- [ VRPG-Doc-Sc] Electrotechnique --- كهروتقني

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Allocation optimale de la fiabilite des composants electro- energetique utilisant l’algorithme des chauves-souris
(2022-03-27) CHAKER Abdelkrim; Encadreur: BENAISSA Abdelkadder
الملخص(بالعربية) يشهد قطاع الطاقة الكهربائية تطوري غير مسبوق. تزداد طلبات العملاء وتتطلب الظروف الاقتصادية مزيدًا من الجهد ويظهر منافسون جدد كل يوم. كل هذا يؤدي إلى تأثيرات هي دون شك أهم من الإمكانات الاقتصادية في مواجهة هذا التغيير وحيث يتجاوز العرض أحينا الطلب،وعليه يجب على مصممي نظام الإنتاج إنشاء منظمات فنية مناسبة من أجل تحقيق الأهداف المحددة. يعتمد التشغيل الناجح لنظام الإنتاج على تكوينه. يجب أن توفر استمرارية الخدمة بتكلفة أقل. ال يمكن تحقيق ذلك إلا من خلال منهجية تصميم هرمي تعتمد على النموذجية السلوكية لكل عنصر من عناصر النظام. الهدف من عملنا هو تحسين نظام إنتاج متوازي تسلسلي في ظل قيود (الموثوقية والتكلفة) التي يتميز طلبها بمستويات مختلفة من المكونات. يستدعي تقييم الهيكل الاستدلالية الفوقي ألن نظامنا يشمل على مجموعة متنوعة من العناصر ونجد أنفسنا في موقف اندماجي لاختيار العناصر. Résumé (Français) : Le secteur de l’énergie électrique connait un développement sans précédent. Les exigences des clients sont de plus en plus élevées, les conditions économiques exigent plus d’effort et de nouveaux concurrents apparaissent chaque jour. Tout cela induit des effets qui sont sans doute plus importants que les potentiels économiques. Face à cette mutation et où l’offre dépasse parfois la demande, les concepteurs du système de production doivent mettre des organisations de techniques adaptées afin d’atteindre les objectifs assignés. Une exploitation judicieuse d’un système de production dépend de sa configuration. Elle se doit d’offrir une continuité de service à moindre coût. Cela ne peut se réaliser que sur une méthodologie de conception hiérarchique basée sur la modélisation comportementale de chaque élément du système. L’objectif de notre travail consiste à optimiser un système de production parallèle-série sous contraintes (fiabilité et coût) dont la demande se distingue par des niveaux différents de composants. L’évaluation de la structure fait appel aux méta-heuristiques puisque notre système comporte une variété d’éléments et on se retrouve dans une situation combinatoire de choix d’éléments. Abstract (English) : The electric power sector is experiencing unprecedented development. The demands of customers are more and more high, economic conditions demand more effort and new competitors appear every day. All this induces effects which are undoubtedly more important than the economic potentials. Faced with this change and where the supply sometimes exceeds the demand, the designers of the production system must set up appropriate technical organizations in order to achieve the assigned objectives. Successful operation of a production system depends on its configuration. It must offer continuity of service at a lower cost. This can only be achieved on a hierarchical design methodology based on behavioral modeling of each element of the system. The objective of our work is to optimize a system of parallel-series production under constraints (reliability and cost) whose demand is distinguished by different levels of components. The evaluation of the structure calls upon meta-heuristics since our system comprises a variety of elements and we find ourselves in a combinatorial situation of choice of elements.
Commande directe du couple d’une machine asynchrone double étoile sans capteur mécanique par les techniques de l’intelligence artificielle
(2017-07-05) HECHELEF MOHAMMED; Encadreur: Meroufel Abdelkader
الملخص (بالعربية) ركز هذا العمل على التحكم المباشر في العزم بدون استعمال ملتقط السرعة الميكانيكي، وكذا تطبيقه على المحرك ذو اللف المزدوج في الجزء الثابت باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، وتتمثل المساهمة الرئيسية في هذا البحث في تطوير طريقة التحكم وذلك بتحسين تقنية التحكم المباشر في العزم. من أجل القيام بذلك قمنا بتعديل تقنية التحكم في المموجات باستعمال تقنيتي الشبكات العصبية والمنطق الغامض ثم في تقنية تقدير سرعة الدوار باستعمال النموذج المرجعي الكلاسيكي وباستخدام الشبكات العصبية، في النهاية قمنا ببعض التجارب عن طريق المحاكات الرقمية لمجموعة من المشاكل التي تصادف هذ النوع من المحركات وذلك للتعرف على النتائج المتحصل عليها في مثل هذه الحالات. على الرغم من أن استخدام الذكاء الاصطناعي في التحكم المباشر في عزم الدوران بدون استعمال الملتقطات الميكانيكية أعطى نتائج ممتازة باستعمال المحاكات الرقمية، إلا أنه تبقى الحاجة إلى تدخل خبير، الصعوبة في نمذجة الأنظمة والحاجة إلى معالج ذو قدرة كبيرة مواضيع مهمة جدا في البحث العلمي فيما يتعلق بأنظمة التحكم الكهربائية الكلمات المفتاحية :محرك التزامني مزدوج اللف، التحكم المباشر في العزم، الذكاء الاصطناعي، الشبكات العصبية الاصطناعية، المنطق الغامض، نظام النموذج المرجعي Résumé (Français et/ou Anglais) : Le présent travail a porté sur la commande directe du couple sans capteur mécanique de la machine asynchrone double étoile par l’utilisation des techniques des intelligences artificielles. Notre apport principal réside dans le développement des méthodologies de commande afin d’améliorer la commande directe du couple, pour cela nous avons agi sur la commande des onduleurs par l’utilisation des réseaux de neurones et la logique floue puis sur la technique d’estimations de la vitesse rotorique à base du modèle de référence adaptatif classique et neuronale (SAMR et SAMRN). Des essais en simulation en mode dégradé de la MASDE ont été faits à la fin de ce travail pour vérifier le comportement de ce type de machine face aux différents types de défauts. Bien que l’utilisation de l’intelligence artificielle dans notre travail que ce soit dans la commande ou dans l’estimation a montré par simulation de très bons résultats, Les mots clés : la machine asynchrone double étoile, la commande directe du couple, les intelligences artificielles, les réseaux de neurones, la logique floue. Modèle de référence adaptatif
Commande directe du couple floue et neuronale d’un moteur synchrone à double étoile sans capteur mécanique alimenté par onduleurs multiniveaux.
(2015-06-24) BENYOUSSEF El Akhdar; Encadreur: MEROUFEL Abdelkader
الملخص (بالعربية) : العمل المقدم في هده الاطروحة يتعلق بالتحكم المباشر في العزم لمحرك متزامن ثنائي النجم دو دوار ملفوف مغدى من طرف مموجين متعددي المستويات دو تركيبة ذات مصممات طاقية وبدون ملتقط السرعة. تطبيق التحكم المباشر في العزم له أهمية في حل مشاكل تتعلق بالمتانة و الحركية.لكن هدا التحكم له بعض العوائق كعدم التحكم في تردد التبديل.كبر وتعقيد جداول التبديل وكثرة تدبدبات العزم الكهرو مغناطيسي.كحل لهده المشاكل اقترحنا ربط تقنية التحكم المباشر في العزم ببعض تقنيات التحكم العصرية،كلاتعديل الشعاعي،المنطق الغامض،والتحكم بالشبكات العصبية الاصطناعية هده التقنيات لها أهمية في زيادة المتانة و تقليص معتبر في تدبدبات العزم الكهرومغناطيسي. من أجل التقليل من عدد الملتقطات المستعملة، وبالتالي تكلفة التجهيز،استعملنا ملاحظ بمرشحه كالمان لتقدير سرعة الدوار.من جهة أخرى انصب اهتمامنا على مشكلة عدم توازن التوترات المستمرة في مدخل المموجات متعددة المستويات دو تركيبة ذات مصممات طافية.نستغل الحالات الثانوية للموجات من اجل تقليص تدبدبات التوترات بين أقطاب المكثفات. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le travail présenté dans cette thèse concerne la commande directe du couple d’une machine synchrone à double étoile à rotor bobiné sans capteur de vitesse, alimentée par deux onduleurs multiniveaux.L’application de la commande directe du couple apporte une solution très intéressante aux problèmes de robustesse et de dynamique. Cependant cette commande a quelques inconvénients tels que : le non maîtrise de la fréquence de commutation, taille et complexité des tables de commutation et des fortes ondulations du couple des techniques de commande modernes. Ainsi, nous avons développé des structures de la commande directe du couple basées sur la modulation vectorielle, la commande par logique flou et la commande par réseaux de neurones artificiels. Ces structures ont l’avantage d’être robuste et minimisent considérablement les ondulations l’observateur par filtre de Kalman est utilisé pour estimer la vitesse rotorique.
