Etude et commande d’une turbine éolienne utilisant une Machine Asynchrone à Double Alimentation
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Le niveau |
Magister API |
Titre |
Etude et commande d’une turbine éolienne utilisant une Machine Asynchrone à Double Alimentation |
SPECIALITE |
Automatique |
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Sommaire:
Introduction générale
Chapitre Un
Les systèmes éoliens pour la production de l’énergie électrique
I. Introduction
II. Spécifitées liées à la technologie des turbines éoliennes
1. Principe
2. Eléments constitutifs d’une éolienne.
3. Différents types d’éoliennes
III. Phases de fonctionnement d’une éolienne
IV. Intérêt du contrôle
V. Structures des systèmes éoliens
1. Fonctionnement à vitesse fixe
2. Fonctionnement à vitesse variable
3. Eolienne à machine asynchrone à cage
4. Eolienne à machine asynchrone à double alimentation
5. Autres machines
VI. Aérogénérateur étudié
VII. Modélisation de la turbine
VIII. Simulation de la partie mécanique de l’éolienne
IX. Conclusion
Chapitre Deux
Commande de la turbine éolienne
I. Introduction
II. Stratégies de commande.
1. Action à charge partielle
1.1 Commande de rapport de vitesse λ
1.2 Commande de puissance
1.3 Méthode du gradient
1.4 Commande par logique floue
2. Action en pleine charge (contrôle de l’angle de calage)
III. Mise en œuvre de la commande
1. Maximisation de la puissance avec asservissement de la vitesse
2. Maximisation de la puissance sans asservissement de la vitesse
IV. Simulation de la commande de la turbine éolienne
1. Simulation de la commande directe de la vitesse mécanique
2. Simulation de la commande Indirecte de vitesse mécanique
V. Conclusion
Chapitre Trois
Modélisation de la MADA et sa stratégie de commande
I. Introduction
II. Présentation de la Machine Asynchrone à Double Alimentation
1. Constitution de la MADA
2. Fonctionnement de la MADA
2.1 Fonctionnement en mode générateur hyposynchrone
2.2 Fonctionnement en mode générateur hypersynchrone
2.3 Fonctionnement en mode moteur hyposynchrone
2.4 Fonctionnement en mode moteur hypersynchrone
III. Avantages et inconvénients de la MADA
IV. Modélisation de la machine asynchrone à double alimentation
1. Hypothèses
2. Mise en équation de la machine asynchrone à double alimentation
3. Modèle de la MADA dans le référentiel de Park
V. Association de la MADA avec un onduleur à MLI
VI. Commande vectorielle de la MADA en puissances active et réactive
1. Application de la commande vectorielle à flux orienté
VII. Résultat de Simulation de la MADA
1. Simulation d’une MADA alimentée par un réseau triphasé
2. Simulation d’une MADA associée à un onduleur MLI
3. Simulation d’une MADA sans onduleur avec application de d’une charge
Chapitre Quatre
Commande de la génératrice asynchrone à double alimentation
I. Introduction
II. Hypothèse de travail
III. Définition de cahier de charge
IV. Mise en œuvre de la régulation
1. Synthèse du régulateur PI
2. Commande RST
2.1. Objectif de la commande RST
2.2. Synthèse de la commande RST.
2.2.1 Principe
2.2.2 Résolution de l’équation de Bézout
2.2.3 Stratégie de placement de pôles robuste
V. Application du régulateur RST à notre système (MADA)
VI. Résultats de Simulations de la commande de la MADA par PI et RST
1. suivi de consigne
2. Sensibilité aux perturbations
3.Robustesse
VII. Conclusion
Conclusion générale et Perspectives
Annexe 1: Loi de Betz
Annexe 2: Paramètre de la turbine
Annexe 3: Transformation de Park
Annexe 4: Paramètre de la MADA
Annexe 5: Schéma simulink de commande directe de la vitesse mécanique d’une turbine éolienne
Schéma simulink de commande indirecte de la vitesse mécanique d’une turbine éolienne
Bibliographie
Chapitre Un
Les systèmes éoliens pour la production de l’énergie électrique
I. Introduction
II. Spécifitées liées à la technologie des turbines éoliennes
1. Principe
2. Eléments constitutifs d’une éolienne.
3. Différents types d’éoliennes
III. Phases de fonctionnement d’une éolienne
IV. Intérêt du contrôle
V. Structures des systèmes éoliens
1. Fonctionnement à vitesse fixe
2. Fonctionnement à vitesse variable
3. Eolienne à machine asynchrone à cage
4. Eolienne à machine asynchrone à double alimentation
5. Autres machines
VI. Aérogénérateur étudié
VII. Modélisation de la turbine
VIII. Simulation de la partie mécanique de l’éolienne
IX. Conclusion
Chapitre Deux
Commande de la turbine éolienne
I. Introduction
II. Stratégies de commande.
1. Action à charge partielle
1.1 Commande de rapport de vitesse λ
1.2 Commande de puissance
1.3 Méthode du gradient
1.4 Commande par logique floue
2. Action en pleine charge (contrôle de l’angle de calage)
III. Mise en œuvre de la commande
1. Maximisation de la puissance avec asservissement de la vitesse
2. Maximisation de la puissance sans asservissement de la vitesse
IV. Simulation de la commande de la turbine éolienne
1. Simulation de la commande directe de la vitesse mécanique
2. Simulation de la commande Indirecte de vitesse mécanique
V. Conclusion
Chapitre Trois
Modélisation de la MADA et sa stratégie de commande
I. Introduction
II. Présentation de la Machine Asynchrone à Double Alimentation
1. Constitution de la MADA
2. Fonctionnement de la MADA
2.1 Fonctionnement en mode générateur hyposynchrone
2.2 Fonctionnement en mode générateur hypersynchrone
2.3 Fonctionnement en mode moteur hyposynchrone
2.4 Fonctionnement en mode moteur hypersynchrone
III. Avantages et inconvénients de la MADA
IV. Modélisation de la machine asynchrone à double alimentation
1. Hypothèses
2. Mise en équation de la machine asynchrone à double alimentation
3. Modèle de la MADA dans le référentiel de Park
V. Association de la MADA avec un onduleur à MLI
VI. Commande vectorielle de la MADA en puissances active et réactive
1. Application de la commande vectorielle à flux orienté
VII. Résultat de Simulation de la MADA
1. Simulation d’une MADA alimentée par un réseau triphasé
2. Simulation d’une MADA associée à un onduleur MLI
3. Simulation d’une MADA sans onduleur avec application de d’une charge
Chapitre Quatre
Commande de la génératrice asynchrone à double alimentation
I. Introduction
II. Hypothèse de travail
III. Définition de cahier de charge
IV. Mise en œuvre de la régulation
1. Synthèse du régulateur PI
2. Commande RST
2.1. Objectif de la commande RST
2.2. Synthèse de la commande RST.
2.2.1 Principe
2.2.2 Résolution de l’équation de Bézout
2.2.3 Stratégie de placement de pôles robuste
V. Application du régulateur RST à notre système (MADA)
VI. Résultats de Simulations de la commande de la MADA par PI et RST
1. suivi de consigne
2. Sensibilité aux perturbations
3.Robustesse
VII. Conclusion
Conclusion générale et Perspectives
Annexe 1: Loi de Betz
Annexe 2: Paramètre de la turbine
Annexe 3: Transformation de Park
Annexe 4: Paramètre de la MADA
Annexe 5: Schéma simulink de commande directe de la vitesse mécanique d’une turbine éolienne
Schéma simulink de commande indirecte de la vitesse mécanique d’une turbine éolienne
Bibliographie
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