- [ VRPG-Doc] Electrotechnique --- كهروتقني

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Mesure des Perturbations Electromagnétiques Conduites et Rayonnées dans les Convertisseurs Statiques- Application à l’alimentation des lampes LED
(2023-07-13) ZEGHOUDI Abdelhakim; Encadreur: BENDAOUD Abdelber
Résumé (Français) : La compatibilité électromagnétique (CEM) est un aspect essentiel de la conception des structures de l'électronique de puissance. Dans le cas des convertisseurs statiques, les perturbations conduites (mode commun et différentiel) et rayonnées (champ magnétique et électrique) sont principalement causées par la commutation des semi-conducteurs et leurs interactions avec les éléments parasites des systèmes. Dans ce travail, une étude sur l'identification des interférences électromagnétiques dans les convertisseurs statiques a été réalisée. Dans la première partie, le redresseur monophasé en pont de diodes et le hacheur série ont été étudiés et réalisés. Ensuite, une combinaison de ces deux structures a été étudiée. La méthode de scan du champ magnétique a été utilisée pour mesurer les champs électrique et magnétique et évalué l'efficacité du blindage. Ensuite, l'impact de la variation de la fréquence et du rapport cyclique de commutation du MOSFET d'un hacheur série sur les perturbations conduites et rayonnées a été déterminé. Dans la deuxième partie de cette thèse, des études expérimentales et des simulations ont été réalisées pour analyser les interférences conduites et rayonnées dans les lampes LED. Ce projet a été mené dans le cadre du programme PHC Maghreb "MELINA" (Mastering Efficiency Lighting in North Africa). L'objectif global de ce travail était de comprendre et de maîtriser les perturbations électromagnétiques dans les convertisseurs statiques et les lampes LED, afin de concevoir des systèmes plus efficaces sur le plan énergétique Abstract (English) : Electromagnetic compatibility (EMC) is a crucial aspect in the design of power electronics structures. In the case of static converters, conducted (common mode and differential mode) and radiated disturbances (magnetic and electric fields) are primarily caused by semiconductor switching and their interactions with system parasitic elements. This work conducted a study on the identification of electromagnetic interference in static converters. In the first part, the single-phase diode bridge rectifier and series chopper were studied and implemented. Subsequently, a combination of these two structures was investigated. The magnetic field scanning method was utilized to measure the electric and magnetic fields and evaluate shielding effectiveness. Furthermore, the impact of varying the switching frequency and duty cycle of the series chopper's MOSFET on conducted and radiated disturbances was determined. In the second part of this thesis, experimental studies and simulations were conducted to analyze conducted and radiated interference in LED lamps. This project was carried out within the framework of the PHC Maghreb program "MELINA" (Mastering Efficiency Lighting in North Africa). The overall objective of this work was to understand and master electromagnetic disturbances in static converters and LED lamps, in order to design more energy-efficient systems.