Commande non linéaire d’un DSTATCOM quatre bras multiniveaux couplé à une unité de stockage d’énergie supraconductrice (SMES)
(2018-12-12) BOUAFIA Saber; Encadreur: Benaissa Abdelkader
Résumé (Français) : Dans un système de distribution triphasé à quatre fils, les charges déséquilibrées conduisent à de nombreux problèmes affectant la qualité d'énergie. En effet, elles provoquent des variations de l'amplitude de la tension, des fluctuations de la fréquence, un courant de neutre excessif et des courants déséquilibrés. Pour faire face à ces problèmes, le DSTATCOM (compensateur synchrone statique) est l'un des dispositifs FACTS (systèmes de transmission flexibles) les plus répandus pour améliorer les performances du système d'alimentation. Le DSTATCOM quatre bras est une version dédiée particulièrement au système à quatre fils utilisé généralement pour la compensation du courant de neutre, la compensation de la puissance réactive ainsi que la régulation de la tension alternative. Par ailleurs, la possibilité d'associer le DSTATCOM avec un dispositif de stockage d'énergie permet au compensateur d'échanger avec le réseau électrique non seulement de la puissance réactive mais aussi de la puissance active. C'est dans ce contexte que cette thèse est réalisée. La modélisation et la commande d’un DSTATCOM quatre bras trois niveaux couplé à un dispositif de stockage d'énergie magnétique supraconducteur (SMES) sera présentée. Le contrôle découplé du système DSTATCOM/SMES proposé est réalisé sur la base de la théorie des composantes symétriques. En outre, l'équilibrage des tensions des condensateurs du bus DC est assuré soit à l'aide de la modulation vectorielle tridimensionnelle à trois niveaux (3DSVM) soit à base d’une stratégie appropriée de contrôle du hacheur. Afin d’améliorer les performances du système de contrôle du DSTATCOM/SMES, deux approches de commande par mode glissant seront proposées. Il s’agit des commandes par mode glissant du premier ordre et du second ordre basée sur l’algorithme du Super-Twisting. Ces méthodes ont prouvé leur efficacité en termes de réduction de la distorsion harmonique totale, du temps de réponse et de réduction du dépassement des tensions du bus continu et du point de couplage commun. Enfin, une étude comparative est réalisée sur les performances obtenues par les contrôleurs proposés. Mots-clés : Système de distribution à quatre fils, DSTATCOM, SMES, 3DSVM, Commande par mode glissant, Algorithme Super Twisting. Résumé (Anglais) : In a three-phase four-wire distribution system, unbalanced loads lead to many problems affecting power quality. Indeed, they cause variations in the amplitude of the voltage, fluctuations in the frequency, excessive neutral current and unbalanced currents. To deal with these problems, the DSTATCOM (Static Synchronous Compensator) is one of the most popular FACTS (Flexible AC Transmission Systems) devices for improving power system performance. The four-leg DSTATCOM is a version specifically dedicated to the four-wire systems generally used for neutral current compensation, reactive power compensation and AC voltage regulation. Moreover, the possibility of coupling DSTATCOM with an energy storage device enables the compensator to exchange not only the reactive power but also the active power with the electricity network. In this context, this thesis is realized. The modeling and control of a four-leg three-level DSTATCOM coupled to a Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) device will be presented. The decoupled control of the proposed DSTATCOM / SMES system is carried out based on symmetrical component theory. In addition, DC-link capacitors voltage balancing is provided either with three-dimensional space vector modulation (3DSVM) or with an appropriate chopper control strategy. In order to improve the performance of the DSTATCOM / SMES control system, two sliding mode control approaches will be proposed. The first order and second order sliding mode control based on the Super-Twisting algorithm. These methods have proven effective in reducing total harmonic distortion, response time, and reducing overshoot of the DC bus and common coupling point voltages. Finally, a comparative study is carried out on the performances obtained by the controllers proposed. Keywords: Four-wire distribution system, DSTATCOM, SMES, 3DSVM, sliding mode control, Super Twisting algorithm.
Conception Optimale Des Systèmes Electriques Configurable Par colonies De Fourmis
(2021-04-07) Amara Mohamed; Encadreur: Zeblah Abdelkader
الملخص(بالعربية): ملخص: الشغل الشاغل لكل مدير أعمال مؤسسةهو تقليل التكاليف وزيادة أداء نظام الإنتاج الخاص به. لذلك يجب على الشركات تطوير وسائل إنتاج تتسم بالموثوقية والمرونة. ويركز عمل هذه الأطروحة على التصميم الأمثل للأنظمة الكهربائية ذات السلسلة المتوازية.لكن معظمهميستخدم في نمذجة الأنظمة العناصر اوالمكوناتالغير قابلة للإصلاح. في حين أن استخدام العناصر القابلة للإصلاح ضروري للتمثيل الجيد لنمذجة الأنظمة الحقيقة.. لقد قمنا بدمج العناصر القابلة للإصلاح في نمذجة الأنظمة ، من أجل تطوير طرق تقييم أداء الأنظمة الكهربائية الفرعية التسلسليةذات نظاممتعد الحالات باستعمال العناصر القابلة للإصلاح. استخدام التهجين بين طريقة ماركوف ووظيفة التوليد الشاملة. لحل مشكلة التصميم الأمثل للتكرار للأنظمة الكهربائية اللامركزية من نوع الفرعية التسلسلية. لقد اقترحنا مجموعة من خوارزميات مستعمرة النمل وتهجين ماركوف وأوشاكوف. تستند أهداف هذه الخطوة إلى صيغتين .تسمح لنا الصيغة الأولى بالحصول على تصميم بتكلفة أقل من وجهة نظر الإنتاج والهيكل مع ضمان مستوى مقبول من الموثوقية -1 2-الصيغة الثانية تعطي المستثمرين الفرصة لتحقيق المستوى المطلوب من الموثوقية مع احترام الحد الأدنى من التكلفة للمشروع. Résumé (Français) : Résumé : La préoccupation principale de chaque chef d'entreprise est de diminuer les coûts et augmenter la performance de son système de production. Les entreprises doivent ainsi développer des moyens de production fiables et flexibles, Les travaux de cette thèse portent sur la conception optimale des systèmes électriques de type parallèles-séries. La plupart utilisent dans la modélisation des systèmes des composants non réparables, alors que la prise en compte les composants réparables est nécessaire pour une bonne représentation de la modélisation des systèmes réels. Nous avons intégré des composants réparables dans la modélisation des systèmes, afin de développer des méthodes pour l’évaluation de la performance des SME réparables. En utilisant une hybridation entre la méthode de Markov et la fonction génératrice universelle (UMGF). Pour résoudre le problème de la conception optimale de redondance des systèmes électriques décentralisé de type parallèles-séries. Nous avons proposé une combinaison entre algorithmes à colonies de fourmis et l’hybridation de Markov et d’Ushakov. L’objectif de cette étape repose sur deux formulations : 1. La première formulation nous permet d'avoir une conception à moindre coût du point de vue production et structure tout en garantissant un niveau de fiabilité acceptable. 2. La deuxième formulation donne aux investisseurs la possibilité d’atteindre leur niveau de fiabilité désiré tout en respectant cout minimale au projet. Résumé (Anglais) : Abstract : The main concern of every business manageris to reducecosts and increase the performance of his production system. Companies must thereforedevelopreliable and flexible means of production. The work of thisthesisconcerns the optimal design of parallel-serieselectricalsystems. Mostuse inthe modeling of non-repairable component systems,whereastakingrepairable components intoaccountisnecessary for a good representation of the modeling of real systems. We have integratedrepairable components intosystemsmodeling, in order to developmethods for evaluating the performance of repairable EMS. In usingahybridizationbetween the Markov method and the universalgeneratingfunction (UMGF). To solve the problem of the optimal design of redundancy of decentralizedelectricalsystems of parallel-series type. We have proposedacombination of antcolonyalgorithms and Markov and Ushakovhybridization. The objective of thisstepisbased on two formulations: 1. The first formulation allows us to have a design at a lowercostfrom the production and structural point of viewwhileguaranteeing an acceptable level of reliability. 2. The second formulation givesinvestors the opportunity to achievetheirdesiredlevel of reliabilitywhilerespecting the minimum cost to the project.
