Etude et réalisation d’un émulateur d’une turbine éolienne
Des informations générales:
Magister |
Le niveau |
Etude et réalisation d’un émulateur d’une turbine éolienne |
Titre |
| Commande des réseaux électriques |
SPECIALITE |
Page de garde:
Sommaire:
Introduction générale
CHAPITRE I Généralités sur les systèmes éoliens
I.1 Introduction
I.2 – Contexte historique
I.3 – L’énergie éolienne : « une filière en plein développement »
I.4 – Gisement éolien en Algérie
I.5 – Principaux composants d’une éolienne
I.6 – Fonctionnement d’une éolienne
I.7 – Taille des aérogénérateurs
I.8- Efforts sur une pale
I.9 – Contrôle de la puissance
I.10 Méthodes de controle de l’aéroturbine
I.10.1 – Contrôle par décrochage aérodynamique passif (passive stall)
I.10.2 – Contrôle par décrochage aérodynamique actif
I.10.3 – Contrôle par angle de calage variable des pales (pitch control)
I.10.4 Zones de fonctionnement
I.11 – Différents types d’éoliennes
I.11.1 – Selon la conception mécanique
I.11.1.1 Eolienne à axe vertical
I.11.1.2 Eolienne à axe horizontal
I.11.2 – Selon la technologie
I.11.2.1 – Système à vitesse fixe – Machine asynchrone à cage : structure MAS
I.11.2.2 – Systèmes à vitesse variable
I.11.2.2.a- Eolienne à vitesse variable basée sur une machine asynchrone à cage
I.11.2.2.b- Eolienne à vitesse variable basée sur une machine synchrone
I.11.2.2.c- Eolienne à vitesse variable basée sur une machine asynchrone à double alimentation
I.12 – Synthèse des différents types d’éoliennes
I.13 – Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne
I.13.1 – Avantages
I.13.2 Inconvénients
I.14 Conclusion
CHAPITRE II Conception et simulation de l’émulateur
II.1 Introduction
II.2 – Caractéristiques technologiques des éoliennes à axe horizontal
II.3 – Modélisation de la chaîne de production éolienne
II.3.1 Modélisation du vent
II.3.2 – Modélisation de la turbine éolienne
II.3.2.1 – Théorie du disque actuateur et limite de Betz
II.3.2.2 Modélisations existantes du coefficient de puissance
II.3.2.2.a-1 type de modélisation
II.3.2.2.b-2ème type de modélisation
II.3.2.3 Modélisation de la turbine
II.3.2.3.a-Le multiplicateur
II.3.2.2.b-Equation dynamique de l’arbre
II.4 – Model électrique équivalent
II.5 – Stratégie d’émulation
II.5.1 – Modélisation de la machine
II.5.2 Alimentation de la MCC avec un hacheur à quatre quadrants
II.6 Stratégie de commande de la machine
II.7 – Résultats de simulation de l’émulateur
II.8 Conclusion
CHAPITRE III Réalisation expérimentale de l’émulateur
III.1 Introduction
III.2 – Présentation de la plate-forme d’essais
III.3 – Caractéristiques du banc d’essais
III.3.1 – Le banc machine
III.3.2 – Baie de puissance
III.4 – Cartes des mesures
III.5 – Encodeur incrémental
III.6 – Schéma et principe de la commande
III.6.1 – Implantation de la courbe CP = f (2, ẞ)
III.6.2 – Principe de la commande
III.6.2.1 – La commande conventionnelle par hystérésis
III.6.2.2 Commande par MLI
III.7 – Caractéristiques du contrôleur numérique utilisé (dSPACE 1104)
III.8 – Résultats expérimentaux
III.8.1 – Test du hacheur à quatre quadrants
III.8.2 – Résultats expérimentaux de l’émulateur
III .9 – Interprétation des résultats
III.10 Conclusion
CHAPITRE IV Modélisation et Commande d’une GADA associée à une éolienne
IV.1 Introduction
IV.2 – Description de la GADA
IV.3 Modes de fonctionnement de la GADA
IV.4 Modélisation de la GADA
IV.4.1 – Hypothèses simplificatrices
IV.4.2 – Equations électriques
IV.4.3 – Equations magnétiques
IV.4.4 – Equation mécanique
IV.5 – Modèle de la GADA dans le repère d-q
IV.6 Choix du référentiel
IV.6.1 Référentiel lié au stator
IV.6.2 Référentiel lié au rotor
IV.6.3 – Référentiel lié au champ tournant
IV.7 – Mise sous forme d’équations d’état
IV.8-Principe de la commande vectorielle
IV.9 – Variantes de la commande vectorielle
IV.10 Commande vectorielle de la GADA par des puissances
IV.10.1 – Modèle de la GADA avec orientation du flux
IV.10.2 Relations entre puissances statoriques et courants rotoriques
IV.10.3 Relations entre tensions rotoriques et courants rotoriques
IV.10.4 Commande indirecte de la GADA
IV.10.4.1 Commande sans boucle de puissance
IV.10.4.2 Commande avec boucles de puissance
IV.11 – Type de régulateur
IV.12 Le convertisseur
IV.13 Simulations
IV.13.1 Conditions de simulation
IV.13.2 Résultats obtenus
IV.13.2.1 – Commande vectorielle directe de la GADA
IV.13.2.2 – Interprétation des résultats
IV.13.2.3 – Commande vectorielle indirecte de la GADA sans boucle de puissances
IV.13.2.4 Interprétation des résultats
IV.13.2.5 – Commande vectorielle indirecte de la GADA avec boucle de puissances
IV.13.2.6 Interprétation des résultats
IV.14 Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques
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