Cette thèse reporte une horloge atomique à cellule de césium de haute-performance basée sur le phénomène de piégeage cohérent de population (CPT). Cette horloge associe une diode laser DFB (à 895 nm, raie D1 du Cs), un modulateur électro-optique fibré, un modulateur acousto-optique, un système Michelson, une électronique bas bruit contrôlée par une carte FPGA et une cellule à vapeur de césium contenant un mélange de gaz tampon azote-argon. L’horloge exploite un schéma de pompage CPT optimisé nommé push-pull optical pumping (PPOP) permettant la détection de résonances CPT à fort contraste.L’horloge repose sur l’exploitation d’un nouveau protocole d’interrogation pulsé nommé Auto-Balanced Ramsey (ABR). Ce dernier repose sur l’utilisation de deux séquences Ramsey avec des temps noirs de durées différentes. Ce dernier repose sur l’utilisation de deux séquences Ramsey avec des temps noirs de durées différentes. La mise en place de ce protocole ABR-CPT, amélioré par la suite avec symétrisation (SABR-CPT), conduit à une réduction drastique des effets de déplacement lumineux, avec en particulier une diminution de la sensibilité de la fréquence d’horloge aux variations de puissance laser par un facteur 80 comparativement à une interrogation Ramsey-CPT conventionnelle. Cette horloge CPT démontre à ce jour une stabilité relative de fréquence de 2 10-13 τ -1/2, atteignant le niveau record (pour ce type d’horloge) de 2,5 10-15 à 10 000 s. Des travaux annexes de spectroscopie laser en microcellules à vapeur de césium sont aussi reportés dans ce manuscrit. On notera en particulier la démonstration d’un laser stabilisé par spectroscopie sub-Doppler bi-fréquence dans une microcellule Cs avec une stabilité de fréquence préliminaire meilleure que 2 10-12 à 1 s. Ces performances sont 10 fois meilleures que celles de micro-horloges atomiques micro-ondes CPT. / This thesis reports a high-performance Cs vapor cell atomic based on coherent population trapping (CPT). This clock combines a DFB diode laser (895 nm, Cs D1 line), a fibred electro-optical modulator, an acousto-optical modulator, a Michelson system, FPGA-based low noise electronics and a N2-Ar buffer gas filled Cs vapor cell. The clock is based on an optimized CPT pumping scheme, named push-pull optical pumping (PPOP), allowing the detection of high-contrast CPT resonances.The clock uses a novel pulsed interrogation protocol named Auto-Balanced Ramsey (ABR). This method is based on the extraction of two error signals derived from two successive Ramsey sequences with different dark periods. The ABR-CPT protocol, improved further with symmetrization (SABR-CPT), allows a drastic reduction of light-shifts effects, yielding in particular to reduce the sensitivity of the clock frequency to laser power variations by a factor 80, in comparison with a standard Ramsey-CPT interrogation. This clock CPT demonstrates a fractional frequency stability of 2 10-13 τ -1/2, reaching the record level (for this kind of clock) of 2.5 10-15 at 10 000 s. Annex laser spectroscopy studies in Cs microfabricated cells were performed in this thesis. We shall note the preliminary demonstration of a laser frequency-stabilized using dual-frequency sub-Doppler spectroscopy in a Cs microcell, exhibiting a fractional frequency stability better than 2 10-12 at 1 s. These performances are 10 times better than those of microwave CPT-based chip-scale atomic clocks.