CONTRIBUTION À L'ÉTUDE DE LA DÉPOLLUTION DE L'EAU ET LA DÉSINFECTION DE L'AIR PAR DÉCHARGE À BARRIÈRE DIÉLECTRIQUE
(2013-03-14) HAMMADI Nacéra; Encadreur: TILMATINE Amar
RÉSUMÉ : Par définition, une Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) est une source de plasma froid hors équilibre caractérisée par la présence d’au moins un diélectrique entre deux électrodes métalliques. Le terme DBD regroupe, donc, les configurations de décharges pour lesquelles un courant transite entre les électrodes séparées par un gaz et par au moins une couche de diélectrique dont son introduction a pour but de limiter l’énergie qui passe dans chaque canal de décharge afin d’éviter le passage au régime d’arc. La première et la plus importante des applications des DBDs est la génération d’ozone provenant de l’air ou de l’oxygène qui est principalement utilisé dans le traitement de l’eau pour la rendre potable et au cours de ces dernières décennies, les applications des décharges à barrières diélectriques ont été diversifiées. Cette thèse s’inscrit dans le cadre de cette application, le travail est basé sur la caractérisation des plasmas et le développement de plusieurs réacteurs DBD pour produire de l’ozone. Plusieurs aspects ont été développés : réalisation de plusieurs générateurs d’ozone sur plusieurs étapes pour aboutir à un modèle capable de traiter de l’eau à échelle industrielle, réalisation de plusieurs alimentations haute tension à haute fréquence, utilisation de plusieurs instruments, caractérisation des cellules de traitements par une mesure électrique. Les premiers résultats constituaient une première approche de l’étude de la DBD volumique et la DBD surfacique et ouvraient la voie à des travaux complémentaires afin d’optimiser une cellule pour le traitement de l’air (DBD surfacique) et la dépollution de l’eau (DBD volumique). Comme les décharges DBD requièrent l’utilisation de tension alternative pour fonctionner, une part prépondérante de cette étude a été consacrée à la conception et la réalisation d’une alimentation à haute fréquence de plusieurs kilovolts à base d’un bloc gérant un étage de puissance : onduleur à IGBTs et d’une logique de contrôle pour gérer la fréquence de fonctionnement. Le second axe d’étude a ensuite consisté à appliquer le réacteur plasma pour le traitement de l’air et la dépollution l’eau par l’ozone et de maîtriser un savoir-faire technologique dans les deux domaines déjà cités. L’ensemble des résultats acquis au cours de cette partie a permis d’affirmer que nous disposons désormais de deux bans expérimentaux différents capable de produire de l’ozone à partir de la DBD . La faisabilité et l’efficacité de l’alimentation haute tension à haute fréquence, pour amorcer la DBD, ont été clairement démontrées. CONTRIBUTION TO THE STUDY OF WATER TREATMENT AND AIR DISINFECTION USING DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE SUMMURY : By definition, a Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a source of no-equilibrium cold plasma characterized by the presence of at least one dielectric between two metal electrodes. The term includes DBD, therefore, the configurations of discharges for which a current passes between the electrodes separated by a gas and at least one dielectric layer with its introduction is intended to limit the energy that passes through each channel to discharge prevent the transition to arc regime. The first and most important applications of DBDs is the generation of ozone from air or oxygen is used primarily in the drinking water treatment and over the few decades, applications of dielectric barrier discharge have been diversified. This thesis is part of this application, the work is based on the characterization of the plasma and development of several DBD reactors to produce ozone. Several aspects have been developed: produce of ozone generators on several stages to achieve a model capable of treating water to industrial scale production, implementation of various high voltage high frequencies power supply, use of several instruments and cell characterization treatment by an electrical measurement. The initial results were a first approach to the study of the volume DBD and surface DBD and paved the way for further work to optimize a cell for the air treatment (surface DBD) and water treatment (volume DBD). Such as DBD discharges require the use of AC voltage to operate, a major part of this study has been devoted to the design and implementation of a high frequency power supply of several kilovolts based block stage manager power : IGBT inverter and control logic to manage the operating frequency. The second line of study then consisted of applying plasma reactor for air and water treatment by ozone and control know-how in both areas mentioned above. All results obtained in this part have to say that we now have two different experimental bans capable of producing ozone from the DBD. The feasibility and effectiveness of high voltage high frequency power supply to start the DBD were clearly demonstrated
Contribution à la commande robuste du système d’énergie renouvelable
(2017-07-03) Allam mohamed; Encadreur: Dehiba Boubaker
الملخص(بالعربية): يعرض هذا العمل تقنيات التحكم قوية مخصصة لنظام طاقة الرياح على أساس آلة لا تزامنيه مزدوجة التغذية، بحيث الجزء الثابت متصل مباشرة بالشبكة الكهربائية، اما جزء الدوار مغذى من قبل محول لتوتر الكهربائي ذو ثلاث مستويات . الفكرة الرئيسية تعتمد على تطبيق مختلف التقنيات التحكم و التي نذكر منها تقنية النمط الانزلاقي و النمط الانزلاقي الغامضلتحكم منفصل للاستطاعة النشيطة والاستطاعة التفاعلية التي تم انتاجهما بواسطة الالة المنفصلة بتقنية التحكم الشعاعي هذه الأخيرة تعتمد علىالتحكمالكلاسيكي(PI) . وأخيرا، التحليل و مقارنة أداء و متانة هذا النظام يتم عن طريق برنامج .Matleb / Simulink TM Résumé (Français et/ou Anglais) : Ce travail présente des techniques de commande robustes dédiées au système éolien basé sur la machine asynchrone à double alimentation (MADA) de 10kW. Le stator de la MADA est directement relié au réseau électrique, par contre le rotor est alimenté par unonduleur à trois niveaux à structure NPC de tension. L’idée principaleconsisteà appliquer les déférentes techniques de commande à savoir : la commande par mode glissant (CMG) et la commande hybride par mode glissant floue (CMGF) pour le contrôle indépendant des puissances active et réactive générées par la MADA découplée par la technique de commande vectorielle. Cette dernière est basée sur des contrôleurs classiques (PI). Enfin, les performances et la robustesse sont analysées et comparées par simulation à base du logiciel Matlab/SimulinkTM.
