Identification et modélisation dordre fractionnaire des machines synchrones fonctionnant comme générateurReportar como inadecuado




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1 G2ELab - Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble

Abstract : The thesis presents an original mathematical model of a synchronous generator using non-integer order derivatives. Contrary to the classical models of multiple R-L branches, it integrates half-order impedances, which allow an accurate description of the electromagnetic induction phenomena along a wide frequency range. Thus minimising at the same time the order and the number of parameters in the model. The proposed model takes into account the skin effect in damper bars, the eddy-currents in massive parts of the rotor and the magnetic saturation of the machine. Non-integer order transfer functions which model the above mentioned phenomena, have been validated with respect to the measurements performed on a ferromagnetic wounded sheet and also to finite element simulations. Parameter identification of the studied machine has been done thanks to the SSFR StandStill Frequency Response characteristics measured on the saturated synchronous machine. Furthermore, an approach to the time response calculations of the machine modelled by non-integer order systems has been presented. For this purpose, the system of synchronous generator state equations has been built from the synchronous machine half-order differential equations. Finally, the non-linear, non-integer order model for a synchronous generator has been applied to the robust control CRONE synthesis.

Résumé : Un modèle fréquentiel non linéaire, précis et compact du générateur synchrone a été présenté dans cette thèse. Contrairement aux modèles classiques comportant plusieurs cellules R-L, il intègre des impédances d-ordre un demi qui permettent de bien caractériser les phénomènes d-induction électromagnétique sur la grande plage de fréquences, tout en réduisant l-ordre et le nombre des paramètres du modèle. Le modèle proposé tient compte de l-effet de peau dans les barres de la cage d-amortisseurs, des courants induits dans les pièces massives du rotor et de la saturation des circuits magnétiques de la machine. Les impédances d-ordre non entier qui modélisent les phénomènes mentionnés ont été validées par rapport aux mesures effectuées sur une tôle ferromagnétique bobinée, ainsi qu-en les comparant aux simulations par éléments finis. L-identification des paramètres de la machine étudiée a été faite grâce aux caractéristiques SSFR ang. StandStill Frequency Response mesurées sur la machine synchrone saturée. Ensuite, une méthodologie pour le calcul de la réponse temporelle d-une machine modélisée par des systèmes d-ordre non entier a été présentée. A cet effet, le système d-état généralisé du générateur synchrone a été construit à partir des équations différentielles d-ordre non entier de la machine synchrone. Finalement, une possibilité d-exploitation du modèle non linéaire d-ordre non entier du générateur synchrone, notamment pour la synthèse de la commande robuste CRONE, a été brièvement présentée.

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Mots-clés : machine synchrone modélisation d-ordre non entier identification des paramètres SSFR commande CRONE

keyword : synchronous machine noninteger order modelling parameter identification CRONE control





Autor: Szymon Racewicz -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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