Ce travail de thèse effectué dans le cadre d’un contrat CIFRE-Défense porte sur l’étude des sources d’instabilité de fréquence d’une horloge atomique basée sur le piégeage cohérent de population. L’objectif est de démontrer une stabilité de fréquence d’horloge de l’ordre de 10-13 tau-1/2 jusque 10 000 s. Une cellule de vapeur de césium est utilisée avec un schéma d’excitation à fort contraste en utilisant des polarisations linéaires croisées et avec une interrogation impulsionnelle de type Ramsey. Un chapitre d’abord consacré aux sources de bruit à court terme présente les travaux réalisés pour réduire le bruit de phase et le bruit de puissance laser, limitant tous deux les performances de l’horloge à 1 s d’intégration. L’optimisation de la chaine micro-onde avec un nouvel oscillateur local, et la réalisation d’un asservissement de puissance performant ont permis d’améliorer la stabilité de fréquence à 2,3x10-13 à 1 s. L’analyse des fluctuations des paramètres de fonctionnement (puissance laser, champ magnétique, température, etc.) et la mesure de la fréquence d’horloge montrent que les variations de fréquence à moyen terme sont majoritairement limitées par les variations de puissance laser et celles du champ magnétique à 2x10-14 à 2 000 s. Ces analyses démontrent aussi que les fluctuations de puissance laser, malgré l’asservissement, sont liées aux fluctuations de polarisation via les fluctuations de température de l’expérience. Pour finir, les études d’un laser bifréquence et bipolarisation pour une horloge CPT compacte sont présentées, ouvrant la voie vers l’industrialisation en réduisant le banc optique. / This thesis work has been granted by a CIFRE-Défense contract to study the frequency stabilities of an atomic clock based on coherent population trapping. The objective is to demonstrate a frequency stability in the range of 10-13 tau-1/2 up to 10 000 s. A caesium vapour cell is used with a high-contrast excitation scheme using cross linear polarisations and a Ramsey interrogation. The short-term frequency stability is presented with the reduction of the phase and the laser power noise, both limiting clock performance at 1 s integration time. The optimisation of the microwave chain with a new local oscillator, and the implementation of a very low noise power lock loop have improved the frequency stability down to 2,3x10-13 at 1 s integration time. The fluctuations analysis of the operating parameters (laser intensity, magnetic field, temperature, etc.) and the measurement of the clock frequency show that the medium-term frequency instability is mostly limited by laser power and magnetic field fluctuations at the level of 2x10-14 at 2 000 s integration time. These analyses also show that laser power fluctuations, despite servo loop control, are related to polarisation fluctuations through temperature fluctuations inside the experiment isolation box. Finally, the studies of a dual-frequency and dual-polarisation laser for a compact CPT clock are presented, paving the way to industrialisation by reducing the optical bench.

Optical frequency standards with the reference to a narrow electronic transition of a laser-cooled collection of neutral atomic particles are becoming essential tools of research in modern precision physics experiments. In the core of a building block of an optical frequency standard is the optical continuous wave laser that has a good spectral purity of the emitted light. Such a stable optical oscillator is highly desirable in high resolution spectroscopy, if it emits in a good quality beam at a short visible wavelength. This Master thesis explores efficient techniques for building such an optical frequency source intended for use in the cooling and trapping of Calcium atoms scheme. The strong dipole transition at the blue wavelength in the atomic Calcium is needed to reduce the kinetic energy of atoms by nearly six orders of magnitude. A further reduction in the thermal energy of the laser cooled atoms is required to locate with ultra-high precision the 400 Hz narrow clock transition of the stable 40Ca isotope. The experimental methods that achieve this and approach sub-microkelvin temperature of the laser cooled bosonic isotopes of alkaline earths are inspected. The blue laser with a uniform intensity distribution in the beam is useful to maintain the trapped number of cold atoms during these experiments. The spectroscopic properties of the relative transitions in Calcium atom are also reviewed following relevant publications in the area. The constructed blue laser can be used as a primary wavelength source in the lasers network for cooling and trapping of Calcium atoms. These experiments will constitute part of the project to build an optical atom clock referenced to 40Ca narrow linewidth transition. The blue laser is constructed by generating second harmonic in a Potassium Niobate crystal, which is temperature controlled to use a type-I noncritical phase-matching of the optical nonlinear process. The power of the intracavity-generated second harmonic depends on the resonance properties of the optical resonator where this nonlinear crystal is placed. The study is aimed at characterising the designed optical resonator and the experimental parameters that describe it. The formula is derived that relates the resonance power enhancement coefficient with finesse and the power coupling contrast of a passive optical cavity. The obtained relationship is verfied during the experiments. The produced efficiency of the intracavity second harmonic generation is approx. 0.0023 mWblue/(mWred)2. The research work also examines the noise characteristics of the infrared diode laser that is used as a pump source for the intracavity generated second harmonic and determines the spectroscopic precision of the produced blue light. The frequency locking experiment is analysed using the unbalanced scheme of the polarisation stabilisation technique. The designed optical buildup cavity became a part of the unbalanced frequency discriminator in such a scheme. The results demonstrate high gain of frequency noise suppression of the stabilised laser. The unbalanced arrangement of the H}ansch-Couillaud technique has been possible due to a very low amplitude noise of semiconductor lasers.