Contribution à la Technique Géométrique pour la Commande d’un Quadrotor (Contribution to the geometric technique for Control of a quadrotor)
(2022-05-26) BOUCHAIB Ali; Encadreur: TALEB Rachid; Co-Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص (بالعربية) : تتناول هذه الأطروحة النمذجة والتحكم في الروبوت الطائر، وخاصة رباعي المحركات. تم تطوير النموذج الديناميكي وكذلك طرق التحكم مباشرة على SO (3) (مجموعة متعامدة خاصة) وعلى SE (3) (مجموعة إقليدية خاصة)، على التوالي، للارتفاع والموقف. ما سمح لنا بتجنب التفرد والغموض المرتبطين بتمثيلات المواقف الأخرى، أثناء المناورات المعقدة للرباعي. في هذا السياق، تم اقتراح عنصر تحكم تتبع جديد؛ أطلقنا عليها اسم "التحكم Backstepping" الهندسي. هذا الأخير يضمن بساطة القوانين واستقرار السلوك. بالإضافة إلى ذلك، تسمح طريقة التحكم ذات الصلة هذه للطائرة بدون طيار بمتابعة مسارها، حتى في وجود اضطرابات داخلية وخارجية. لم يتم تقييم هذه التقنية فقط من خلال المحاكاة، ولكن أيضًا من خلال الاختبارات التجريبية في الوقت الفعلي على طائر ببغاء مامبو المصغر. تمت مقارنة النتائج مع تلك التي تم الحصول عليها بطرق أخرى وأثبتت كفاءتها. يجب أن نلاحظ أننا نجحنا في تنفيذ التحكم في خوارزمية المواقف لببغاء مامبو من خلال استبدال التحكم في موقف "الصندوق الأسود"، وهو الأمر الذي كان يتعذر الوصول إليه حتى وقت قريب. علاوة على ذلك، تمكنا من تنفيذ طريقة أخرى، من خلال إدخال التحكم في الأداء الديناميكي العالي من أجل زيادة ملاءمة المتانة. تم تقييم هذه التقنية أيضًا من خلال المحاكاة والتجريب في الوقت الفعلي. أثبتت النتائج كفاءتها وتفوقها فيما يتعلق بالموقف والسيطرة على الموقف Résumé (Français) : Ce travail de thèse traite la modélisation et la commande d’un robot volant, en particulier le quadrotor. Le modèle dynamique ainsi que les méthodes de contrôles ont été directement développés dans les ensembles SO(3) (Special Orthogonal Group) et SE(3) (Special Euclidean Group) respectivement pour l’attitude et la position. Cela nous a permis d’éviter la singularité et l’ambigüité, associées à d’autres représentations d’attitude, lors de manœuvres complexes du quadrotor. Dans ce contexte, une commande sous le nom «Backstepping géométrique » a été proposée, tout en garantissant la simplicité des lois et la stabilité du comportement. Cette méthode de contrôle pertinente permet au drone de poursuivre sa trajectoire, même en présence de perturbations internes et externes. Cette technique a été évaluée non seulement par simulation mais aussi en temps réel par des tests expérimentaux sur Mambo parrot Minidrone. Les résultats obtenus ont été comparés, à ceux obtenus avec d’autres méthodes, et ont bien prouvé leur validité. Notez que nous avons réussi à implémenter notre algorithme de commande d'attitude dans le Mambo parrot Minidrone en remplaçant son propre algorithme (commande impédance), chose qui était inaccessible jusqu'à récemment. De plus, nous avons réussi à appliquer une autre méthode, en introduisant le contrôle Haute Performance Dynamique afin d'augmenter sa propriété de robustesse. Cette technique, elle aussi, été évaluée par expérimentation en temps réel. Les résultats ont prouvé son efficacité et sa supériorité en matière de contrôle d'attitude. Abstract (English) : This thesis work deals with modelling and control of a flying robot, especially the quadrotor. The dynamic model as well as control methods have been directly developed on SO(3) (Special Orthogonal Group) and on SE(3) (Special Euclidean Group), respectively, for the attitude and the position. What allowed us to avoid the singularity and the ambiguity associated with other attitude representations, during complex maneuvers of the quadrotor. In this context, a new tracking control is proposed; we named it the “Backstepping geometric control”. This latter ensures the simplicity of the laws and the stability of the behavior. In addition, this pertinent method of control allows the drone to pursue its path, even in the presence of indoor and outdoor perturbations. This technique was not only evaluated through simulation, but also, through real time experimental tests on the Mambo parrot Mini-drone. The results were compared to those obtained with other methods and they have proven their efficiency. We should note that we succeeded to implement our attitude algorithm control for the Mambo parrot by replacing its “black box” attitude control, a matter that was inaccessible until recently. Moreover, we managed to perform another method, by introducing the High Dynamic Performance control in order to increase its robustness propriety. This technique, was, also, evaluated through simulation and experimentation in real time. The results proved its efficiency and superiority regarding the attitude and the position control.
Contribution à l’amélioration de la commande par mode glissant d’un MAS sans capteur mécanique
(2015-12-01) CHEBRE M’hamed; Encadreur: MEROUFEL Abdelkader
Résumé : Le moteur asynchrone suscite de plus en plus l’intérêt des industriels et des chercheurs travaillant dans le domaine des entrainements électriques. Les techniques de l’intelligence artificielle sont de plus en plus utilisées dans le domaine de l’électronique de puissance et la commande des processus. Nous nous proposons de les étudier dans le but de l’amélioration des fluctuations du couple électromagnétique d’un moteur asynchrone. La commande vectorielle et la commande directe du couple sont des commandes déjà utilisées dans les travaux. Notre contribution à ces techniques a pour objectif l’amélioration du mode glissant par une réduction des fluctuations que peut engendrer la commande rapprochée de l’onduleur et la commande algorithmique avec une simplification de la structure du variateur de vitesse Après avoir exposé la modélisation du moteur asynchrone ainsi que son alimentation, la commande vectorielle directe a été présentée. Pour s’affranchir des difficultés du régulateur conventionnel PI qui nécessite la connaissance approfondie du modèle du processus, nous avons implémenté dans un premier temps un régulateur PI dont les paramètres sont optimisés successivement par les AGs et PSO. Par la suite , nous nous sommes penchés sur la synthèse d’un contrôleur par mode glissant et afin de réduire les effets du phénomène de broutement causé par le signal de commande obtenu par le SMC, une combinaison entre la logique floue et le mode de glissement a été proposée . Afin de palier aux contraintes de la commande par orientation du flux rotorique, une autre alternative intéressante dite commande directe du couple a été abordée dans cette étude. Ceci parce que les contrôleurs à hystérésis présentent approximativement le même phénomène de broutement que le mode glissant . Pour terminer, deux approches de commande sans capteur mécanique (MRAS et observateur adaptatif de Luenberger ) sont présentées pour la CVD et la DTC. Des résultats de simulation sont présentés tout au long de ces travaux pour valider les études théoriques. Mots clés : MAS, onduleur, CVD, DTC, logique floue, réseaux de neurones, AGs, OEP, PI ,RMG, RMGF ,MRAS, observateur adaptatif de Luenberger. Abstract Researchers and industrials in the electrical tracking field are becoming more and more interested in the induction motor applications. Artificial intelligence techniques are becoming more popular in power electronics and process control domains. Our proposed study concerns the improvement of the induction motor’s electromagnetic torque fluctuations. The vector control and the direct torque control are two types of control already known. Our contribution to these techniques is aimed to improve the sliding mode by reducing the fluctuations that might be caused by the inverter and the algorithmic controls with a simplification of the speed variation structure. After the exposition of the induction motor as well as its power supply, the DFOC has been proposed. In order to overcome the difficulties encountered with the conventional PI regulator which requires knowledge of the process control , we have implemented as a first step, a PI controller whose parameters have been optimized using both AGs and PSO techniques. In the next step, we have studied the synthesis of a sliding mode controller. In order to reduce the effects of the shattering phenomenon caused by the control signal of the SMC, a combination of fuzzy logic and SMC has been proposed. Furthermore, to solve the problem of the DFOC constraints, another interesting alternative called DTC has been studied in this work. This is because the controllers with hysteresis present approximately the same shattering phenomenon as the sliding mode. Finally, two approaches of control without mechanic sensors (MRAS and adaptive observer of Luenberger) are presented for the DFOC and the DTC . Simulation results are presented all the way through this work to validate the theoretical study. Keywords : Induction motor, Inverter ,DFOC,DTC, Fuzzy logic, Neural network ,GA,PSO , PI, SMC,FSMC , MRAS, adaptive observer of Luenberger.
