Initialisation automatique des systèmes de contrôle pour la simulation des transitoires de réseau

Un réseau électrique est normalement en régime permanent. Ainsi c'est dans cet état que commencent la plupart des simulations de réseau dans le domaine du temps. Cependant, si la partie purement électrique d'un réseau peut être initialisée via un calcul d'écoulement de puissance, il n'y a pas de solution équivalente pour les systèmes de contrôle. Ce mémoire s'applique à toute méthode de calcul de type EMT (Electromagnetic Transient). Celui-ci possède une fonctionnalité pour modéliser les systèmes de contrôle sous forme de diagramme-blocs dont les variables peuvent être initialisées manuellement. Une erreur ou un manque à ce niveau va créer un régime transitoire virtuel en début de simulation, le temps que le système converge vers son régime permanent. Afin d'éviter ce problème, ce mémoire va présenter un algorithme visant à initialiser automatiquement un système de contrôle à partir des quelques données disponibles grâce au calcul d'écoulement de puissance. Les fonctions de transfert, composants majeurs des systèmes de contrôle, sont étudiées en premier lieu. Une méthode de simulation réduisant les problèmes d'instabilité numérique est proposée avec l'initialisation correspondante. Son utilité est démontrée sur un cas présentant une erreur numérique sur la simulation faite avec le logiciel EMTP (Electromagnetic Transient Program) à très faible pas de temps. La démarche proposée est enfin généralisée aux fonctions de transfert à plusieurs entrées et sorties. Ensuite, cette approche est combinée à la modélisation d'autres éléments présents dans les systèmes de contrôle afin de construire un procédé de simulation avec une initialisation en régime permanent. Le principe est de construire une équation matricielle représentant le comportement du système de contrôle. Cela fait intervenir les variables de ce dernier au pas de temps précédent. Cet historique est initialisé en régime permanent grâce aux données obtenues de l'écoulement de puissance. L'implémentation de la méthode donne un algorithme permettant de simuler une grande variété de diagramme-blocs avec un départ en régime permanent. L'efficacité du procédé d'initialisation est, finalement, démontré dans le cas d'un micro-réseau. Ce dernier change de contrôleur lors de la déconnexion du réseau principal. Il est montré qu'initialiser correctement le nouveau contrôleur permet d'éviter de fortes variations de tensions mesurées dans le cas contraire.