlled by its rotor by two level converter used for wind turbine. Then we use neural network (RN) to develop the classical controller to have the same performance of predictive and adaptive control with reference model. Results by Matlab/Simulink shows very good responses in terms of reference tracking, robustness and Current harmonics distortion. Français : La variation des paramètres des systèmes nous oblige à trouver et développer un système de contrôle robuste au contraire du contrôleur classique (PID) car il n’est pas satisfaisant, alors il faut choisir un mode de contrôle qui possède les meilleures réponses de notre système même s’il n'est pas linéaire où les paramètres varient en grande proportion. Dans cette thèse, nous utilisons la commande prédictive généralisée (GPC) et la commande adaptative avec le modèle de référence (MRAC) à cause de la grande utilisation industrielle de ces deux modes de contrôle pour contrôler une machine asynchrone double alimentée (MADA) reliée directement au réseau par son stator et commander par son rotor par un onduleur deux niveau utilisé pour une éolienne. Ensuite, nous utilisons les réseaux de neurones (RN) pour développer le contrôleur classique pour avoir les mêmes performances du GPC et MRAC. Les résultats de Matlab / Simulink en termes de suivie de référence, de robustesse et de distorsion des harmoniques de courant sont très bons pour les trois modes de contrôle.
Commandes de hautes performances d’une machine asynchrone à double étoile MADE via des convertisseurs multi-niveaux.
(2022-05-30) MESAI AHMED Hamza; Encadreur: BENTAALLAH Abderrahim; Co-Encadreur: A.J MARQUES Cardoso
الملخص (بالعربية) الهدف الرئيسي من هذا العمل هو تقديم حلول لتحسين الأداء وزيادة موثوقية التحكم في الآلة غير المتزامنة ذات النجم المزدوج. من أجل تحقيق هذا الهدف ، تم تطوير واقتراح استراتيجيات تحكم وخوارزميات تشخيصية جديدة لأعطال المحولات بعد تقديم أحدث ما توصلت إليه الأنظمة متعددة الأطوار ، ونمذجة آلة الحث ذات النجم المزدوج ومحولات الطاقة ، استخدمنا استراتيجيتين للتحكم مثل التحكم الشعاعي والتحكم التنبئي. بعد ذلك ، من أجل تحسين أداء هذه الاستراتيجيات ضد اختلافات معلمات الآلة ، تم استخدام تقنية الشبكة العصبية الاصطناعية. يشغل تحليل تشغيل الآلة بتقنيات التحكم هذه الجزء الأول من هذه الأطروحة في الجزء الثاني ، تم اقتراح خوارزمية جديدة لتشخيص أعطال الدائرة المفتوحة في محول الطاقة ، والتي تتطلب فقط التيارات المقاسة ، مما يتجنب استخدام أجهزة إضافية أو معرفة معلمات النظام. تم تخصيص الجزء الأخير من العمل الحالي للتحكم في المولد الغيرمتزامن ذو النجم المزدوج المدمج في نظام تحويل طاقة الرياح والمرتبط ، أولاً ، بواسطة محولات ذات مستويين وثانيًا ، بواسطة محولات ثلاثية المستويات. تثبت النتائج التي تم الحصول عليها الأداء الجيد للآلة الحثية ذات النجمتين كوضعية محرك أو مولد ، خاصة مع التحكم التنبئي Résumé (Français) : L’objectif principal de ce travail est de présenter des solutions pour améliorer la performance et augmenter la fiabilité de contrôle de la machine asynchrone à double étoile (MASDE). Afin d'atteindre cet objectif, des nouvelles stratégies de contrôle et des algorithmes de diagnostic des défauts du convertisseur sont développées et proposées. Après avoir présenté l'état de l'art des systèmes multiphasé, la modélisation de la machine asynchrone double étoile et des convertisseurs statiques, nous avons utilisé deux stratégies de control tel que la commande vectorielle et la commande prédictive. Ensuite, afin d’améliorer la performance de ces stratégies contre les variations paramétrique et les incertaines, la technique de réseau des neurones artificiel a été employé. L’analyse de fonctionnement de la machine avec ces techniques de contrôle occupe la première partie de cette thèse. Dans la deuxième partie, un nouvel algorithme de diagnostic des défauts de circuit ouvert dans le convertisseur de puissance est proposé, dans laquelle seuls les courants mesurés sont nécessaires, ce qui évite l'utilisation de matériel supplémentaire ou la connaissance des paramètres du système. La dernière partie du présent travail est consacré au contrôle de la génératrice asynchrone double étoile intégré dans un système de conversion d’énergie éolienne et associés, premièrement, par des convertisseurs deux niveaux et deuxièmement, par des convertisseurs à trois niveaux. Les résultats obtenus prouvent le bon fonctionnement de la machine asynchrone double étoile en mode moteur et en mode génératrice, notamment avec la contrôle prédictive. Abstract (English) : The main objective of this work is to present solutions to improve the performance as well as to increase the control reliability of the dual star induction machine. In order to achieve this objective, new control strategies and fault diagnosis algorithms for the power converters are developed and proposed. After presenting the state of the art of multiphase systems, the modeling of the dual star induction machine and the power converters, we have employed two control strategies such as vector control and predictive control. Then, in order to improve the performance of these strategies against the parametric variations and uncertainties, the artificial neural network technique was employed. The analysis of the machine operation with these control techniques occupies the first part of this thesis. In the second part, a new algorithm for the open circuit faults diagnosis in power converters is proposed, in which only measured currents are needed, which avoids the use of additional hardware or knowledge of the system parameters. The last part of the present work is devoted to the control of the dual star induction generator integrated in a wind power conversion system and associated, firstly, by two-level converters and secondly, by three-level converters. The results obtained prove the good performance of the dual star induction machine as motor or generator mode, especially with predictive control.