Contribution à l’amélioration des nouvelles structures d’une ligne HVDC pour transporter à longues distances de l’électricité solaire de source saharienne
(2018-06-28) BENASLA Mokhtar; Encadreur: ALLAOUI Tayeb; Co-Encadreur: BRAHAMI Mostéfa
Résumé (Français et/ou Anglais) : La proposition d'un déploiement de liaisons HVDC (High Voltage Direct Current) trans-méditerranéennes pour permettre le transfert d'électricité entre l'Afrique du Nord et l'Europe est motivée par un certain nombre d'avantages économiques, environnementaux et techniques. Plusieurs études de faisabilité ont déjà été menées sur le projet proposé, mais la transformation de ces études en projets d'intérêt commun reste une tâche difficile. L'objectif de ce travail est de fournir de nouvelles perspectives sur les mérites d'un projet aussi ambitieux en abordant certains aspects techniques importants qui n'ont pas été abordés ou étudiés de manière suffisamment détaillée dans des études précédentes. Plusieurs problèmes liés à la performance dynamique du système sont abordés et les principaux défis sont mis en évidence dans lesquels des solutions potentielles sont identifiées. Afin d'exploiter et de maximiser efficacement tous les avantages de la technologie HVDC, nous développons des approches de contrôle supplémentaires pour les systèmes HVDC afin d'augmenter leur contribution à l'amélioration de la sécurité et de la stabilité des systèmes électriques.
Contribution à l’amélioration des performances dynamiques d’une liaison VSC-HVDC.
(2020-03-12) HAMEURLAINE Abdelhadi; Encadreur: SAYAH Houari
Résumé (Français) : Résumé Ces dernières années, le domaine de l’électronique de puissance s’est développé considérablementet offre un potentiel énorme pour la conversion d’énergie électrique, Ceci a ouvert pour l'industrie del'énergie, des horizons pour l'utilisation de la technologie des systèmes VSC-HVDC comme solutionplus prometteuse. La technologie VSC-HVDC présente des avantages adéquats de point de vue techniques etéconomiques, l’écoulement des puissances active et réactive peut-êtrecontrôlé de manière souple etautonome et la tension des lignes DC est alors maintenue constante par le control appliqué aux stationsVSC-HVDC. Elle peut aussi renforcer la flexibilité des réseaux en courant alternatif existants et deraccorder les grands parcs éoliens. Les travaux présentés dans cette thèse visent à développer une stratégie de commande qui permetde surmonter les inconvénients inhérents à la technique de commande conventionnelle afin d’avoir debonnes performances dynamiques. L’objectif de cette thèse est de développer une stratégie de commande basée sur la logique floue quiest systématique pour les systèmes HVDC intégrant des convertisseurs VSC et résoudre plusieursproblèmes dans la conversion et le transport d’énergie. Afin de valider le modèle de façon complète (lamodélisation et l'implantation de la stratégie de commande), plusieurs tests de simulation sonteffectués permettant de visualiser le comportement du système VSC-HVDC à base d’IGBT à troisniveaux à point neutre calé (PNC) à la puissance nominale et en présence de multiples perturbations selon chaque loi de commande implantée. Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract In recent years, the field of power electronics has grown considerably and offers enormous potential for the conversion of electrical energy, this has opened up for the energy industry, horizons for the use of VSC-HVDC systems technology as a more promising solution. The VSC-HVDC technology has adequate technical and economic advantages, the flow of active and reactive powers can be controlled flexibly and autonomously and the DC voltage is then kept constant by the control applied to stations of the VSC-HVDC. It can also strengthen the flexibility of existing AC networks and connect large wind farms. The work presented in this thesis aims to develop a control strategy that overcomes the drawbacks inherent in the conventional control technique in order to have good dynamic performance. The objective of this thesis is to develop a control strategy based on fuzzy logic which is systematic for HVDC systems integrating VSC converters and to solve several problems in energy conversion and transport. In order to validate the model in a complete way (modeling and implementation of the control strategy), several simulation tests are carried out allowing to visualize the behavior of the VSC-HVDC system based on IGBT on three-level neutral point clamped (NPC)at nominal power and in the presence of multiple disturbances according to each control law implemented.
Contribution à l’application de la théorie des jeux coopératifs à l’écoulement des puissances optimales dans un environnement de l’électricité dérégulé
(2018-01-10) ELATRECH KRATIMA Fayçal; Encadreur: GHERBI Fatima Zohra
الملخص (بالعربية) لقد اكتسبت مشكلة التوزيع الاقتصادي للطاقة الكهربائية أهمية كبيرة في ألعالم مع بداية أزمة الطاقة التي تستلزم وقودا باهظ التكلفة على نحو متزايد. ولذلك فمن الضروري التخطيط الجيد لتوليد الطاقة النشطة و المتفاعلة من كل محطة توليد الكهرباء، بحيث تكون التكلفة الإجمالية لتشغيل الشبكة بأكملها ضئيلة. ومن وجهة نظر اخرى ، يجب أن تتغير الطاقة النشطة والمتفاعلة للمولدات في حدود معينة من أجل تلبية الطلب الخاص بالحمولة بأقل تكلفة للوقود. وتسمى هذه العملية بتدفق الطاقة الأمثل، وأحيانا ما تعرف بأنها مشكلة الإيفاد الاقتصادي. إن تعقيد في مشاكل تحسين تدفق الطاقة الكهربائية في شبكة كهربائية، وخاصة مع تحرير سوق الكهرباء وتطوير الإنتاج، يجعل من الصعب استخدام الطرق الدقيقة لتحسين تدفق الطاقة بسبب عدم وجود مرونة من الطرق التقليدية لدمج مختلف القيود المحددة. هذه الأطروحة تحدد مجموعة من المناهج الموثقة في الادب في مجال نظرية الألعاب التعاونية، ويدرس إمكانية تطبيقها لحسابات التكاليف والخسائر في أسواق الكهرباء. طرق الحساب يمكن تصنيفها بشكل عام إلى ثلاث فئات: الكلاسيكية، موجودة والمتغيرات من القيمة شابلي. تطبيق طريقة نظرية لعبة التعاونيات في سوق الطاقة الكهربائية وتحليلها بشكل منهجي ومقارنتها مع أساليب أخرى مع الأخذ بعين الاعتبار أمثلة مختلفة من الشبكات الكهربائية. تظهر تناسبية قيمة شابلي لتكون من بين أكثر المفاهيم عقلانية. يتم تطبيق إجراء تدفق الطاقة لحساب تكاليف الطاقة لكل معاملة. مقارنة مع أساليب أخرى طريقة نظرية اللعبة التعاونية على أساس قيمة شابلي اكثر فعالية. ونجد أن هذه الطريقة توفر التوزيع العادل وتتطلب وقتا أقل للحساب. يتم تطبيق هذه الطريقة مباشرة ولا تحتاج إلى أي برنامج خطي أو أي روتين الأمثل. هذه الطريقة توفر التوزيع العادل وتتطلب وقتا أقل للحساب. يتم تطبيق هذه الطريقة مباشرلللل Résumé (Français et/ou Anglais) : Le problème de la répartition économique d'énergie électrique a pris une importance considérable dans le monde avec l'apparition de la crise d'énergie nécessitant des combustibles de plus en plus chers. Il faut donc planifier les puissances actives et réactives de chaque centrale électrique, de telle sorte que le coût total de fonctionnement du réseau entier soit minimal. D'une autre façon, il faut varier les puissances actives et réactives des générateurs dans certaines limites afin de satisfaire la demande particulière de la charge avec un coût minimal du combustible. Ce processus est appelé l'écoulement de puissance optimal, et parfois, il est connu comme le problème du dispatching économique. La complexité des problèmes d'optimisation de l'écoulement de puissance dans un réseau électrique surtout avec la dérégulation du marché d'électricité et le développement de la production décentralisée fait en sorte qu'il est souvent difficile d'utiliser des méthodes exactes d'optimisation compte tenu du manque de flexibilité des méthodes classiques pour intégrer diverses contraintes spécifiques. Cette thèse identifie un ensemble d'approches documentées en littérature dans le secteur de la théorie des jeux coopératifs (Cooperative Game Theory) (CGT) et étudie leur applicabilité aux calculs du coût et des pertes sur les marchés multilatéraux de l'électricité. Les méthodes de calcul peuvent être largement classifiées dans trois catégories, c.-à-d. classique, exister, et variantes de Valeur de Shapley. L’application de la méthode CGT dans le marché de l’énergie électrique est systématiquement analysée et comparée avec d’autres méthodes en considérant divers exemples de réseaux électriques. La Valeur de Shapley proportionnel est montré pour être parmi le concept le plus plausible. Une procédure de flux de puissance (PF) est appliquée pour calculer les coûts de puissance pour chaque transaction. La comparaison avec d'autres méthodes montre l'efficacité de la méthode de la théorie du jeu coopératif basé sur la valeur de Shapley. Nous constatons que cette méthode permet d’obtenir une répartition équitable et exige moins de temps de calcul. Cette méthode est directement appliquée et n’as pas besoin de n’importe quel programme linéaire ou de n’importe quelle routine d’optimisation.
