Attenuation of medium-high frequency oscillations in control of grid-connected inverters

Atténuation des oscillations de moyenne à haute fréquence dans le contrôle des onduleurs connectés au réseau Cette thèse présente un cadre de conception de commande robuste pour un onduleur triphasé connecté au réseau (TGCI) et un générateur synchrone à aimants permanents avec onduleur connecté au réseau (PMSG-GCI) pour applications éoliennes. Ce cadre utilise une commande H∞ pour améliorer l'intégration des énergies renouvelables. Ce cadre offre une robustesse suffisante face aux incertitudes du modèle, minimise les oscillations moyenne-haute fréquence (MHFO’s) causées par la dynamique de la tension du circuit intermédiaire, les effets des retards et des interactions de commutation avec le filtre LCL et le réseau électrique, et prévient les oscillations de forte amplitude du signal modulant afin d'éviter la saturation et la dégradation des performances. À cette fin, des fonctions de pondération et des techniques de stabilité D sont utilisées, et le problème est formulé à l'aide d'inégalités matricielles linéaires (LMI). De plus, la méthode proposée intègre un filtre de Kalman (KF) pour amortir les oscillations et éviter la saturation du signal modulant. La dynamique du KF est intégrée au modèle de conception afin d'assurer la stabilité de l'ensemble de la structure de commande. La dynamique du KF est intégrée au modèle de conception afin d'assurer la stabilité de l'ensemble de la structure de commande Le contrôleur synthétisé repose sur le principe de séparation, permettant un réglage parallèle des gains de commande et d'estimation afin d'atténuer les MHFO’s. Le loopshaping est obtenu en travaillant à la fois sur les pondération pour le régulateur H∞ et sur le réglage des paramètres du facteur de l’observa (KF), garantissant une dynamique suffisamment rapide dans le système en boucle fermée pour les deux. De plus, le KF est utilisé à double scope : pour l'estimation de la position du rotor dans un PMSG, en plus de son rôle dans l'atténuation des oscillations haute fréquence et du bruit de mesure. L'approche combinée (loop-shaping pour le régulateur H∞ et pour le KF) est validée par des simulations temps-réel et des résultats expérimentaux obtenus avec une plateforme hardware in the loop OPAL-RT, confirmant des performances, une robustesse et une faisabilité supérieures à celles des commandes H∞ et vectoriels standard.