Contribution à l’Etude et à la Commande des Structures de Conversion d'Energie Electrique de type Convertisseur Multicellulaire
(2016-06-13) HANAFI Salah; Encadreur: FELLAH Mohammed-Karim
Résumé (Français) : De nos jours, les convertisseurs statiques comme la structure multicellulaire occupent plusieurs domaines d’applications. Cette structure possède un potentiel très important qui lui permet d’être compétitive vis-à-vis des autres structures de conversions multiniveaux existant sur le marché et utilisées dans des applications industrielles de forte puissance. Ce travail vise l’étude et la commande des onduleurs multicellulaires afin d’améliorer leurs fonctionnement. En premier lieu, il est donné un aperçu rapide des différentes structures de conversion d’énergie multiniveaux. Puis, une présentation et une modélisation des trois topologies du convertisseur multicellulaire (série, superposé et parallèle) est introduite. Après modélisation, plusieurs techniques de commande en boucle fermée sont appliquées à l’onduleur multicellulaire série (FCMC) et à l’onduleur multicellulaire superposé (SMC). Ces stratégies de contrôle ont été regroupées en deux catégories. La première catégorie concerne les commandes en durée. La seconde, les commandes en amplitude. Par la suite, une étude est menée sur les différentes techniques de couplage magnétique par ICT (Transformateurs Inter-Cellules) des inductances de liaison du convertisseur multicellulaire parallèle (PMC). Ainsi, deux commandes en boucle fermée (une en durée et l’autre en amplitude) sont utilisées pour contrôler le PMC à cellules magnétiquement couplées afin de réguler les courants traversant les inductances de liaison. A la fin de cette thèse, un bilan du travail réalisé et une liste de perspectives sont dressés. Résumé (Anglais) : Nowadays, the static converters as the multicellular structure occupy several application areas. This structure has great potentialwhich allows it to be competitive among the other multilevel conversion structures existing in the market and used in high power industrial applications. This work aims the study and the control of the multicellular inverters to ameliorate its functioning. In the first place, it’s given a quick overview of the different multilevel energy conversion structures. Then, a presentation and a modeling of the three topologies of the multicellular converter (series, stacked and parallel) introduced. After modeling, several control techniques in closed loopare applied to the flaying capacitor multicellular DC/AC converter (FCMC) and the stacked multicellular DC/AC converter (SMC). These control strategies have been grouped into two categories. The first concerns the controls in duration.The second concerns the control in amplitude. Thereafter, a study is conducted about the different magnetic coupling techniques with ICT (Inter-Cells Transformers) of the liaison inductances which constitutes the parallel multicellular converter (PMC). Thus, two controls in closed loop (the first one in duration and the other in amplitude) are used to control the PMC with magnetically coupled cells in order to regulate the currents through the liaison inductances. At the end of this thesis, an assessment about the realized work and a list of prospects are prepared.
Contribution à l’étude des stratégies de commande robustes H2 et H∞-Application aux systèmes stabilisateurs des puissances
(2015-12-13) Kabi Wahiba; Encadreur: Naceri Abdellatif
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé :Cette thèse présente une contribution à l’étude des stratégies de la commande robuste H2 et H∞ en vue de les appliquer aux Systèmes Stabilisateurs de Puissance (PSS).Le système électro-énergétique choisit pour cette étude est le simple standard IEEE SMIB (Machine synchrone reliée à un réseau de puissance infinie),ses éléments ont été modélisés mathématiquement par le modèle « Park » (modèle analogique) ,puis par Park-Gariov (modèle analogique-numérique basé sur l’approche des réseaux des perméances) ,les résultats de simulation du SMIB avec les deux modèles et sous les mêmes conditions nous ont mené à opter pour le modèle Park-Gariov pour la suite de l’étude. Tout d’abord ,nous avons élaboré un contrôleur classique d’excitation du Turboalternateur synchrone de type PSS-PID ,ce dernier n’a pas pu résisté à la variation des paramètres électriques et mécaniques ,ce qui nous a mené à synthétiser deux autre contrôleurs robustes :un PSS-H2 basé sur la commande optimale LQG associé à un filtre de Kalman ,puis un PSS-H∞ basé sur la technique fréquentielle avancée H∞ par « Loop-Shaping »,ces deux contrôleurs robustes sont élaborés pour améliorer la stabilité et les performances dynamiques du système « SMIB » auquel ils sont appliqués. Les résultats de simulation obtenus avec plusieurs tests de robustesses vis-à-vis des variations paramétriques électriques et / ou mécaniques de la machine, montrent une amélioration considérable des performances statiques et dynamiques ainsi que de la robustesse de stabilité du système par le contrôleur robuste H∞,en comparaison avec l’utilisation des stabilisateurs PSS conventionnel type PID et robuste H2. Abstract:This thesis presents a contribution study of H2 and H∞ robust control strategies in order to apply it on Power System Stabilizers (PSS) .The power system chosen for this study is the simple IEEE SMIB ( Synchronous Machine connected to an Infinite Bus), its elements were modeled mathematically by Park (analog model) and by Park-Gariov (analog-digital model based on permeances networks approach ),the SMIB simulation results with both models and under the same conditions led us to opt for the Park-Gariov model for the rest of the study. First, we developed a conventional controller of synchronous alternator excitation type PSS-PID , this latter could not resisted to electrical and mechanical parameters change , which led us to synthesize two other robust controllers : PSS-H2 based on optimal control LQG associated with a Kalman filter and a PSS-H∞ based on the frequency Advanced H∞ technique "Loop Shaping", both robust controllers are designed to improve the SMIB stability and dynamic performance . The simulation results obtained with several tests of robustness vis-à-vis the parametric variations electrical and / or mechanical machine, show considerable improvement of static and dynamic performance and stability of the EES system robustness by robust H controller ∞ compared with the use of conventional stabilizers PSS PID and robust H2.