Conception et réalisation d’un nouveau séparateur à électrodes rotatives pour la séparation électrostatique des mélanges granulaires isolants
(2022-07-12) Kimi Imad Eddine; Encadreur: Miloudi Mohamed
الملخص(بالعربية) قبل عشرين سنة مضت ، كانت أكبر إهتمامات إعادة تدوير المواد البلاستيكية تتمثل في إعادة إستعادة وتقييم هذه المواد فقط. لكن اليوم ، تشهد هذه الفئة من المواد إلتفاتة كبيرة نظراً لحجمها المتزايد. تُمثل هذه الزيادة في أحجام المواد مصدر قلق لمصانع الإستعادة والتدوير. فشلت الطرق التقليدية عن طريق التعويم بالكثافة أو الجاذبية في تقديم نتائج مرضية من حيث الكفاءة ، حتى اللحظة التي ظهرت فيها التقنية الكهروستاتيكية كتقنية فعالة عملياً وأقل إستهلاكا للطاقة خلال عملية تفريق المواد البلاستيكية أُجريت العديد من الدراسات حول تقنيات الفصل الكهروستاتيكي للمواد الحبيبية العازلة. الهدف من هذه الدراسة هو تصنيع وتجريب آلة جديدة للفصل الكهروستاتيكي لخليط مزدوج من الحبيبات البلاستيكية ذات أحجام ميلليمترية إعتمادا على تصميم بأقطاب أسطوانية دوارة. تم خلال هذه لدراسة توضيح الفرق في كفاءة الفصل بالإنتقال من الحالة الساكنة للأقطاب إلى الحالة الدوارة، كما تم تأكيد ذلك نظرياً من خلال المحاكاة التي تم إجراؤها بإستخدام برنامج ماتلاب ، والتي أظهرت توافقا بين النموذجين التجريبي والنظري بأكثر من 93 بالمئة Résumé (Français) : Il y a vingt ans, la plupart des préoccupations en matière de recyclage du plastique ne concernaient que la réévaluation de ces matériaux. Aujourd'hui, cette catégorie de matériaux connaît une grande tendance, du fait de son volume croissant. Cette augmentation en terme du volume présente un souci pour l'industrie de récupération et du recyclage. Les méthodes classiques par flottation densimétrique ou gravitationnelle n'ont pas réussi à obtenir des résultats satisfaisants en termes d'efficacité, Jusqu'au moment où la technique électrostatique est apparue comme une technologie viable, efficace, et moins énérgétique pour le recyclage des matériaux plastiques. Plusieures études de séparation électrostatique des matériaux granulaires isolants ont été menés. L'objectif de ce travail est la réalisation et l'experimentation d'une nouvelle installation de séparation électrostatique des mélanges granulaires de taille millimétrique à base d'électrodes rotatives. La différence en efficacité de séparation passant de l'état statique à l'état rotatif a été démontrée. Ceci a été confirmé théoriquement par des simulations qui ont été menées via le programme Matlab, qui ont montré une compatibilité entre les deux modèles à plus de 93 %. Abstract (English) : Twenty years ago, the majority of plastic recycling concerns were only about the reassessment of these materials. Today, this category of materials is experiencing a major trend due to its increasing volume. This increase in volume presents a concern to the recovery and recycling industry. Conventional methods of densimetric or gravitational flotation have not been able to achieve satisfactory results in terms of efficiency, until the electrostatic technique appeared as a viable, efficient and less energy consuming technology for the recycling of plastic materials. Several studies of electrostatic separation of insulating granular materials have been carried out. The objective of this work is the realization and the experimentation of a new installation of electrostatic separation of granular mixtures of millimetric size based on rotating electrodes. The difference in separation efficiency from the static to the rotating state has been demonstrated. This was confirmed theoretically by simulations that were carried out via the Matlab program, which showed a compatibility between the two models of more than 93%.
Contribution à l'étude de la séparation des particules fines pour application dans l'industrie de recyclage
(2016-06-26) BENABBOUN Adel; Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص (بالعربية) : عندما تحتكك مادتين مختلفتين ضد بعضها البعض، كل منهما تحصل على شحنة كهربائية من علامة معاكسة .هذا النوع من الاحتكاك لاكتساب الشحنات، معروف منذ العصور القديمة باسم تريبوالكتريك، يمثل مبدأ عمل جهاز الفصل بالاحتكاك بين مكونات مختلفة لخليط من المواد البلاستيكية. طالب الدكتوراه لديه مهمة جمع المعلومات العامة لأنظمة التشحين بتأثير الاحتكاك بهدف تحسين آلية الشحن أو حتى تخيل نظام جديد لتشحين بالاحتكاك. المرشح سيصنع نموذج مخبري والذي سيتم استخدامه لآلية الشحن، حيث سيتم معالجة القياسات عن طريق الكمبيوتر ببرنامج خاص (لابفيو). الهدف الرئيسي من هذه الرسالة هو التشحين وفصل الجسيمات الدقيقة في الفاصل الكهربائي، فإن هذا التطبيق يستهدف قطاع صناعات إعادة التدوير. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Lorsque deux matériaux différents sont frottés l’un contre l’autre, ils acquièrent chacun une charge électrique de signes opposés ; ce type d’acquisition de charge, connu depuis l’antiquité et portant le nom de triboélectricité, représente la base du principe de fonctionnement des séparateurs triboélectriques des mélanges granulaires de particules isolant /isolant. Le doctorant aura comme tache de faire une synthèse globale sur les systèmes d’acquisition de charge par effet triboélectrique, dont le but est d’améliorer ce mécanisme de charge, voire d’imaginer un nouveau système de triboélectrisation. Le candidat réalisera ensuite un banc expérimental qui servira à l’étude de ce mécanisme de charge, où les mesures effectuées seront traitées par ordinateur avec un logiciel spécifique (Labview). L’objectif principal de cette thèse est de charger et séparer les particules fines dans un séparateur électrostatique, dont l’application ciblera l'industrie de recyclage.