Les progrès de la microélectronique, axés en premier lieu sur l’amélioration des performances et la réduction des coûts des processeurs et des mémoires, ont aussi bénéficié depuis de nombreuses années aux capteurs, à l’éclairage, aux actionneurs et autres technologies dites More than Moore. La détection infrarouge à l’aide de détecteurs thermiques fait partie de ces bénéficiaires. Les détecteurs thermiques actuels utilisent principalement une fine couche résistive (typiquement du dioxyde de vanadium ou du silicium amorphe) déposée sur une membrane suspendue comme thermomètre : ce sont les microbolomètres. Cette technique a permis de produire des caméras thermiques dont le coût de fabrication a drastiquement chuté avec des performances qui se rapprochent des détecteurs photoniques onéreux, fonctionnant à des températures cryogéniques. Néanmoins, le coût de ces imageurs reste encore excessif pour des applications grand public (conduite nocturne, smartphones, domotique) tandis que les applications militaires (surveillance, lunettes portatives) demandent des performances accrues dans un budget maîtrisé. Un des objectifs des industriels du domaine est donc de réduire la surface des détecteurs, le pas pixel, afin d’augmenter le nombre de rétines fabriquées sur une plaque de silicium. Néanmoins, la réduction de cette surface diminue de facto le flux infrarouge incident sur le pixel, et donc le signal. Il faut donc améliorer la sensibilité des détecteurs à chaque nouveau pas pixel. La technologie résistive, largement employée par l’industrie jusqu’à maintenant, se prêtait volontiers à cet exercice jusqu’au pas de 17 µm, permettant de densifier d’un facteur 4 le nombre de détecteurs tous les 5 ans. L’auto-échauffement lié à la lecture résistive et le bruit en 1/f sont les principales causes du ralentissement observé dans cette réduction des échelles ces dernières années. Nos travaux se sont focalisés sur un nouveau principe de détection au pas de 12 µm, fonctionnant avec un auto-échauffement minime. Dans cette approche, une planche suspendue est mise en résonance mécanique autour de deux bras ancrés subissant une torsion. L’actionnement et la détection électrostatique du mouvement de la membrane sont réalisés avec deux électrodes situés 2 µm sous la planche. La modification du module d’Young avec la température et les contraintes thermiques vont modifier la fréquence de résonance. Les résonateurs mécaniques étant peu bruités, le suivi cette fréquence de résonance doit permettre de réaliser des détecteurs thermiques performants. Le travail de thèse a consisté à concevoir, fabriquer et caractériser de tels pixels et à comparer cette technique aux détecteurs résistifs. Différents modèles (linéaire et nonlinéaire) du mouvement de la structure sont présentés et comparés aux caractérisations expérimentales de résonateurs fabriqués en réseaux denses, selon différentes variantes. Nous avons mesuré le bruit fréquentiel de nos détecteurs puis leur sensibilité à un flux infrarouge. Les meilleurs dispositifs montrent une limite de sensibilité de 30 pW/√Hz. Une résolution sur la scène (NETD) de 2 K est obtenu pour un temps d’intégration adapté au temps image. Ces performances sont inégalées pour un résonateur non refroidi à ces dimensions. Nous montrons qu’un NETD de 20 mK est atteignable au pas de 12 µm (pour un temps de réponse de 10 ms) en se focalisant sur 3 axes de recherche : une cointégration des résonateurs avec leur électronique de lecture, une acquisition plus précise du signal par un temps d’intégration adapté au temps image et l’amélioration de la sensibilité thermique (TCF) du résonateur d’un facteur 10. Pour ce dernier point, nous présentons des méthodes afin d’améliorer le TCF. Finalement, nous étudions des architectures de pixels au pas de 5 µm présentant des performances théoriques proches de celles requises par l’imagerie infrarouge (NETD=70 mK et τth=8 ms). Des perspectives de transductions tout optiques sont finalement évoquées. / Progress in microelectronics has been mainly driven by informatics needs for addressing both increased performances and lower costs for processors and memories, according to the well-known Moore’s Law. For many years, these tremendous progresses in silicon fabrication and integration have also contributed to the emergence of new type of devices, such as sensors, actuators, filters, clocks or imagers, forming a new class of devices called More than Moore. Uncooled infrared imaging, which uses thermal sensors belongs to this new class of devices. Today thermal sensors principally use a thin resistive layer (mainly vanadium dioxide or amorphous silicon) on a suspended membrane as a thermometer and are called microbolometers. The fabrication cost of thermal cameras has dramatically dropped over the last 20 years, while attaining performances close to the expensive cooled cameras. Nevertheless, the cost of these imagers still remains too high for consumer market (night driving, smartphones, home automation) whereas military applications (surveillance, personal googles) need improved resolutions – in an affordable