Etude du système de contrôle de la tension des alternateurs de grande puissance : application à l’alternateur de la centrale de Sonackter Est Mostaganem

Abstract

في هذا العمل، نقدم تنظي ًما مفصًًل للمولد الكهربائي. نبدأ دراستنا بوصف لمحطة الدورة المركبة في مستغانم من حيث الخصائص والمكونات الرئيسية، ومبدأ التشغيل، وأنماط اإلثارة المختلفة للمولد. الجزء الثاني مخصص لدراسة ربط المولد بمنظمات الجهد التلقائي (AVR( ومثبتات القدرة .(PSS (الهدف من المحاكاة هو تحليل أداء أنظمة التنظيم في الظروف العادية وفي حالة حدوث عطل على شكل دارة قصر ثًلثية األطوار. قمنا بتحليل النتائج لثًلثة أنواع من تنظيم الجهد لإلثارة PSS+AVR (التقليدي، PSS+AVRباستخدام الشبكة العصبية، و PSS+AVR باستخدام المنطق الضبابي (لتحديد أفضل منظم. وفي النهاية، استنتجنا أن المنظم PSS+AVR باستخدام المنطق الضبابي هو األسرع واألكثر كفاءة مقارنة باألنواع األخرى. تم تنفيذ المحاكاة باستخدام برنامج.Simulink Matlab. الكلمات المفتاحية: مولد كهربائي، مثبت القدرة، تنظيم الجهد والتردد، الطاقة الكهربائية، الشبكة العصبية، المنطق الضبابي، المنظم التقليدي، اإلثارة. Abstract This dissertation falls within the framework of the study and monitoring of high-power alternators within a combined-cycle power plant, recently commissioned in Mostaganem. Combinedcycle power plants represent a modern and efficient technology that integrates a gas turbine and a steam turbine, thereby optimizing energy efficiency and reducing fuel consumption compared to conventional thermal power plants. In this work, we present a detailed regulation study of the alternator. We begin our study by describing the combined cycle power plant in Mostaganem, including its characteristics, main components, operating principle, and the different excitation modes of its alternator. The second part is dedicated to studying the association of the alternator with Automatic Voltage Regulators (AVR) and Power System Stabilizers (PSS). The objective of our simulation is to analyze the performance of these regulations under normal operating conditions and in the case of a three-phase short-circuit fault. We interpret our results for three types of excitation voltage regulation (conventional AVR+PSS, neural AVR+PSS, and fuzzy logic-based AVR+PSS) to determine the most effective regulator. Finally, we concluded that the AVR+PSS based on fuzzy logic is faster and more efficient than the other regulators. The simulation was carried out using Matlab Simulink software. Keywords: Alternator, power system stabilizer, voltage and frequency regulation, electrical energy, neural network, fuzzy logic, conventional regulator, excitation. Résumé Ce mémoire s’inscrit dans le cadre de l’étude et du contrôle des alternateurs de grande puissance au sein d’une centrale électrique en cycle combiné, récemment mise en service à Mostaganem. Les centrales à cycle combiné constituent une technologie moderne et performante qui associe une turbine à gaz et une turbine à vapeur, permettant ainsi d’optimiser l’efficacité énergétique et de réduire la consommation de carburant par rapport aux centrales thermiques classiques. Dans ce travail nous présentons la régulation détaillée de l’alternateur. On va commencer notre étude par la description de la centrale en cycle combiné à Mostaganem avec les caractéristiques, les principaux constituants, le principe de fonctionnement et les différents modes d’excitation de son alternateur. Ensuite la deuxième partie est consacrée à l’étude de l’association de l’alternateur à des régulateurs de tension automatique AVR et de stabilisateur de puissance PSS. Le but de notre simulation est d’analyser le fonctionnement des régulations dans le fonctionnement normal et dans le cas d’un défaut de court-circuit triphasé. Nous interprétons notre résultat pour trois types de régulation de tension d’excitation (AVR+PSS conventionnelle et AVR+PSS neuronal et AVR+PSS par logique flous) pour déterminer le meilleur régulateur. Enfin nous avons déduit que le régulateur AVR+PSS par logique flous est plus rapide et performant par les autres régulateurs. La simulation a été réalisée par le logiciel Matlab Simulink. Mots clés : Alternateur, stabilisateur de puissance, régulation de tension et de fréquence, énergie électrique, le réseau de neurone, la logique flous, régulateur conventionnelle, l’excitation.