Contribution à l'étude des Réseaux Electriques Intelligents du futur (Smart-Grids)
(2022-05-26) ATTOU NASR-EDDINE; Encadreur: ZIDI SID-AHMED
الملخص(بالعربية): شهد تطوير الشبكات الذكيه في السنوات الأخيرة تغيرا سريعا بسبب عدة عوامل مثل زيادة احتياجات الطاقة ، ونضوب الوقود الأحفوري ، وتغير المناخ. في مواجهة هذه التحديات ، يظل دمج توليد الطاقة المتجددة اللامركزية في نظام الكهرباء هو الحل الأفضل لتعويض احتياجات الطاقة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك ، فإن الطبيعة المتقطعة لهذه الموارد يمكن أن يكون لها تداعيات خطيرة على موثوقية شبكة الكهرباء ، الأمر الذي يتطلب تطوير مناهج إدارية جديدة ، لا سيما لدمج الطبيعة المتقطعة لموارد الطاقة المختلفة. لذلك فإننا نواجه الحاجة إلى التحكم في الطاقة الكهربائية. يركز عمل هذه الأطروحة على تصميم شبكة صغيرة متعددة المصادر وتطوير استراتيجيات مختلفة لإدارة الطاقة وإدارة الأحمال. أولاً ، تم تطوير نظام إدارة الطاقة القائم على القواعد (RB EMS). تهدف خوارزمية الإدارة المطبقة إلى إدارة تدفق الطاقة بين الإنتاج والاستهلاك على النحو الأمثل والاقتصادي من خلال الوعد باستخدام الطاقات المتجددة. في الجزء الثاني من عملنا ، نركز على خوارزمية محسّنة قائمة على شجرة للقرار لإدارة ذروة الطلب باستخدام مفاهيم Peak Shaving و Valley Filling. يتم تطبيق طريقتين ، نظام تخزين الطاقة مع نظام استجابة الطلب وتقنية مركبة إلى شبكة (V2G). الهدف العام هو تسهيل ذروة الطلب وتخفيض سعر الكهرباء واستبدال وحدات التوليد الاحتياطية باهظة الثمن. يتم تطبيق استراتيجيات الإدارة المختلفة التي تم تطويرها في MATLAB / Simulink على شبكة ميكروية متعددة المصادر متصلة بالشبكة. أثبت تحليل النتائج فعالية طرق الإدارة المقترحة وأكد جدوى الاستراتيجيات التي تشارك بشكل غير صحيح في الطاقة بين المصادر والأحمال والمركبات المختلفة وفي إدارة ذروة الطلب. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français) : Le développement des réseaux électriques intelligents ces dernières années a connu une évolution rapide en raison de plusieurs facteurs tels que l’augmentation des besoins en énergie, l'épuisement des combustibles fossiles et le changement climatique. Face à ces défis, l'intégration de la production décentralisée à bases des énergies renouvelables dans le système électrique demeure la meilleure solution pour compenser les besoins énergétiques et réduire les émissions de CO2. Cependant, la nature intermittente de ces ressources peut causer de graves répercussions sur le la fiabilité du réseau électrique, ce qui nécessite le développement de nouvelles approches de gestion, notamment pour intégrer le caractère intermittent des différentes ressources énergétiques. Nous sommes donc confrontés à un besoin de maitrise de l’énergie électrique. Les travaux de cette thèse sont centrés sur la conception d’un micro-réseau multi-source et le développement de différentes stratégies de gestion de l’énergie et le pilotage de la charge. Premièrement, un système de gestion de l'énergie basé sur des règles (RB EMS) est développée. L’algorithmes de gestion implémentée vise à gérer le flux d’énergie entre la production et la consommation de manière optimale et économique en favorisant l’usage des énergies renouvelables. Dans la deuxième partie de notre travail, notre attention s'est portée sur un algorithme amélioré basé sur un arbre de décision pour gérer la demande de pointe en utilisant les concepts de gestion ‘’Peak shaving ‘’ et ‘’Valley Filling’’. Deux méthodes sont appliquées, un système de stockage d'énergie combiné à un système de réponse à la demande et une technique basée sur la technologie (V2G) (Vehicle to grid). L’objectif global est de lisser la demande de pointe, de réduire le prix de l'électricité et de remplacer les unités de production de réserve coûteuses. Les différentes stratégies de gestion développée dans MATLAB/Simulink sont appliquées à un micro réseau multi-source connecté au réseau. L'analyse des résultats a prouvé l'efficacité des méthodes de gestion suggérées et confirment la faisabilité des stratégies dans le partage correct de la puissance entre les différentes sources, charges et les véhicules et dans la gestion de la demande de pointes. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract (English) : The development of smart grids in recent years has been rapidly evolving due to several factors such as increasing energy needs, depletion of fossil fuels, and climate change. Faced with these challenges, the integration of decentralized renewable energy generation into the electricity system remains the best solution to offset energy needs and reduce CO2 emissions. However, the intermittent nature of these resources can have serious repercussions on the reliability of the electricity network, which requires the development of new management approaches, particularly to integrate the intermittent nature of the various energy resources. We are therefore faced with a need to control electrical energy. The work of this thesis focuses on the design of a multi-source microgrid and the development of different energy management strategies and load management. Firstly, a rule-based energy management system (RB EMS) is developed. The implemented management algorithm aims at managing the energy flow between production and consumption optimally and economically by promising the use of renewable energies. In the second part of our work, we focus on an improved decision Tree-based algorithm for peak demand management using the concepts of Peak Shaving and Valley Filling. Two methods are applied, an energy storage system combined with a demand response system and a vehicle to grid (V2G) technology. The overall objective is to smooth peak demand, reduce the price of electricity and replace expensive reserve generation units. The different management strategies developed in MATLAB/Simulink are applied to a multi-source microgrid connected to the grid. The analysis of the results proved the effectiveness of the suggested management methods and confirmed the feasibility of the strategies in correctly sharing power between different sources, loads, and vehicles and in managing peak demand.