camera. Therefore, one objective of the microbolometers industry roadmap is to scale down the sensor surface – the pixel pitch – in order to increase the number of imagers fabricated on a silicon wafer. Yet, the pixel pitch reduction goes necessarily with a reduction of the captured infrared power leading to a reduction of the sensor signal. As a consequence, the sensor sensitivity needs to be improved as the pixel pitch scales down. The resistive technology has managed this scaling so far, down to 17µm pixel pitch, allowing a densification of the sensors by a factor 4 every 5 years. Despite this success, the scaling has been recently slowed down, mostly because of microbolometers self-heating issue and 1/f noise which are inherent to the resistive transduction. Our work has focused on a new type of sensor at 12µm pixel pitch, which theoretically gets rid of self-heating and 1/f noise. In our approach, an absorbing plate is excited at its mechanical resonance through two tiny torsion arms using an actuation electrode placed 2µm underneath. Pixel motion is also transduced electrostatically. Since micromechanical resonators feature very low frequency noise, we believe that an uncooled infrared sensor based on the monitoring of its resonance frequency (which changes with temperature through the TCF) should be extremely sensitive. In our work, we present different models (linear and nonlinear) for the pixel mechanical behavior and compare them to experimental characterization of resonators which were fabricated in dense arrays, according to several designs. We measure the frequency stability of our sensors along with their sensitivity to infrared flux. The best devices show a resolution of 30pW/sqrt(Hz), with a response time lower than one millisecond. The scene resolution (NETD) is 2K for an integration time compatible with imaging frame rate. These performances overtake results previously published on this topic with such reduced pixel pitch. We show that a NETD of 20mK (with a response time of 10ms) is reachable at 12µm pixel pitch if we can address the following 3 challenges: a cointegration of the resonators with their electronics, a shared readout of several pixels in the imaging frame rate and an improved TCF by a factor 10. Therefore, we provide different methods in order to improve the TCF. Finally, we present different pixel designs at 5µm pixel pitch which show theoretical performances close to uncooled infrared imaging requirements (NETD=70mK and tau_th=8ms). An optical transduction may also be a new route toward even better signal to noise ratio at low pitch.

This thesis deals with design of synchronized sources of time signal. The first part of the thesis deals with the theory the crystal resonators, crystal oscillators and PLL. The second part of the thesis deals with the crystal oscillator with 10MHz frequency. In the oscillator is use of SC cut crystal. The third part of the work deals with method of synchronization. To synchronization is use of PLL.

This thesis deals with the infulence of compensation cabel network on the stability of nearby power source. This issue is topical with the increase in the ratio of cable networks 110 kV in large cities. The work examines the theoretical concept of stability and factors that affect it. Mainly discusses the stability angle rotor of a synchronous machina. The practical part is performed in MODES software, that performs dynamic simulation of the behavior of the model. In this case, it will be behavior of synchronous machine during short-circuit in network at different values of compensation of this network.

With ambitions of reducing the environmental pollution, power systems integrate larger shares of Renewable Energy Sources (RES) to phase out conventional thermal and nuclear generators. Since RES (such as wind and solar power) are connected to the grid through power electronics devices, they do not inherently contribute to system inertia. With decreasing inertia, the Instantaneous Frequency Deviation (IFD), which follows a power unbalance, is significantly impacted. Frequency Containment Reserves (FCR) are designed to provide a fast dynamic response, counteract power imbalances and stabilize the frequency within a short time interval. Besides inertia, the significant factors affecting frequency behavior are the available amount of FCR and the capability of their fast and stable response. System operators define the list of requirements that a generating unit has to satisfy to participate in FCR. Generators, which are the major part of FCR, have different governors and turbines properties. This study assesses the dynamical performance of typical generators in both open-loop testing and closed-loop varying inertia systems. The goal is to evaluate if specific FCR requirements present a sufficient condition for the desired response, and which governor properties are capable of satisfying them. As an additional, and sometimes necessary, support to FCR, HVDC interconnections are utilized in the form of Emergency Power Control (EPC). This thesis investigates which of the EPC methods performs appropriately