Grant: Collaborative Research and Development Grants
École de technologie supérieure
$52,176.00
Développement des modèles numériques pour simulation en temps réel des convertisseurs d'énergie électrique à structure complexe type multicellulaires
EF 2013-14
Résumé
La simulation en temps réel est devenue au cours des dernières années un outil essentiel au développent de convertisseurs complexes et de leur commande. Les convertisseurs multicellulaires, en forte émergence dans les applications des réseaux électriques, sont de bons exemples de ces convertisseurs complexes. Les problèmes de conception et de simulation associés à ce type de convertisseur se situent au niveau du nombre important de composants devant être simulés ainsi que les nombreux signaux de grille utilisés pour les contrôler. Ces signaux doivent être parfaitement cadencés afin d'éviter l'injection d'impulsions non désirées à la sortie du convertisseur. Puisque le nombre de cellules est élevé, il devient extrêmement difficile de mesurer expérimentalement le problème lié à la propagation de ces signaux. ? l'aide de la simulation temps réel, il est possible de visionner la séquence temporelle des signaux de grille et de s'assurer que le contrôleur fonctionne adéquatement. Ce projet de recherche vise particulièrement à apporter une solution efficace et innovatrice aux problèmes et empêchements liés à la réalisation d'une nouvelle famille des convertisseurs multicellulaires de type « Modular Multilevel Converters » (MMC ou M2C) en utilisant une approche de simulation temps réel. En utilisant la technologie de FPGA pour faire la simulation temps réel, un convertisseur comportant 1200 cellules, ou 200 niveaux, pourra être simulé. En plus de la modélisation, des techniques permettant de découpler les systèmes seront étudiés. En découplant les systèmes, il devient possible de distribuer la charge de calcul sur plusieurs FPGA et augmenter la taille du convertisseur pouvant être simulé. Cette proposition consiste à apporter une solution innovatrice à cette problématique et permettra à OPAL de commercialiser une solution pour un très grand nombre de niveaux offrant une meilleure stabilité.
Programme
Collaborative Research and Development Grants
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
436434-2012
Name nom
AlHaddad, Kamal
Department département
Génie électrique
Organization id
53
Institution établissement
École de technologie supérieure
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2013
Competition year année de concours
2012
Award amount
52176
Program id
CRDPJ
Program name en
Collaborative Research and Development Grants
Program name fr
Subventions de recherche et développement coopérative
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
304
Area of application group en
Energy resources
Area of application group fr
Ressources d'énergie
Area of application en
Electrical energy
Area of application fr
Énergie électrique
Research subject code
2517
Research subject group en
Electrical and electronic engineering
Research subject group fr
Génie électrique et électronique
Research subject en
Industrial and power electronics
Research subject fr
Électronique de puissance et électronique industrielle
Partie
1
Nb partie
3
Application title
Développement des modèles numériques pour simulation en temps réel des convertisseurs d'énergie électrique à structure complexe type multicellulaires
Keyword
NSERC
Application summary
La simulation en temps réel est devenue au cours des dernières années un outil essentiel au développent de convertisseurs complexes et de leur commande. Les convertisseurs multicellulaires, en forte émergence dans les applications des réseaux électriques, sont de bons exemples de ces convertisseurs complexes. Les problèmes de conception et de simulation associés à ce type de convertisseur se situent au niveau du nombre important de composants devant être simulés ainsi que les nombreux signaux de grille utilisés pour les contrôler. Ces signaux doivent être parfaitement cadencés afin d'éviter l'injection d'impulsions non désirées à la sortie du convertisseur. Puisque le nombre de cellules est élevé, il devient extrêmement difficile de mesurer expérimentalement le problème lié à la propagation de ces signaux. ? l'aide de la simulation temps réel, il est possible de visionner la séquence temporelle des signaux de grille et de s'assurer que le contrôleur fonctionne adéquatement. Ce projet de recherche vise particulièrement à apporter une solution efficace et innovatrice aux problèmes et empêchements liés à la réalisation d'une nouvelle famille des convertisseurs multicellulaires de type « Modular Multilevel Converters » (MMC ou M2C) en utilisant une approche de simulation temps réel. En utilisant la technologie de FPGA pour faire la simulation temps réel, un convertisseur comportant 1200 cellules, ou 200 niveaux, pourra être simulé. En plus de la modélisation, des techniques permettant de découpler les systèmes seront étudiés. En découplant les systèmes, il devient possible de distribuer la charge de calcul sur plusieurs FPGA et augmenter la taille du convertisseur pouvant être simulé. Cette proposition consiste à apporter une solution innovatrice à cette problématique et permettra à OPAL de commercialiser une solution pour un très grand nombre de niveaux offrant une meilleure stabilité.