Contribution à la commande d’une machine asynchrone à double alimentation (MADA) dédié à l’énergie renouvelable.
(2018-12-20) Belaimeche Fatima Zohra; Encadreur: Abderrahim Bentaallah; Co-Encadreur: WIRA Patrice
الملخص (بالعربية) : تقدم هذه الأطروحة النمذجة والتحكم والمحاكاة لنظام تحويل طاقة الرياح الذي يعتمد على مولدة غير متزامنة مزدوجة التغذية (GADA)حيث عنصرها الساكن متصل مباشرة بالشبكة بواسطة الجزء الثابت ومدفوع بدواره بواسطة مموجين ساكنين.بعد تشكيل سلسلة كاملة لتحويل طاقة الرياح و استخدام عملية التحكمMPPT للحصول على القيمة العظمى للاستطاعة و نمذجة المولدة المتزامنة مزدوجة التغذية قمنا بإدخال تقنية التحكم القوية التي تتكون من تصميم وحدة تحكم غير خطية تعتمد على المداخل والمخارج بهدف فصل القوى النشيطة والتفاعلية وجعل النظام غير حساس للتغيرات في الاضطرابات . وفقا لنتائج المحاكاة المتحصل عليها فان هده التقنية تقدم أداءً جيدًا للنظام الثابت والمتغير مع ذلك فان استخدام تقنية التحكم MLI على مستوى المموج يطرح وجود التدبدبات على مستوى المخارج المقاسة في المولدة من أجل تحسين أداء هذه التقنية وللتخفيف من قيمة هده التدبدبات،قمنا بإدخال ثلاث تقنيات اخرى للتحكم تعتمد على مصحح الغامض ،النظام الانزلاقي و الرجعي . الفكرة تعتمد على تبديل les polynômes d’hurwitz بالمصححات المذكورة اعلاه، النتائج المتحصل عليها اظهرت فعالية الاستراتيجيات المقترحة. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Cette thèse propose la modélisation, le contrôle et la simulation du système de conversion de l’énergie éolienne basé sur une génératrice asynchrone à double alimentation (GADA) qui est directement connecté au réseau par son stator et pilotée par son rotor par deux convertisseurs. Après avoir formé une série complète de conversion de l’énergie éolienne et utilisé la commande MPPT et dont le but de garantir le découplage des puissances active et réactive et assurer une meilleure qualité d’énergie et rendre le système insensible aux variations paramétriques . Nous avons introduit une technique de contrôle puissante consistant en une conception de contrôleur basée sur un control non linéaire par linéarisation Entrée/Sortie, conçue pour séparer les puissances active réactive et rendre le système insensible aux changements de perturbations. Selon les résultats de simulation obtenus, cette technologie donne de bonnes performances pour le système fixe et variable.Toutefois, l'utilisation de la technique de contrôle MLI au niveau de l'onduleur impose la présence des fluctuations au niveau des sorties mesurées dans la génératrice .Pour nous permettre d'améliorer les performances de la technique non linéaire par linéarisation Entrée/Sortie et réduire la valeur des fluctuations , nous avons introduit trois autres techniques Le contrôle dépend du logique floue, du mode glissant et le backstepping. L'idée est basée sur la modification des polynômes d'hurwitz par les régulateurs mentionnés ci-dessus, les résultats obtenus montrent l'efficacité des stratégies proposées. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract(English) This thesis proposes the modeling, the control and the simulation of the system of conversion of the wind energy based on a doubly fed induction generator (GADA) connected directly to the network by its stator and driven by its rotor by two static converters. After forming a complete series of wind energy conversion and using the MPPT command to get the value We introduced a powerful control technology consisting of a nonlinear line based controller design, designed to separate the active forces and interactive and make the system insensitive to changes in disturbances. According to the simulation results obtained, this technology gives good performance for the fixed and variable system. However, the use of PWM control technique at the corrugated level imposes the presence of hierarchies at the outputs measured in the generator. to enable us to improve the performance of this technology and reduce the value of these innovations, we have introduced three other techniques Control depends on the Fuzzy logic, sliding system and Backstepping. The idea is based on the modification of hurwitz polynomials by the terms mentioned above, the results obtained show the effectiveness of the proposed strategies.