POLLUTION ET DEPOLLUTION DES SYSTEMES DECENTRALISES D’ALIMENTATION ELECTRIQUE. ANALYSE, DIAGNOSTIC ET COMPENSATION ACTIVE DES HARMONIQUES
(2022-03-07) KADEM Mohammed; Encadreur: SEMMAH Abdelhafid; Co-Encadreur: WIRA Patrice
الملخص (بالعربية) الهدف الرئيسي من هذا العمل البحثي هو دراسة تأثير وحدات الإنتاج الموزعة على الشبكة الكهربائية من وجهة نظر جودة الطاقة ، وتحليل السببية ، وتشخيص المشكلة. مع تزايد تغلغل وحدات DG هذه في شبكة التوزيع الكهربائي ، أصبح الحفاظ على جودة الطاقة الجيدة أو تحسينها أمرًا ضروريًا ، لا سيما مع انتشار التوافقيات والاضطرابات الأخرى. أظهر هذا العمل أن APFs يمكن اعتباره الحل الأمثل لهذه المشكلة. أظهرت الدراسة التاريخية للمعوضات النشطة التي أجريت أثناء هذا العمل أنه منذ ظهورها ، لم تتوقف APFs عن التطور على مر السنين ، للتكيف مع ظروف الشبكة والتقنيات الناشئة الكلمات المفتاحية التوزيع العام ، جودة الطاقة ، مرشح الطاقة النشط ، الشبكة العصبية ، المنطق الضبابي ، محولات متعددة الوظائف ، طاقة متجددة Résumé (en Français) : L’objectif principal de ce travail de recherche est d’étudier l’impact des unités de production distribuée sur le réseau électrique d’un point de vue qualité d’énergie, d’une analyse de causalité, et de diagnostic de la problématique. Avec une pénétration croissante de ces unités DG dans le réseau de distribution électrique, maintenir ou améliorer une bonne qualité d’énergie est devenu une chose primordiale, spécialement avec la prolifération des harmoniques et autres perturbations. Ce travail a démontré que les APF peuvent être considérés comme la solution optimale à ce problème L’étude historique des compensateurs actifs menés durant ce travail a montré que depuis leur apparition, les APF n’ont pas cessé d’évoluer à travers les années, afin de s’adapter aux conditions du réseau et aux technologies émergentes. Les mots clés : production distribuée, qualité de l'énergie, filtre de puissance actif, réseau de neurones, logique floue, onduleurs multifonctionnels, énergies renouvelables Abstract (en Anglais) : The main objective of this research work is to study the impact of distributed production units on the electrical network from a power quality point of view, a causality analysis, and diagnosis of the problem. With the increasing penetration of these DG units in the electrical distribution network, maintaining or improving good power quality has become essential, especially with the proliferation of harmonics and other disturbances. This work has demonstrated that APFs can be considered as the optimal solution to this problem. The historical study of active compensators carried out during this work has shown that since their appearance, APFs have not ceased to evolve over the years, to adapt to network conditions and emerging technologies. Keywords : distributed génération, power quality, active power filter, neural network, fuzzy logic, multifunctional inverters, renewable energy
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%.