Detailed EMT-Type Load Modeling for Power System Dynamic and Harmonic Studies

Le fonctionnement en régime permanent et dynamique des systèmes électriques est fortement influencé par les caractéristiques des charges alimentées. Par conséquent, une analyse précise des systèmes électriques nécessite des modèles de charge appropriés. Comme la majorité des modèles de charge existants ne permettent pas une représentation complète ou précise des charges réelles agrégées, il est essentiel de développer de nouveaux modèles de charge afin de capter plus précisément le comportement de la charge. Dans cette thèse, un nouveau modèle de charge détaillé basé sur des composants de type EMT (transitoire électromagnétique) est développé dans le logiciel Electromagnetic Transient Program (EMTP®). Des modèles individuels de type EMT de composants de diverses catégories de charge sont d'abord développés et ensuite agrégés à un niveau supérieur pour former un modèle de charge détaillé agrégé. Le modèle proposé permet de capter la diversité des dispositifs des charges réelles agrégées et est également capable de prendre en compte les non-linéarités (l'électronique de puissance), les charges monophasées et les conditions déséquilibrées. Il offre une plus grande précision et peut fournir une description plus réaliste du comportement de la charge par rapport aux modèles existants. Le modèle développé est utilisé pour simuler le comportement de la charge lors d'événements de baisse de tension dans différents secteurs de charge et est validé par rapport à des mesures. La validation du modèle dans des cas réels est une étape importante du développement du modèle de charge qui est nécessaire pour garantir la capacité du modèle proposé à reproduire le comportement dynamique des charges pendant et après les perturbations. La modélisation détaillée de la charge n'est généralement pas l'approche préférée, principalement en raison des exigences de données excessives, des efforts et du temps de calcul. Cependant, l'importance du modèle détaillé pour capter le comportement de la charge dans les simulations dynamiques est étudiée et son avantage par rapport aux modèles traditionnels est illustré. Pour explorer un autre aspect de la modélisation de charge, la réponse en fréquence de la charge est étudiée à travers la simulation d'un réseau de distribution souterrain existant. L'importance du modèle détaillé pour capter le comportement de la charge dans les simulations harmoniques est étudiée et les erreurs causées par les modèles conventionnels sont analysées.