Contribution à l’analyse des facteurs influents du processus de charge triboélectrique des matériaux granulaires
(2021-06-17) BENABDERRAHMANE Ahlem; Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص (بالعربية) : عندما يتم فرك مادتين ضد بعضهما البعض، تكتسب كل منهما شحنة كهربائية من علامات معاكسة. آلية اكتساب هذه الشحنة الكهربائية، معروفة باسم كهرباء الاحتكاك، هي أساس مبدأ تشغيل أجهزة الفرز بواسطة الكهرباء الساكنة لمزيج حبيبات البلاستيك. كان الهدف من أطروحة الدكتوراه تقييم تأثيرات العوامل الهندسية (حجم الحبيبات)، وحالة السطح (الخشونة وقابلية البلل) والتركيب الكيميائي (وجود مثبطات اللهب المبرومة)، على الشحن الكهربي لجزيئات البوليمرالناتجة من نفايات المعدات الكهربائية والإلكترونية. ثم تم استخدام الدراسة البارامترية لهذه العوامل كأساس لتحسين ظروف الشحن الكهربائية الاحتكاكية من أجل تحسين كفاءة الفرز بالكهرباء الساكنة. أدى تقليل حجم الحبيبات إلى تحسين نتائج الفصل الكهروستاتيكي للبوليمرات. لقد ثبت أن معالجة سطح حبيبات البلاستيك بواسطة التفريغ الكهربائي مع حاجز عازل فعالة في الشحن الكهربي وقابلية الفرز بالكهرباء الساكنة. تم تصميم منصة تجريبية للمعالجة السطحية للمواد الحبيبية بواسطة التفريغ الكهربائي مع حاجز عازل بنظام ديناميكي من أجل التمكن من دمج هذه العملية في مصانع الرسكلة. أكد العمل الذي تم في هذه الأطروحة أيضًا امكانية الشحن والفرز الكهروستاتيكي للمخاليط الحبيبية لنفس البوليمرات المبرومة وغير المبرومة. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract: When two materials are rubbed against each other, or simply brought into contact, they acquire electric charges of opposite signs. This charge acquisition mechanism, called triboelectricity, is the basis of the working principle of the electrostatic separators for granular mixtures of insulating materials. This thesis is aimed at evaluating the effects of geometric factors (size of the granules), surface condition (roughness and wettability) and chemical composition (presence of brominated flame retardants) on the triboelectric charging of plastic particles originated from waste electrical and electronic equipment. The parametric study of these factors was then used as a basis for optimizing the triboelectric charging conditions and improving the efficiency of the electrostatic separation. Particle size reduction, as well as the use of shredding as a simultaneous operation of grinding and triboelectric charging, enhanced the feasibility of the electrostatic separation of granular polymers. A surface pretreatment by dielectric barrier discharge (DBD) proved to be effective on triboelectric charging and electrostatic separation of such materials. An experimental bench for the surface treatment of granular materials by dynamic DBD was designed and built, in order to integrate this technology into an industrial process. The work carried out in this thesis has also confirmed the feasibility of triboelectric charging and electrostatic separation of granular mixtures of brominated and non-brominated polymers. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé : Lorsque deux matériaux sont frottés l’un contre l’autre, ou simplement mis en contact, ils acquièrent chacun une charge électrique de signes opposés. Ce mécanisme d’acquisition de charge, portant le nom de triboélectricité, est à la base du principe de fonctionnement des séparateurs électrostatiques des mélanges granulaires de matériaux isolants. L’objectif de cette thèse de doctorat a été d’évaluer les effets des facteurs géométriques (taille des granules), de l’état de surface (rugosité et mouillabilité) et de la composition chimique (présence des retardateurs de flamme bromés), sur le chargement triboélectrique des particules de polymère issus des déchets des équipements électriques et électroniques. L’étude paramétrique de ces facteurs a servi ensuite de base pour optimiser les conditions de chargement triboélectrique afin d’améliorer le rendement de la séparation électrostatique. La réduction de la taille des granules, ainsi que l’utilisation du broyage en tant qu'opération simultanée de granulation et de chargement triboélectrique a permis l’amélioration de la séparation électrostatique des polymères. Un prétraitement de surface par une décharge à barrière diélectrique (DBD) s’est montré efficace sur le chargement triboélectrique et la séparabilité électrostatique de tels matériaux. Un banc expérimental de traitement de surface des matériaux granulaires par DBD dynamique a été conçu et réalisé afin de pouvoir intégrer ce procédé dans un processus industriel. Les travaux réalisés dans cette thèse ont aussi confirmé la faisabilité de la charge triboélectrique et de la séparation électrostatique des mélanges granulaires des mêmes polymères bromés et non-bromés.