in terms of IFD improvement, closed-loop stability, and power and energy provided. The analysis is a continuation from the previous investigation on FCR, and mainly compare two EPC methods related to Nordic Power System (NPS) test case: ramp/step method which is currently implemented in the NPS, and droop frequency-based EPC, proposed by this study for the future operation in the NPS. Apart from ensuring a proper system frequency response, the influence of implemented HVDC supplementary active power control is analyzed to rotor angle stability. In further, this thesis presents a comprehensive analysis of the impact that proposed HVDC supplementary power control has on the linearized dynamics of power systems. By building a generic system, this analytical study is the first of its kind that includes both higher order generator dynamics, and local angle/frequency input of the controller. The methodological approach here analytically formulates the impact the HVDC supplementary control has mainly on the generator synchronizing and damping torque components. The positive impact of the droop frequency-based HVDC power support is highlighted using both single and multi-machine systems. In that way, the implementation of desired droop frequency-based HVDC control to mainly improve system frequency is motivated furthermore. It shows that a proper HVDC supplementary control may impose the various positive impacts for future variable and low inertia scenarios, and ensure a proper power system sustainability. / <p>QC 20200907</p> / multiDC - Advanced Control and Optimization Methods for AC and HVDC Grids

Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welchen Einfluss kurzzeitige Schwankungen der erneuerbaren Energiequellen auf die synchrone Netzfrequenz haben. Zu diesem Zweck wird eine lineare Antworttheorie für stochastische Störungen von dynamischen Systemen auf Netzwerken hergeleitet. Anschließend wird diese Theorie verwendet, um den Einfluss von kurzfristigen Wind- und Sonnenschwankungen auf die Netzdynamik zu analysieren. Hierbei wird gezeigt, dass die Frequenzantwort des Netzes weitestgehend homogen ist, aber die Anfälligkeit für Leistungsschwankungen aufgrund von Leitungsverlusten entlang des Leistungsflusses zunimmt. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Modellierung von netzbildenden Wechselrichterregelungen. Bislang existiert kein universelles Modell zur Beschreibung der kollektiven Dynamik solcher Systeme. Um dies zu erreichen, wird unter Ausnutzung der inhärenten Symmetrie des synchronen Betriebszustandes eine Normalform für netzbildende Akteure abgeleitet. Anschließend wird gezeigt, dass dieses Modell eine gute Annäherung an typische Wechselrichter-Dynamiken bietet, aber auch für eine datengesteuerte Modellierung gut geeignet ist. Der letzte Teil der Arbeit befasst sich mit der Analyse des Risikos von Stromausfällen, welche durch Hurrikans verursacht werden. Hohe Windgeschwindigkeiten verursachen häufig Schäden an der Übertragungsinfrastruktur, welche wiederum zu Überlastungen anderer Komponenten führen und damit eine Kaskade von Ausfällen im gesamten Netz auslösen können. Simulationen solcher Szenarien werden durch die Kombination eines meteorologischen Windmodells sowie eines Modells für kaskadierende Leitungsausfälle durchgeführt. Durch Monte-Carlo-Simulationen in einer synthetischen Nachbildung des texanischen Übertragungsnetzes können einzelne kritische Leitungen identifiziert werden, welche zu großflächigen Stromausfällen führen. / The first part of this thesis addresses the question which impact short-term renewable fluctuations have on the synchronous grid frequency. For this purpose, a linear response theory for stochastic perturbations of networked dynamical systems is derived. This theory is then used to analyze the impact of short-term wind and solar fluctuations on the grid frequency. It is shown that while the network frequency response is mainly homogenous, the susceptibility to power fluctuations is increasing along the power flow due to transmission line losses. The second part of the thesis is concerned with modeling grid-forming inverter controls. So far there exists no universal model for studying the collective dynamics of such systems. By utilizing the inherent symmetry of the synchronous operating state, a normal form for grid-forming actors is derived. It is shown that this model provides a useful approximation of certain inverter control dynamics but is also well-suited for a data-driven modeling approach. The last part of the thesis deals with analyzing the risk of hurricane-induced power outages. High wind speeds often cause damage to transmission infrastructure which can lead to overloads of other components and thereby induce a cascade of failures spreading through the entire grid. Simulations of such scenarios are implemented by combining a meteorological wind field model with a model for cascading line failures. Using Monte Carlo simulations in a synthetic test case resembling the Texas transmission system, it is possible to identify critical lines that trigger large-scale power outages.

