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

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    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.
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    Réalisation d’un procédé mobile pour traitement d’eau par ozone généré par DBD
    (2019-09-23) DRAOU Abdelkader; Encadreur: BENMIMOUN Youcef; Co-Encadreur:Tilmatine Amar
    Abstract (English) : This thesis consisted of evaluating the potential of ozone generated by atmospheric pressure plasmas for water pollution control to determine if they could become an alternative for plasma systems in this field. The bibliographic review showed us the complexity of the mechanisms governing the creation of DBD-type discharges. It is within this very broad framework that our contribution is made, aiming to provide new, experimental and theoretical elements, likely to enrich our understanding of the physics of DBDs. To do this, we designed an experimental device, composed of a modified DBD cell to create and maintain a discharge at atmospheric pressure, and mainly using air. The experimental study presented in this thesis has shown that the rate of ozone production can be significantly improved by inserting a stainless steel mesh into the inter-electrode space of a cylindrical ozone generator. Although the volume DBD method is mainly used in ozone generation technology, the modified DBD reactor in which surface and volume discharge occurs simultaneously, has provided superior results in terms of ozone production rate and air flow. Cette thèse consistait à évaluer le potentiel de l'ozone généré par les plasmas à pression atmosphérique pour la dépollution des eaux afin de déterminer s'ils pouvaient devenir une alternative aux systèmes plasma dans ce domaine. La revue bibliographique nous a montré la complexité des mécanismes régissant la création de rejets de type DBD. C'est dans ce cadre très large que s'inscrit notre contribution, visant à apporter des éléments nouveaux, expérimentaux et théoriques, susceptibles d'enrichir notre compréhension de la physique des DBD. Pour ce faire, nous avons conçu un dispositif expérimental, composé d'une cellule DBD modifiée pour créer et maintenir une décharge à pression atmosphérique, et utilisant principalement de l'air. L'étude expérimentale présentée dans cette thèse a montré que le taux de production d'ozone peut être significativement amélioré en insérant un treillis en acier inoxydable dans l'espace inter-électrodes d'un générateur d'ozone cylindrique. Bien que la méthode DBD en volume soit principalement utilisée dans la technologie de génération d'ozone, le réacteur DBD modifié dans lequel la décharge de surface et de volume se produit simultanément, a fourni des résultats supérieurs en termes de taux de production d'ozone et de débit d'air.
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    Impact du compensateur série commandé par thyristor (TCSC) sur les systèmes de protection des lignes de transport d’énergie électrique
    (2019-01-17) Dine Mohamed; Encadreur: Sayah Houari
    Résumé (Français) : Le développement récent des dispositifs FACTS (Flexible AC Transmission System) a ouvert des nouvelles perspectives pour une exploitation plus efficace des réseaux électriques par action continue et rapide sur les différents paramètres du réseau (déphasage, tension, impédance).Le compensateur série à thyristors (TCSC) est un membre important de la famille FACTS capable de modifier en continu l'impédance de la ligne de transmission et le courant de charge. Il a un grand potentiel d'application pour réguler avec précision le flux de puissance sur une ligne de transmission. Cependant, la localisation de l'emplacement de défaut et la protection des lignes avec des systèmes de compensation TCSC sont considérés comme l'une des tâches les plus difficiles pour les fabricants des relais. Cette thèse fournit un examen complet des aspects conceptuels pour la localisation de l'endroit de défaut dans les lignes de transport d’énergie électrique en présence d’un compensateur série à thyristors (TCSC). Deux approches fondamentalement différentes sont discutées dans ce travail ainsi que les facteurs affectant la précision dans la localisation de défaut. Apres avoir donné une introduction sur les méthodes de localisation des défauts conventionnels et les systèmes de protection analogique et numérique, deux algorithmes de localisation défaut dans les lignes de transport d’énergie électrique compensée par TCSC ont été proposé, l’un est basée sur le calcul d’impédance en utilisant les données d’une seule extrémité et l’autre est basée sur les équations des télégraphistes en utilisant les données synchronisées des deux extrémités de la ligne en défaut. Les deux méthodes est composé de deux sous-programmes. L'un d'eux est pour les défauts après le TCSC et l’autre pour les défauts avant le TCSC et utilise la même procédure pour le calcul de la chute de tension à travers le TCSC et la sélection de la bonne solution, à savoir que ces algorithmes ont été évalué par l'intermédiaire de la simulation numérique en utilisant le logiciel MATLAB. Résumé (Anglais) : The recent development of FACTS (Flexible AC Transmission System) devices has opened up new perspectives for a more efficient use of electrical networks by continuous and rapid action on the various network parameters (phase shift, voltage, impedance). Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) is an important member of FACTS family able to change the transmission line impedance and load current continuously. It has great application potential in accurately regulating the power flow on a transmission line. However, location of fault point and protection of systems with TCSC compensated lines is considered as one of the most difficult tasks for relay manufacturers and utility engineers. This thesis provides a comprehensive review of the conceptual aspects for locating the fault location in power transmission lines in the presence of a thyristor controlled series compensator (TCSC). Two fundamentally different approaches are discussed in this work as well as factors affecting accuracy in fault location. After giving an introduction to conventional fault location methods and analog and digital protection systems, two fault location algorithms in TCSC-compensated power lines have been proposed, one based on the impedance calculation using data from one end and the other is based on the telegraphist equations using synchronized data from both ends of the faulty line. Both methods consist of two subroutines. One of them is for fault behind the TCSC and the other for fault before the TCSC and uses the same procedure for calculating the voltage drop across the TCSC and selecting the right solution, namely that these algorithms were evaluated via numerical simulation using the MATLAB software.
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    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.
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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.