Contribution à l’analyse d’une liaison HVDC-VSC à base de convertisseurs multiniveaux
(2017-01-18) DJEHAF Mohammed Abdeldjalil; Encadreur: ZIDI Sid Ahmed
الملخص (بالعربية) أدى التطور الحاصل في مجال الإلكترونيات الصناعية والمحرز تحديدا في تكنولوجيا أنصاف النواقل، ترنزستر ثنائي القطبية ذو بوابة معزولة والثايرستور ذو بوابة الإطفاء الى تطوير نظام تيار الجهد العالي المستمر مزود بمحولات منبع التوترقادرة على قطع التيار الكهربائي وليس فقط تحويله كما هو الحال بالنسبة لمحولات منبع التيار القائمة على الثايرستورات. هذا وتفتح التكنولوجيا الجديدة-تيارمستمر.محول منبع الثوثر سبلا جديدة للنقل على غرار الاتصال مع الشبكات الضعيفة والميتة والعديد من المزايا الأخرى المتعلقة بالربحية و العائدات اضافة الى احترام البيئة و سهولة التطبيق ومن المتوقع أن تصبح سريعا هذه التكنولوجيا الخيار الامثل لنقل الطاقة، في حالة العديد من التطبيقات التي يتعرض فيها النقل بواسطة التيارالمتناوب و التيارالمستمر بالطرق التقليدية الى العيد من العوائق في هذا السياق، تكمن اهمية استخدام المحولات متعددة المستويات في قدرتها على توليد موجات عالية الجودة تترتب عنها العديد من المزايا بدءا بالحد من التوافقيات الواقعة في في الشبكات المغلقة ، وصولا الى تحقيق مستويات عالية جدا من الجهد. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le développement atteint dans le domaine de l’électronique de puissance, précisément la progression de la technologie des semi-conducteurs commandés à l’ouverture et à la fermeture (les thyristors GTO et les transistors IGBT), a permis de réaliser des liaisons HVDC équipées de convertisseurs source de tension VSC qui peuvent aussi interrompe le courant, et non seulement le commuter, comme dans le cas des convertisseurs à commutation de phase (à base des thyristors). La nouvelle technologie VSC-HVDC offre des nouvelles possibilités de transport tel que la connexion avec les réseaux faibles et morts et bien d’autres avantages, on peut citer en autre la rentabilité, la compacité, et le respect de l'environnement, et la facilité d'application. Il est prévu que cette technologie deviendra rapidement la solution privilégiée pour le transport de l'énergie, dans le cas de nombreuses applications où le transport en CA et les liaisons HVDC conventionnelles présentent des limitations. Dans ce contexte, l’intérêt d’utiliser des convertisseurs à niveaux multiples réside dans leur capacité à générer des formes d’ondes de très bonne qualité, et de définition temporelle augmentée. Ces propriétés sont liées à de nombreux avantages, à commencer par la réduction des harmoniques de courant produits dans le circuit interfacé, en plus on peut attendre des niveaux de tension très élevés. ABSTRACT The development achieved in power electronics field, precisely, the progress of semiconductor opening/closing controlled devices (GTO thyristors and IGBT transistors) allow the installation of HVDC transmission systems equipped with voltage source converters which can not only switch the current, as in the case of the Line-Commutated Converters (thyristors based), but also, interrupt it.The new VSC-HVDC technology offers new transportation options such as the connection with the weak and dead networks and many other advantages including the profitability, compactness, environmental sustainability and ease of application. It is envisaged that this technology will quickly become the preferred solution for energy transport for many applications where public AC and conventional HVDC links have many limitations. In this context, the advantage of using multilevel converters lies in their ability to generate high quality waves. These properties are related to many advantages, starting with the reduction of current harmonics in the circuit interfaced, and more can be expected voltage levels.
Contribution à l’étude de la commande de gradation de la lumière d’un système d’éclairage urbain en vue de son optimisation énergétique.
(2022-11-17) MARREF Mohammed Amine; Encadreur: HAMDAOUI Habib
الملخص(بالعربية) يقدم هذا العمل دراسة الدارة الإلكترونية لمصابيح التفريغ. تتكون هذه الدارة من مرحلتين: المرحلة الأولى عبارة عن دارة رافعة للجهد التي تقوم بتصحيح عامل الطاقة وتوفر جهدًا متغيرًا تقريبًا لوصلة الجهد المستمر لقيادة المرحلة الثانية وهي عبارة عن عاكس نصف جسر مزود بدائرةLSCSCPالرنانة لقيادة مصباح تفريغ عالي التردد. الكابح الإلكتروني المصمم هنا عبارة عن كابح متعدد الاستعمالات تم اختباره تجريبيًا لمصابيح تفريغ الصوديوم عالية الضغط بقدرة 150 وات ومصابيح الهاليد المعدنية بقدرة 150 وات. تم العثور على وضع التشغيل هذا لتعتيم وخفت ضوء المصباح وتحسين جودة الطاقة مع تقليل التيارات التوافقية في الشبكات Résumé (Français) : Ce travail présente l’étude d’un ballast électronique pour lampes à décharge. Ce ballast est composé de deux étages : le premier étage est un hacheur boost-buck qui effectue la correction du facteur de puissance et fournit une tension de liaison continuDC approximativement variable pour piloter le deuxième étage qui est un onduleur en demipont avec un circuit résonnant LsCsCp pour piloter la lampe à décharge à haute fréquence. Le ballast électronique conçu ici est un ballast polyvalent qui a été testé expérimentalement pour des lampes à décharge au sodium haute pression 150W et des lampes aux halogénures métalliques 150W. Il a été révélé que ce mode de fonctionnement permet de faire varier et atténuer la lumière de la lampe et d'améliorer la qualité de l'alimentation tout en réduisant les courants harmoniques dans les réseaux. Abstract (English) : This work presents the study of an electronic ballast for discharge lamps. This ballast consists of two stages: the first stage is a boost-buck chopper that performs the power factor correction and provides an approximately variable DC link voltage to drive the second stage, which is a half-bridge inverter with an LSCSCP resonant circuit to drive the high-frequency discharge lamp. The electronic ballast designed here is a multi-purpose ballast which was experimentally tested for high-pressure sodium discharge lamps 150W and metal halide lamps 150W. It was revealed that this mode of operation makes it possible to vary and dim the light of the lamp and to improve the quality of the power supply while reducing the harmonic currents in networks.