Les politiques entreprises dans le domaine de la production d’électricité pour lutter contre le changement climatique reposent communément sur le remplacement des moyens de production fossiles et centralisés par de nouveaux moyens de type renouvelables. Ces énergies renouvelables sont en grande partie distribuées dans les réseaux moyenne et basse tension et sont le plus souvent intermittentes (énergies éolienne et photovoltaïque principalement). Les gestionnaires de réseaux s’attentent à ce que ce changement de paradigme induise des difficultés conséquences dans leurs opérations. Les mondes de la recherche et de l’industrie se sont ainsi structurés depuis le milieu des années 2000 afin d’apporter une réponse aux problèmes anticipés. Cette réponse passe notamment par le déploiement de technologies de l’information et de la communication (TIC) dans les réseaux électriques, des centres de contrôle jusqu’au sein même des moyens de production distribués. C’est ce que l’on appelle le Smart Grid. Parmi le champ des possibles du Smart Grid, ces travaux de thèses se sont en particulier attachés à apporter une réponse aux enjeux de stabilité en fréquence du système électrique, mise en danger par la réduction anticipée de l’inertie des systèmes électriques et la raréfaction des moyens de fourniture de réserve primaire (FCR), auxquels incombent le maintien de la fréquence en temps réel. En vue de suppléer les moyens de fourniture de réserve conventionnels et centralisés, il a ainsi été élaboré un concept de coordination de charges électriques délestables distribuées, qui se déconnectent et se reconnectent de manière autonome sur le réseau au gré des variations de fréquence mesurées sur site. Ces modulations de puissance répondent à un schéma préétabli qui dépend de la consommation électrique effective de chacune des charges. Ces travaux ont été complétés d’une étude technico-économique visant à réutiliser cette infrastructure de coordination de charges délestables pour la fourniture de services systèmes ou de produits de gros complémentaires. Ce travail de thèse réalisée au sein des équipes innovation de Schneider Electric et du laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2Elab), est en lien avec les projets Européens EvolvDSO et Dream, financés dans le cadre du programme FP7 de la Commission Européenne. / Climate change mitigation policies in the power generation industry lead commonly on the replacement of bulk generation assets by Renewable Energy Resources (RES-E). Such RES-E are largely distributed among the medium and low voltage grids and most of them are intermittent like photovoltaic and wind power. System Operators expect that such new power system paradigm induces significant complications in their operations. The communities of research and industry started thus to structure themselves in the mid-2000s in order to respond to these coming issues, notably through the deployment of Information and Communication Technology (ICT) in power systems assets, from the Network Operations Centers (NOCs) down to Distributed Energy Resources (DERs) units. This is the Smart Grid. Among the range of possibilities of the Smart Grid, this Ph.D work aims in priority to provide a solution to handle the issue of frequency stability of the power system that are endangered by the combined loss of inertia of the power system and the phasing-out of conventional assets which used to be in charge of the maintain of the frequency in real time through the supply of Frequency Containment Reserve (FCR). The concept developed lead on a process of coordinated modulation of the level of loads of DERs, whose evolve depending on the system frequency measured in real time on-site. The strategy of modulation of each DER follows a pattern which is determined at the scale of the portfolio of aggregation of the DER, depending on the effective level of load of the DER at normal frequency (i.e. 50Hz in Europe). This work is completed by a cost benefit analysis that assesses the opportunity of sharing of the previous infrastructure of coordinated modulation of DERs for the supply of ancillary services and wholesale products. This thesis conducted within Schneider Electric’s Innovation teams and Grenoble Electrical Engineering Laboratory (G2Elab) is linked with the European projects Dream and EvolvDSO, and funded under European Commission’s FP7 program.

The master thesis The Influence of Photovoltaic Power Plants Disconnection During Frequency Deviations introduce reader to the theory of frequency regulation in the electric power system. The theoretical part introduces regulation reserve that are used by transmission system operator to balance power imbalances. In the next part is made introduction to the system state classification and knowledge of European Network of Transmission System Operators for Electricity about unsolicited disconnection of photovoltaic plants. The theoretical part of the recommendations and simulations is followed by a part of the work in which the analysis of the implementation of the frequency boundary in which the photovoltaic power plants are operated in selected states of synchronously interconnected Europe. The master thesis continues to explain the origin of power imbalances by introducing a theory of electricity trading. Deterministic frequency deviations are one of the causes of the occurrence of frequent imbalances in the system and are discussed in the following chapter together with a proposal for a possible solution. In the last part of the master thesis are presented simulations that were made to determine the impact of the speed control regulator in the Czech Republic on unsolicited disconnection of photovoltaic power plants.