Outil d'aide à la modélisation moyenne de convertisseurs statiques pour la simulation de systèmes mécatroniques

Power electronics models of static converters are useful in a huge set of applications. They are used for component sizing, as well for control adjustment, control or behaviour simulation. In this context, average models are a good compromise between complexity, computation time and acceptable accuracy for system simulation. However, they may be difficult to create, especially when the structures of the studied converters are complex and their control involves uncontrolled commutations. Our work focuses on the way to carry out automatically such a process by using a symbolic treatment. We propose an automatic building approach of both exact and average models by using a software tool. This one is named AMG (for Average Model Generator) and has been developed in our works. This tool is dedicated to the average modelling of power electronics converters. It deals with some discontinuous conduction modes and continuous conduction modes. The models are created from the description of the structure of the static converter (i.e. its netlist), its operating mode and its control. In the architecture of AMG, three steps are important: the analysis of the circuit, the extraction of the state matrixes for each configuration of the static converter and finally the building of the global state model. The generated models are generated under their symbolic forma and in Modelica and VHDL-AMS languages; so this allows their simulation in several software. The modelling of several static converters is presented to show the possibilities of AMG.Depuis plusieurs décennies, la modélisation moyenne de convertisseurs statiques a fait l'objet de nombreuses études. En effet, nous avons intérêt à transformer le système original en un système continu qui représente macroscopiquement au mieux les comportements dynamiques et statiques du circuit, notamment en vue d'une étude système. Le modèle dit « moyen » trouve un vaste champ d'applications que ce soit en commande, en simulation (rapide et système) ou encore en analyse des modes... Cependant, la modélisation moyenne peut s'avérer laborieuse dés que le nombre de semi-conducteurs du convertisseur devient important. Dans cette optique, plusieurs auteurs ont essayé d'apporter une aide automatique dans le processus de calcul de ces modèles afin d'épargner l'utilisateur de cette fastidieuse tâche de calcul faite à la main. Néanmoins, actuellement, la démarche de modélisation n'a jamais été entièrement automatisée. Dans cette perspective, les objectifs de cette thèse visent à fournir un outil d'aide à la génération automatique de modèles exacts et moyens dans le cas de la conduction continue et/ou discontinue et en partant d'un a priori sur le fonctionnement du convertisseur à étudier : la description du circuit, le mode de fonctionnement et la commande du convertisseur statique. La conception d'un tel outil repose sur trois étapes principales et qui sont l'analyse topologique du circuit, le calcul des matrices d'état pour chaque configuration du convertisseur statique et enfin une mise en équations des modèles. Les modèles générés sont sous forme symbolique ce qui permet de les réutiliser dans plusieurs logiciels

Automatic global modelling of static converters for power electronics systems: taking into account of causality aspects for model coupling

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A new automatic average modelling tool for power electronics systems

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Automatic generation of average models for power electronics systems in VHDL-AMS and Modelica modelling languages

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Average modelling for the simulation of electronics systems

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Gestion et valorisation d'un stockage à air comprimé adiabatique intégré dans un réseau électrique

Cet article propose une méthodologie de supervision temps réel permettant de maximiser les services rendus et de contribuer à la rentabilité d'un stockage CAES adiabatique. Un superviseur temps réel multi-objectifs basé sur la logique floue est développé pour maximiser le gain économique du stockage en prenant en compte l'action achat/vente et les services (obligatoires et supplémentaires) du stockage comme le réglage de fréquence, la gestion des congestions et la garantie de la production renouvelable. Le superviseur proposé est testé sur un réseau de test IEEE 14 nœuds. Les résultats de simulation montrent un gain économique du stockage significativement plus intéressant s'il participe aux services système et à des services supplémentaires nécessitant une gestion temps réel

Automatic modelling of Power Electronic Converter, Average model construction and Modelica model generation

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Etat de l'art sur les méthodes de modélisation pour les infrastructures critiques interdépendantes

International audienceLa modélisation des infrastructures critiques interdépendantes est un outil précieux pour l'identification de leurs modes de défaillance les plus critiques et d'en trouver des parades. Différentes approches ont déjà été utilisées pour modéliser les infrastructures critiques ainsi que leurs interdépendances en vue de leur sécurisation. Elles permettent de caractériser les systèmes critiques interconnectés afin de faciliter l'analyse de risques et la définition de méthodes et de mécanismes locaux et globaux de sécurisation efficaces. Cet article présente un état de l'art des méthodes adaptées à la modélisation des réseaux électriques et à leur dépendance aux systèmes TIC associés. Nous présenterons des approches basées sur la théorie des réseaux (ou systèmes) complexes, sur des outils spécialisés communicants (co-simulateur), sur des agents, sur les réseaux de Petri ou sur l'utilisation des BDMP (Boolean logic Driven Markov Processes.