Contribution à l’étude de la modélisation de la décharge électrostatique en vue de l’optimisation de la protection
(2017-12-20) DAHAK Abdelkader; Encadreur: BENDAOUD Abdelber
Résumé (Français et/ou Anglais) : Les décharges électrostatiques (ESD) constituent une des principales causes de défaillance des systèmes électriques et électroniques pendant la fabrication du composant et lors de son utilisation. De plus, la fréquence des événements de la décharge électrique est augmentée par le nombre croissant de périphériques et de connectique du système. Des normes de fiabilité sévères ont été mises en place pour contrecarrer les risques liés aux décharges électrostatiques, avec des contraintes plus strictes dans des domaines tels que l’aviation ou l’automobile. Le but de cette thèse est de collecter les informations nécessaires sur les décharges électrostatiques, leur origine et leurs effets sur les composants mais aussi sur les systèmes. Après avoir présenté les notions fondamentales de ce phénomène, nous avons étudié l’impact de décharge électrostatique en utilisant le pistolet DES sur des cartes électroniques PCB. Le résultat majeur de cette étude est la possibilité de simuler la réponse d’une carte électronique à une agression ESD (conforme à la norme IEC 61000 4-2). L’approche de modélisation est validée par la comparaison avec les mesures de paramètre S et les tensions induites sur les lignes micro-rubans. Les mêmes tests sur la carte électronique PCB incluant un circuit intégré de technologie CMOS ont été effectués. Ces tests permettent de définir et améliorer le niveau de susceptibilité de carte PCB en installant des protections de type diodes TVS. L’optimisation de ces derniers est assurée par le bon emplacement des protections compatible avec le fonctionnement de carte électronique afin de ne pas perturber le système.
Contribution à l’étude de la production de l’ozone par décharge à barrière diélectrique surfacique et à électrodes planes. Application au traitement des eaux polluées.
(2018-06-20) CHEBBAH ABDELKADER; Encadreur: Hadjeri Samir; Co-Encadreur: Tilmatine Amar
الملخص (بالعربية) : إن التفريغ الكهربائي مع حاجز عازل له عدة تطبيقات كثيرة، نذكر منها الإضاءة وبعض شاشات التلفزيون، والتعقيم والتطهير والحفر والقطع وتوليد الأوزون. معظم الأجهزة المستعملة في توليد غاز الأوزون والمنتشرة في المجال الصناعي تلك التي تتبنى خاصية التفريغ الحجمي. لذلك قمنا في هذه الورقة بدراسة وتطوير جهاز توليد غاز الأوزون من خلال توظيف خاصية التفريغ السطحي. حيث كان الهدف الرئيسي الذي ركزنا عليه في هذه المذكرة هو الوصول إلى نموذج تجريبي أعلى كفاءة من النوع الحجمي. أين تمحور جل العمل حول تقييم النجاعة والكفاءة الطاقوية والإنتاجية لهذا النموذج وتحسين الأداء من حيث المردود، مقارنة بالنوع الكثير الانتشار ذو التفريغ الحجمي. Résumé (Français et/ou Anglais) : Les décharges à barrière diélectrique ont de nombreuses applications, dont les plus courantes sont l’éclairage et certains écrans de télévision. Mais, nous le retrouvons dans de nombreux autres domaines tels que la stérilisation, la dépollution, la gravure, la découpe et la génération d’ozone. Les générateurs d’ozone utilisés dans l’industrie pour le traitement de l’eau sont actuellement tous basés sur la décharge à barrière diélectrique (DBDV) volumique. Peu d’études ont été dédiées à la génération d’ozone par DBDS surfacique. L’objectif de ce travail est de développer un nouveau modèle « surfacique », modéliser et optimiser le rendement en termes de taux de production d’ozone et efficacité énergétique. Avec une évaluation comparative par rapport un générateur d’ozone à DBD volumique.
Contribution à l’étude de la séparation de particules micronisées en utilisant des convoyeurs à ondes mobiles
(2021-12-09) LOUHADJ Soumia; Encadreur: HAMMADI Nacéra; Co-Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص (بالعربية) ملخص :تستخدم الستارة الكهربائية ذات الموجة المتحركة بشكل عام لتحريك الجسيمات الدقيقة غير الموصلة ، والهدف من هذا العمل هو تحليل الظاهرة التي لوحظت لأول مرة على ناقلات الستارة الكهربائية ، والتي تتمثل في تطبيق قوة جذب على الجسيمات المعدنية على وجه الخصوص. تم استخدام ناقلان ، ذو طورين وآخر ثلاثي الأطوار يعملان بمضخمات عالية الجهد والتي تم تثبيتها على نظام إمالة متغيرة ، قوة الجذب المطبقة بواسطة ناقل ثلاثي الطور أكبر من تلك المطبقة بواسطة ناقل ثنائي الطور ، من ناحية أخرى ، تعتمد هذه القوة على عدة عوامل مثل السعة والتردد وانزياح الطور للجهد المطبق. تم استخدام ناقل مزدوج الوجه يعمل بمحول نقطة وسطية عالية الجهد ، بتردد 50 هرتز ، مثبت على جهاز ميكانيكي يسمح بميله اليدوي من 0 درجة إلى 180 درجة لدراسة قوة الإزاحة للجسيمات العازلة وقوة التعلق بالجسيمات المعدنية. أظهرت النتائج، من ناحية ، وجود قوة جذب تعتمد بشكل أساسي على سعة الجهد المطبق ، ومن ناحية أخرى ، جدوى فصل جزيئات المعدن/البلاستيك Résumé : Un rideau électrique à ondes mobiles est généralement utilisé pour déplacer des particules micronisées non conductrices. L’objectif de ce travail est d’analyser un phénomène observé pour la première fois sur les convoyeurs à rideau électrique, qui consiste à appliquer une force d’attraction sur les particules métalliques en particulier. Deux convoyeurs ont été utilisés, un biphasé et un autre triphasé alimentés par des amplificateurs haute