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| ELEC0047-1 | Power systems dynamics, control and stability
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| Durée : | 30h Th, 30h Pr |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Thierry Van Cutsem |
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Langue(s) du cours :
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| Langue anglaise |
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Contenus du cours :
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| Ce cours à option est consacré à la dynamique, à la commande et à la stabilité des systèmes électriques de puissance. Il comporte les deux parties suivantes :
1. Modélisation des composants principaux et de leurs régulations
- dynamique de la machine synchrone, systèmes per unit associés
- dynamique de la machine asynchrone
- modélisation des systèmes de puissance sous l'approximation quasi-sinusoïdale, méthodes numériques de simulation temporelle
- turbines et régulateurs de vitesse
- systèmes d'excitation et régulateurs de tension
- compensation série fixe et variable (dispositifs FACTS).
2. Analyse et renforcement de la stabilité
- Stabilité angulaire vis-à-vis de petites perturbations : définitions, aspects statiques et analyse dynamique, amélioration de la stabilité
- stabilité angulaire transitoire (ou aux grandes perturbations) : analyse et renforcement
- stabilité de tension: introduction
- stabilité de tension à court terme : mécanismes d'instabilité et remèdes
- stabilité de tension à long terme : fondements relatifs au transport, à la production et aux charges, instabilité par rapport à une variation douce de paramètres, mécanismes d' instabilité suite à une grande perturbation et parades.
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Au terme de ce cours, l'étudiant aura acquis une compréhension plus poussée du fonctionnement des réseaux d'énergie électrique, plus particulièrement les comportements dynamiques qui peuvent en limiter les plages de fonctionnement admissible. La matière présentée renforcera évidemment la perception des réseaux électriques en tant que "grands systèmes".
Ce cours donne l'occasion d'étudier plus en détail la dynamique de systèmes non linéaires relativement complexes. En particulier, il développe l'habilité à interpréter des résultats issus de la résolution de modèle algébro-différentiels. C'est aussi l'occasion d'évoquer les régulateurs traditionnellement utilisés dans l'industrie.
Les outils utilisés à cette fin (p.ex. SIMULINK sous MATLAB) s'avèrent utiles dans d'autres disciplines que les réseaux d'énergie électrique.
Enfin, le cours offre aussi une occasion de présenter les résultats de travaux de recherche dans le domaine concerné. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Pre-requis.
La matière donnée dans le cours ELEC0029 (Analyse et fonctionnement des réseaux d'énergie électrique) doit être connue avant d'aborder la matière plus spécialisée de ce cours. Evidemment, un enseignement dont la matière s'apparente à celle d'ELEC0029 peut convenir. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| De petites études de cas sont présentées dans chaque module du cours théorique. Elles s'appuient sur des outils de simulation et d'analyse du type de ceux que l'étudiant devra utiliser par lui-même.
Il est demandé à l'étudiant d'effectuer un travail personnel utilisant un modèle construit sous SIMULINK. L'étudiant doit comprendre ce modèle en détail et lui ajouter un ou plusieurs composants. Les questions portent sur bon nombre de chapitres du cours théorique. In fine, l'étudiant produit un rapport (sur lequel des questions peuvent lui être posées oralement).
Le cours est entièrement enseigné en anglais. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| présentiel |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Les dias utilisées dans l'exposé théorique sont disponibles sur la page web de l'enseignant (voir ci-dessous).
Pour la première partie du cours, des notes (en français) sont également disponibles et téléchargeables. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| La cote du cours est relative au travail mentionné ci-dessus. Il n'y a pas d'examen écrit ni oral. |
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Remarques organisationnelles :
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| Le cours peut également comporter des séminaires donnés par des orateurs invités, de même que des présentations de travaux de recherche.
Il est usuellement donné au premier quadrimestre, selon un horaire à convenir avec les étudiants. |
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Contacts :
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| Dr Thierry VAN CUTSEM
Institut Montefiore, Sart Tilman B 37, B-4000 Liège, Belgique
tel: +32 4 3662689
e-mail : t.vancutsem@ulg.ac.be
page Web : www.montefiore.ulg.ac.be/~vct (voir onglet "elec0029") |
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