Contribution à l’étude de l’application du champ électrique pulsé dans le domaine agroalimentaire
(2014-12-18) BELLEBNA Yassine; Encadreur: OUIDDIR Rabah
Résumé : Depuis quelques décennies le monde industriel et sociétal s’intéresse de plus en plus aux interactions entre les champs électriques pulsés et le vivant. Au delà des effets nocifs éventuels de champ électrique pulsé, il existe un certain nombre d’applications dans les domaines de médecine et l’agroalimentaire. Le procédé des champs électriques pulsés, appliqué au domaine agroalimentaire, consiste à soumettre les aliments à des champs électriques de très forte intensité, de manière répétée (pulsé), pendant des temps très courts (de l’ordre de la microseconde).C’est essentiellement la membrane plasmique des cellules qui est la cible de ces champs électriques pulsés, qui induisent une augmentation de la perméabilisation de la membrane, réversible ou pas, en fonction de la durée et de l’intensité du champ. Ce travail a pour vocation d’apporter une contribution au développement des connaissances sur ce sujet. Dans ce contexte, on s’est proposé de concevoir et de réaliser des générateurs d’impulsion haute tension pour l’utilisation dans l’extraction des jus. Parallèlement à ce travail, une modélisation expérimentale par méthodes des plans d’expériences d’extraction des jus a été faite. Mots clés : Champ électrique pulsé, Impulsion, extraction, Nombre d’impulsion, Durée d’impulsion ملخص لعدة عقود اھتم العالم الصناعي والمجتمعي كثیرا بالتفاعل بین الحقول الكھربائیة نابضة والكائن الحي .بعیدا عن الآثار الضارة المحتملة للحقل كھربائي النابض، ھناك عدد من التطبیقات في مجالات الطب والصناعات الغذائیة .عملیة المجالات الكھربائیة نابض المطبقة في مجال الأغذیة ، ینطوي على تعریض الغذاء لمجالات كھربائیة عالیة جدا، بشكل متكرر نابض (لفترة قصیرة جدا) في حدود میكروثانیة و في الأساس الغشاء البلازمي للخلایا ھو الھدف من الحقول الكھربائیة النبضیة، مما یحفز على زیادة نفاذیة الغشاء، وھذا یتوقف على مدة وشدة الحقل. ویھدف ھذا العمل إلى المساھمة في تطویر المعرفة حول ھذا الموضوع .في ھذا السیاق، اقترح العمل على تصمیم وإنتاج مولدات نبض عالیة الجھد لاستخدامھا في استخراج العصیر .إلى جانب ھذا العمل، تم إجراء النمذجة التجریبیة لاستخراج العصیر بأسالیب تصمیم التجارب. كلمات مفتاحیھ الحقل الكھربائی نابض- نبض- استخراج العصیر-عدد النبضات- مدة النبض
Contribution à l’étude des précipitateurs électrostatiques de poussière. Réalisation d’un prototype de laboratoire.
(2017-04-25) BERRACHED Djelloul; Encadreur: TILMATINE Amar
Résumé (Français et/ou Anglais) : Contribution à l’étude des précipitateurs électrostatiques de poussières. Réalisation d’un prototype de laboratoire Résumé les poussières de bois sont à l’origine de pathologies dont les plus graves sont des cancers des voies respiratoires supérieures. Compte tenu de la dangerosité avérée de ces poussières, un système de filtration très performant est nécessaire pour assainir les ambiances de travail. Couramment, l’industrie de bois utilise des filtres à média sujets à l’écrasement et produisant des déchets. Pour remédié à ceci nous avons choisi une épuration par électron filtration, procédé sans déchet. Dans une première phrase expérimentale nous avons étudié la performance d’un électro filtre de géométrie fil-plaque. Cet appareil conçu et mis au point au laboratoire a permis l’étude des paramètres tels que : la géométrie des électrodes, la tension appliqué, la granulométrie et la nature des particules. Nous avons pu montrer que l’électro filtration était faisable et d’une efficacité pouvant atteindre 99.9%. Dans une deuxième phrase nous avons pris l’étude expérimentale avec la méthode du plan d’expérience, permet de délimiter les intervalles de variation des variables et ensuite de modéliser le rendement de dispositif en proposant un modèle mathématique qui est validé en vérifiant des critères bien défini les modèles obtenus ont été ensuite utilisés pour déterminer des valeurs optimales des différents facteurs et pour prédire le rendement du dispositif qui serait obtenu pou n’importe quelles valeurs des facteurs. Mots clés : précipitation électrostatique ; ESP à un seul étage et à deux étages, dépoussiérage, décharge couronne, modélisation.
Contribution à l’étude des réseaux électriques intelligents et développement de la nouvelle économie de l’énergie
(2018-01-10) GUENTRI Hocine; Encadreur: LAKDJA Fatiha; Co-Encadreur: GHERBI Fatima Zohra
الملخص (بالعربية) : لمواكبة الزيادة في استهلاك الطاقة الكهربائية، يعتبر من الضروري زيادة الطاقة الكهربائية المنتجة، هذه الزيادة في الإنتاج ليس لها تأثير على زيادة تكاليف فحسب، بل على البيئة أيضا. للقيام بذلك، نقوم بدمج الطاقات المتجددة في شبكات الكهرباء. ولتسهيل ذلك، نراقب دمج مصادر الطاقة المتجددة وتسيير تدفق الطاقة على النحو الأمثل من أجل خفض تكاليف الإنتاج وتشجيع استخدام الطاقات المتجددة. ويركز عملنا على دمج مصادر الطاقات المتجددة داخل شبكة الكهرباء العمومية، بالإضافة إلى ذلك، التحكم في جميع الأجهزة اللازمة لهذا الدمج، والتسيير الأمثل للاستطاعة الكهربائية المتولدة من مختلف مصادر الطاقات المتجددة و كذلك الشبكة العمومية، عن طريق تشجيع استخدام مصادر الطاقات المتجددة، ناهيك عن الشيء المهم دائما، الذي هو ثمرة هذا العمل الذي يتمثل في الجانب الاقتصادي لهذا التسيير. Résumé (Français et/ou Anglais) : Pour faire face à l'augmentation de la consommation d'énergie, il est considéré nécessaire d'augmenter la puissance électrique produite, Cette augmentation à un effet non seulement sur l'augmentation des coûts de production mais aussi sur l'environnement. Pour ce faire, nous procédons à l'intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques. Pour faciliter cela, nous contrôlons l'intégration des sources des énergies renouvelables et la gestion de la production de puissances des différentes sources de manière optimale afin de réduire les coûts de production et favoriser l'utilisation des énergies renouvelables. Notre travail se focalise sur l'intégration des sources d'EnR dans un réseau public, en outre, le contrôle de tous les dispositifs nécessaires a cette intégration, la gestion optimale de la production de puissances électriques des sources d'EnR et le réseau public, en favorisant l'utilisation des sources des EnR, sans oublier la chose qui est toujours primordial, c'est le fruit de ce travail qui est l'aspect économique de cette gestion.