tension qui ont été fixés sur un système d'inclinaison variable. La force d’attraction appliquée par un convoyeur triphasé est plus grande que celle appliquée par un convoyeur biphasé. En revanche cette force dépend de plusieurs facteurs tels que l’amplitude, la fréquence et le déphasage de la tension appliquée. Un convoyeur à double face alimenté par un transformateur de haute tension à point milieu, de fréquence 50 Hz, fixé sur un dispositif mécanique permettant son inclinaison manuelle de 0° à 180° a été utilisé pour étudier la force de déplacement des particules isolantes et la force d’attachement des particules de métal. Les résultats obtenus ont révélé, d'une part, l'existence d'une force d'attraction qui dépend principalement de l'amplitude de la tension appliquée et, d'autre part, la faisabilité de la séparation des particules métalliques/plastiques. Résumé (en Anglais) : Abstract: A traveling wave electric curtain is generally used to move non-conductive micronized particles. The objective of this work is to analyze a phenomenon observed for the first time on electric curtain conveyors, which consists in applying an attractive force on metallic particles in particular. Two conveyors were used, two-phase and another three-phase powered by high voltage amplifiers that were fixed on a variable tilt system. The force of attraction applied by a three-phase conveyor is greater than that applied by a two-phase conveyor. On the other hand, this force depends on several factors such as the amplitude, frequency and phase shift of the applied voltage. A double-sided conveyor powered by a midpoint high voltage transformer with of frequency 50 Hz, attached to a mechanical device that allowed its manual tilting from 0° to 180° was used to study the displacement force of the insulating particles and the attachment force of the metal particles. The results obtained revealed, on the one hand, the existence of an attractive force which depends mainly on the amplitude of the applied voltage and, on the other hand, the feasibility of the separation of the metal/plastic particles.
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE L’ANALYSE DES CONTINGENCES PAR LA METHODE DE DC LOAD FLOW SOUS LABVIEW
(2016-12-13) SOUAG Slimane; Encadreur: BENHAMIDA Farid
Résumé (Français et/ou Anglais) : La sécurité des réseaux électriques est une tâche très importante dans les réseaux modernes d’aujourd’hui, vue la complexité de la mission de sécurisé d’un réseau électrique coté tension et coté puissance. Pour sauvegarder la stabilité on a étudié plusieurs facteurs dans cette thèse dont l’objectif été focalisé sur la détection et la régulation de la stabilité statique du réseau, l’étude des contingences et leurs impact sur la sécurité du réseau électrique, le dispatching économique qui répond aux exigences sécuritaires avec de nouvelle méthodes plus rapide, et l’impact de l’insertion de la production éolienne sur la sécurité du réseau électrique. Tout en exploitant la rapidité de calcul de l’écoulement de puissance en utilisant le DC load flow.
Contribution à l’étude de l’extraction des jus et des huiles végétales par champ électrique pulsé
(2018-07-04) SEMMAK Abdelkader; Encadreur: TILMATINE Amar; Co-Encadreur: REDONDO Luis
الملخص (بالعربية) النفاذية الكهربائية هي عملية فيزيائية تتمثل في تطبيق نبضات المجال الكهربائي لخلق ثغرات بصفة مؤقتة او دائمة على مستوى الغشاء البلازمي للخلية النباتية .منذ بداية القرن الماضي، تم دراسة تطبيق المجالات الكهربائية النبضية في مجالات مختلفة: الغذاء ، الطب ، البيئة يعتمد إدخال المجالات الكهربائية النبضية على نطاق صناعي لتحويل المادة النباتية إلى عصير على تحسين معرفتنا بآثار هذه التكنولوجيا على جودة العصائر ، والفوائد الكمية و الطاقوية يهدف الجزء الأول من هذا العمل إلى التحسين الكمي للعملية. تم إجراء دراسة تحسين بارامترية لاستخراج العصير باستخدام تكوين جديد من غرف المعالجة ، كما تم تطبيق طريقة التصميم التجريبي لتحديد أفضل معالجة. الجزء الثاني مخصص لصناعة مولد طاقة عالي الجهد يولد نبضات كهربائية مربعة الشكل، مع إمكانية التحكم في عوامل إشارة Résumé (Français et/ou Anglais) : L'électroporation est un procédé physique qui consiste à appliquer des impulsions de champ électrique pour perméabiliser de manière transitoire ou permanente la membrane plasmique. Depuis le début du siècle dernier, l’application de champs électriques pulsés (CEP) est étudiée dans divers domaines : l’alimentaire, le médical, l’environnement. L’introduction des champs électriques pulsés à l’échelle industrielle pour la transformation de la matière végétale en jus repose sur une amélioration de nos connaissances des effets de cette technologie sur la qualité des jus, les bénéfices quantitatifs et énergétiques. La première partie de ce travail a pour but l’amélioration quantitative du procédé, une étude paramétrique d’optimisation d’extraction a été faite en utilisant une nouvelle configuration des chambres de traitement. La méthode des plans d’expérience a été également appliquée pour identifier le meilleur traitement. La seconde partie est consacrée à la réalisation d’une alimentation haute tension délivrant des impulsions électriques de forme carrée, avec la possibilité de contrôler le signal.