Contribution à l’étude du transfert d’énergie dans les systèmes Photovoltaïques.
(2017-12-19) BENAISSA Mohammed Omar; Encadreur: HADJERI Samir
Résumé (Français et/ou Anglais) : Les études dans le domaine des énergies renouvelables sont nombreuses et sont en constante évolution. Le photovoltaïque est l'un des axes de recherche actuellement en plein essor d'investigation tant sur les cellules à haut rendement que sur les structures liées à l'exploitation. Cette thèse abordera d'abord un état de l'art sur les différentes filières technologiques photovoltaïques. Dans cette optique nous décrivons le principe de fonctionnement d’un panneau photovoltaïque, sa modélisation mathématique ainsi que les différentes caractéristiques qui nous donneront une vision sur la suite de l’étude. La non-linéarité de la caractéristique I=f(V) dans un système photovoltaïque nous poussera à explorer les différentes stratégies d'extraction de l'énergie fournie par les panneaux solaires. En effet le (Maximum Power Point Tracking) dite MPPT est une partie essentielle du générateur photovoltaïque utilisé dont le but d’extraire le maximum de puissance disponible dans les cellules. Différents algorithmes MPPTs sont introduits nous citons entre autres : (Perturb and Observe), (Incremental Conductance), d’autres algorithmes sont à base de l’intelligence artificielle comme (Fuzzy Logic Control) (FLC) et (Artificial neural network) (ANN), d’autres études ont envisagé la fusion entre (FLC) et (ANN) nommée Adaptive Neuro Fuzzy Inference system (ANFIS), ce dernier combine l’aptitude du Fuzzy Logic à traiter les données imprécises avec les capacités d’apprentissage du Artificial Neural Network. Un autre aspect qui peut être intéressant à aborder dans cette thèse est celui des systèmes photovoltaïques autonomes ou « stand-alone », ces installations ne sont pas connectées au réseau, mais elles doivent assurer la couverture de la demande de la charge en tout temps, de sorte que leurs utilisations sont encore plus attrayantes dans les régions isolées et arides (Sahara Algérien). Notre pays peut satisfaire dans une certaine mesure quelques besoins en énergie électrique notamment ceux qui sont liés aux applications de pompage où l’utilisation des systèmes PV autonomes est considérée comme l’une des domaines les plus prometteurs de l’énergie solaire. Ces systèmes sont au cœur de plusieurs secteurs industriels comme l’industrie pétrolière, la production de l’énergie thermique et nucléaire…etc. Une compréhension de la manière dont ces systèmes fonctionnent est essentielle pour améliorer leurs performances et réduire leurs coûts d’exploitation. En dernier lieu, une idée novatrice est abordée dans cette thèse liée à l’utilisation du PV système lorsqu’il est connecté au réseau électrique, en effet une association avec un onduleur (VSC) rend l’ensemble capable de maintenir la tension du nœud de connexion (Point of Common Coupling) (PCC) à un niveau désiré, sans pour autant avoir recours aux d’autres dispositifs qui pourraient augmenter le coût total du système de transmission comme les systèmes FACTS.
Contribution à l’étude d’un système photovoltaïque hybride de production d’énergie électrique
(2017-01-25) Gourbi Abdelkader; BRAHAMI Mostéfa
الملخص (بالعربية) تهدف المساهمة في هذا العمل لتحليل سلوك وأداء نظام الضوئية الهجين لإنتاج الطاقة الكهربائية المرتبطة مع نظام التخزين المستخدم لتشغيل موقع بعيد في إقليم الجزائر. وقد تم اقتراح النماذج الرياضية التي تصف التشغيل الفعلي لكل جزء من النظام على حسب الظروف المناخية أو البيانات المقدرة. بعد ذلك، تم إجراء البرمجة المتقدمة مع برنامج ماتلاب لمحاكاة تأثير المتغيرات المختلفة على كل عنصر من سلسلة التحويل. وبعد دلك تم تكييف المنهجية باستخدام برنامج هومر لدراسة هذا النوع من النظام . أظهرت النتائج محاكاة جيدة ودقيقة للسلوك الطاقة في نظام متكامل، وهذا النوع من النظام تعمل مع موثوقية عالية وربحية التقنية والاقتصادية والبيئية. هذه النتائج يمكن أن تستخدم لإعطاء إجابات لأسئلة كثيرة عن هذا النوع من التركيب ولمساعدة المصنعين اتخاذ القرارات الصحيحة. Résumé (Français et/ou Anglais) : The contribution of this work aims to analyze the behavior and performance of a hybrid photovoltaic system for the production of electrical energy associated with a storage system used to power a remote site in the territory of Algeria. Mathematical models have been proposed describing the physical operation of each part of the system studied, depending on weather conditions or estimated data. Next, a programming developed with Matlab software was performed to simulate the influence of various parameters on each element of the conversion chain. Thus, a methodology has been adapted is using the HOMER software for studying this type of system. The results show a good and accurate simulation of the energy behavior of the complete system and this type of system operates with a high reliability and a technical, economical and ecological profitability. These results can be used to give answers to many questions about this type of installation and to help manufacturers make the right decisions.
CONTRIBUTION A L’ETUDE ET COMMANDE D’UN COUPLAGE DES SYSTEMES HYBRIDES (RESEAU ET PHOTOVOLTAÏQUE) POUR LA PRODUCTION D’ENERGIE ELECTRIQUE)
(2015-10-18) BOUCHAKOUR SALIM; Encadreur: TAHOUR Ahmed; Co-Encadreur: SAYAH Houari
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé : L’intégration de l’énergie photovoltaïque (PV) dans la production nationale d’électricité est de plus en plus prioritaire étant donné le contexte énergétique actuel et à avenir. Le développement de cette technologie comme un moyen de production décentralisée est très envisagé dans les futurs réseaux intelligents. Cette solution devrait permettre de produire 20 à 30% de l’énergie consommée par les ménages durant les périodes d’ensoleillements. Les travaux de cette thèse ont pour objet d’apporter une contribution scientifique à la fois théorique et appliquée pour le développement des systèmes PV connectés au réseau BT Algérien. Notre contribution a été : en premier lieu, de proposer une méthodologie d’identification des paramètres d’un système PV connecté au réseau conduisant à ces performances réelles, permettant ainsi, le suivi et la prévision d’une installation PV réduisant les coûts de maintenance et surtout augmenter la productivité. En second lieu, de proposer une nouvelle stratégie de contrôle d’un convertisseur PV où nous avons associé un nouvel algorithme de poursuite du point de puissance maximum du générateur PV à la commande directe des puissances active et réactive instantanées, afin d’assurer des bonnes performances du système PV et une flexibilité de contrôle pour une meilleure intégration des onduleurs PV dans le service du réseau électrique. En fin, d’étudier le point de connexion commun (PCC) du système PV du CDER, ainsi l’analyse des résultats expérimentaux a permis, d’une part, d’améliorer les connaissances sur la qualité de l’énergie des onduleurs PV, les échanges énergétiques au PCC, les paramètres du réseau au PCC et l’interaction entre l’onduleur et le réseau BT. D’autre part, de soulever un certain nombre d’interrogations auxquelles des réponses doivent être apportées pour l’intégration des systèmes PV dans les réseaux de distribution dans les meilleures conditions techniques, économiques et de sécurité. Abstract: The integration of photovoltaic (PV) in the national electricity production is increasingly priority because of the current and the future energy context. The development of this technology as a decentralized way of production is considered in future smart grids. This solution is expected to produce 20 to 30% of energy consumed by households during periods of sunshine. The work of this thesis is intended to provide scientific contribution to both theoretical and practical for the development of PV systems connected to the Algerian low voltage (LV) grid. Our contribution was: first, to propose a methodology for identifying the parameters of a PV system connected to the grid leading to these real performances, enabling the tracking and forecasting of a PV system reducing maintenance costs and especially to increase productivity. Second, to propose a new control strategy of a PV inverter which we associated a new tracking algorithm of maximum power point of the PV generator to the direct control of the instantaneous active and reactive power, to ensure good PV system performance and control flexibility for a better integration of PV inverters in service of the power grid. In the end, to study the point of common coupling (PCC) of CDER’s PV system, thus the analysis of experimental results allowed, firstly, to improve the knowledge on the power quality of PV inverters , the energy exchanges in the PCC, the grid parameters at PCC and the interaction between the inverter and the LV grid. Moreover, to raise certain number of questions which answers need to be made for the integration of PV systems in distribution grid in the best technical, economic and safety way.
Contribution à l’intégration d’une interface FACTS pour une ferme éolienne basée sur des machines synchrones à aimant permanent
(2018-12-19) CHAIB HABIB; Encadreur: ALLAOUI Tayeb; Co-Encadreur: BRAHAMI Mostéfa
Résumé Anglais: Power electronics and advanced control technologies have made it possible to solve energy quality problems, which are certainly major problems in the current era. System disturbances, voltage dips, and harmonics are some of the power quality problems. This thesis deals with the static compensation device (STATCOM), widely used to overcome the problems of energy quality. The concept of this device absorbs or generates a controllable active and reactive power, which can be controlled to absorb / generate an appropriate amount of energy by the device. The direct / indirect current control algorithm is a control strategy used to control the STATCOM by compensating for reactive energy. This thesis proposes a control strategy for STATCOM based on classical methods as (PID) and optimal control such as pole placement, LQR, approach LMI and FLC. The comparison of the performances of these regulators shows the good efficiency of STATCOM using fuzzy logic. It turns out to be very robust. It helps to improve conventional control performance in maintaining the voltage and stability of disturbed networks. MATLAB / SimPower System is used to implement the statcom model connected to the single-machine (SMIB) electrical network. Résumé (Français) : L'électronique de puissance et les technologies de contrôle avancées ont permis de résoudre des problèmes de qualité de l’énergie, qui sont certainement des problèmes majeurs dans l'ère actuelle. Les perturbations du système, les creux de tension, les surtensions et les harmoniques sont quelques-uns des problèmes de qualité de l'alimentation. Cette thèse porte sur le dispositif de compensation statique (STATCOM), largement utilisé pour surmonter les problèmes de qualité de l’énergie. Le concept de ce dispositif absorbe ou génère une puissance active et réactive contrôlable, qui peut être contrôlée pour absorber / générer une quantité d'énergie appropriée par le dispositif. L'algorithme de contrôle de courant direct / indirect est une stratégie de contrôle utilisée pour contrôler le STATCOM en compensant de l’énergie réactive. Cette thèse propose une stratégie de contrôle pour le STATCOM basée sur des méthodes de contrôle classique (PID), optimales tels que le retour d’état, LQR, approche LMI et FLC. La comparaison des performances de ces régulateurs montre la bonne efficacité du STATCOM utilisant la logique floue. Il s’avère être d’une grande robustesse. Il contribue à améliorer les performances de régulation conventionnelle dans le maintien de la tension et de la stabilité des réseaux perturbés. MATLAB /SimPower System est utilisé pour mettre en œuvre le modèle du STATCOM connecté au réseau électrique monomachine.
Contributions à l'étude du plasma froid. Applications au dépôt des couches minces et à la charge électrostatique des médias filtrants
(2017-12-21) BEKKARA Mohammed Fethi; Encadreur: BENMIMOUN Youcef; Co-Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص: في إطار هذه الأطروحة، قد استخدمت البلازما الباردة الناتجة عن الشرارة الكهربائية في الضغط المنخفض وأيضا تلك الناتجة في الضغط الجوي كالشرارة ذات الحاجز العازل ش.ح.ع لمعالجة وتعديل سطوح المواد. ان دراسة معالجة السطوح بالتغطية بطبقات رقيقة من مواد اخرى في الضغط المنخفض تم اجراءها من خلال ايجاد الخصائص الكهربائية للشرارة وعلاقتها بنظام عملها، وقد كشفت الدراسة أن الشرارة الكهرومتوهجة بنظام "غير عادي" هي الأنسب لعملية التغطية. ان الدراسات حول شرارة ش.ح.ع اجريت باستعمال الرسوم التذبذبية (التيار - الجهد) وبحساب الطاقة الناتجة عن طريق معالجة البيانات. وهذا ما قد سمح بتحديد تأثير العوامل الهندسية والكهربائية بمزيد من المصداقية. ان التحاليل البيانية البصرية والطيفية لسطوح البوليمرات المعدلة بينت أن العلاج ببلازما شرارة ش.ح.ع يجعل سطح البوليمرات أكثر خشونة ويؤدي ايضا الى زرع وظائف قطبية مثل (C=O) مما يمنح سطح البوليمر طابع محب للماء. ان خاصية التكهرب بالاحتكاك للبوليمرات المعالجة ببلازما ش.ح.ع وبكمية قليلة من الطاقة قد تحسنت كثيرا، مما سمح باستعمال هذه المعالجة لتحسين الفصل الكهربائي. ان معالجة الوسائط المرشحة المصنوعة من البوليمرات ببلازما ش.ح.ع ادت ايضا الى تحسين قدرتها على الشحن بواسطة شرارة الكورونا ولا يتم ذلك ايضا الا باحترام عتبة الطاقة المولدة من قبل شرارة ش.ح.ع Résumé : Durant les travaux de cette thèse, les plasmas froids générés par les décharges à basse pression et à pression atmosphérique tel que la décharge à barrière diélectrique DBD ont été utilisés pour le traitement et la modification de surface des matériaux. L’étude du traitement par revêtement en couche mince en basse pression a été effectuée en relevant les caractéristiques électriques des décharges en corrélation avec leurs régimes, cette étude a révélé que la décharge électroluminescente « anormale » est la mieux adaptée pour le dépôt. Les travaux expérimentaux sur la DBD ont été effectués en relevant les oscillogrammes (courant – tension) et en calculant l’énergie fournie par un post traitement des données. Les effets des paramètres géométriques et électriques ont pu être ainsi établis de façon plus crédible. Les analyses profilométriques et spectroscopiques FTIR des surfaces de polymères traités par DBD montrent que ce traitement rend la surface des polymères plus rugueuse et engendre un greffage de groupement polaire tel que (C=O) qui leur confère ainsi un caractère hydrophile. Les propriétés triboélectriques des polymères traités par de faible quantité d’énergie de DBD ont été améliorées, cela a permis ainsi de perfectionner le procédé de la séparation électrostatique. Le traitement des médias filtrants en polymère, a aussi amélioré leurs chargement électrostatique par effet couronne, ceci est possible en respectant ainsi le seuil d’énergie reçu par la DBD. Abstract: As part of this thesis, cold plasmas generated by low pressure and atmospheric discharges such as dielectric barrier discharges DBD were used for surface treatment and modification of materials. The study of low-pressure thin-film coating treatment was carried out by identifying the discharges electrical characteristics in correlation with their regimes and their visual appearance. This study revealed that the "abnormal" glow discharge is the best suited for coating. The DBD studies were performed by recording the (current - voltage) oscillograms and by calculating the supplied energy by data post - processing. The effects of the geometrical and electrical parameters was also established more credibly. The profilometric and spectroscopic analyzes of the DBD treated polymers surfaces shows that this treatment makes the surface of the polymers rougher and generate a polar group grafting, such as (C = O) which gives them a hydrophilic character. The triboelectric properties of the polymers, which were treated with small amount of DBD energy, were greatly improved; this allowed exploiting the DBD treatment in the electrostatic separation. The treatment of the polymer filter medias has also improved their electrostatic charging by corona effect; this is possible only while respecting the energy threshold received by the DBD.