| Titre : | Contribution à l'étude et à la commande d'un système éolien |
| Auteurs : | TRIA FATMA ZAHRA, Auteur ; kamel Srairi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | nergie éolienne,génératrice,MPPT,régulateur PI,régulateur par mode glissant,contrôleur par mode glissant intégré,contrôleur par mode glissant flou. |
| Résumé : |
RESUME :
Une alternative, consiste à exploiter les énergies renouvelables qui offrent la possibilité de produire de l’électricité et surtout dans une moindre dépendance des ressources à condition d’accepter leurs fluctuations naturelle. Cette thèse présent une contribution à l'étude et la commande d'un système éolien basé sur un générateur asynchrone à double alimentation, pour améliorer les performances de régulation de l'aérogénérateur asynchrone à double alimentation. Notre objectif principal est de minimiser le phénomène de chattering qui est causé par le contrôleur mode glissant classique, nous cherchons à éliminer le chattering en utilisant de deux différent contrôleur le premier est le contrôleur par mode glissant intégré, et le deuxième est le contrôleur hybride (mode glissant flou). ABSTRACT : An alternative is to exploit the renewable energies that offer the possibility of producing electricity and especially in a less dependence on the resources in condition accept their natural fluctuation. This thesis presents a contribution to the study and control of a wind system based on a doubly fed induction generator, to improve the control performance of this machine in wind conversion system. Our objective is to eliminate the chattering phenomenon that is caused by the classic sliding mode controller, we want to eliminate chattering phenomenon by using two different controllers, first one is the integrated sliding mode controller, and the second is the hybrid controller (fuzzy Sliding mode). |
| Sommaire : |
Sommaire
Introduction generale................................................................................................................ 01 Chapitre I : Généralité Sur L’énergie Eolienne I.1. Introduction ....................................................................................................................... 03 I.2. Production éolienne ........................................................................................................... 03 I.3. Les différents types des éoliennes ..................................................................................... 04 I.3.1. Les éoliennes à axe vertical ........................................................................................ 04 I.3.2. Les éoliennes à axe horizontal .................................................................................... 04 I.4. Principales composantes d’une éolienne ........................................................................... 05 I.4.1. Les pales ..................................................................................................................... 05 I.4.2. La nacelle ................................................................................................................... 05 I.4.3. Le système d’orientation ............................................................................................ 06 I.4.4. Le mât (ou tour) .......................................................................................................... 06 I.5. Principe de fonctionnement de l’éolien ............................................................................ 06 I.6. Régulation mécanique de la puissance d’une éolienne ..................................................... 07 I.6.1. Caractéristique puissance vitesse d'éolienne de grande puissance ............................. 07 I.7. Déférents technologie des éolienne .................................................................................. 08 I.7.1. L'éolien à vitesse fixe ................................................................................................. 08 I.7.2. L'éolien à vitesse variable ........................................................................................... 09 I.8. Types de machines électriques utilisées dans les systèmes éoliens à vitesse variable ...... 10 I.8.1. Système utilisant une génératrice synchrone ............................................................. 10 I.8.2. Système utilisant une génératrice asynchrone ............................................................ 11 I.8.3. Système utilisant la génératrice asynchrone à double alimentation(MADA) ............ 11 I.9. Avantage de la MADA ..................................................................................................... 13 I.10. Inconvénients de la MADA ............................................................................................ 13 I.11. Classification des machines à double alimentation ......................................................... 13 I.11.1. Machine à double alimentation simple ..................................................................... 13 I.11.2. Machine à double alimentation en cascade .............................................................. 14 I.11.3. Machine asynchrone à double alimenté sans balai ................................................... 15 I.11.4. MADA à réluctance .................................................................................................. 15 I.11.5. MADA "tandem" ...................................................................................................... 15 I.12. Description de la machine asynchrone à double alimentation ........................................ 16 I.13. Structure et principe de fonctionnement de la MADA ................................................... 16 I.14. Modes de fonctionnement de la MADA ......................................................................... 17 I.15. Conclusion ...................................................................................................................... 19 II Chapitre II: Commande vectorielle d’un générateur asynchrone à double alimentation II.1. Introduction ...................................................................................................................... 20 II.2. Modélisation d’une turbine éolienne ............................................................................... 21 II.2.1. La puissance d'une éolienne ...................................................................................... 21 I.2.2. Le coefficient de puissance ........................................................................................ 22 II.2.3. Modèle du Multiplicateur .......................................................................................... 23 II.2.4. Equation dynamique de l’arbre ................................................................................. 23 II.3. Stratégie de maximisation de la puissance extraite ......................................................... 24 II.3.1. Maximisation de la puissance avec asservissement de la vitesse ............................. 24 II.3.2. Maximisation de la puissance sans asservissement de la vitesse .............................. 25 II.4. Modèle naturel triphasé de la MADA ............................................................................. 27 II.5. Application de la transformation de Park à la MADA .................................................... 27 II.5.1. Choix du référentiel .................................................................................................. 27 II.6. Equation de tension .......................................................................................................... 29 II.7. Equation du flux .............................................................................................................. 29 II.8. Equation mécanique ......................................................................................................... 29 II.9. Expression du couple électromagnétique ......................................................................... 29 II.10. Commande vectorielle du générateur asynchrone à double alimentation (GADA) ...... 29 II.10.1. Expressions des puissances active et réactive statoriques ...................................... 31 II.10.2. Expressions des tensions rotoriques......................................................................... 31 II.11. Contrôle indépendant des puissance active et réactive .................................................. 32 II.12. Model de l’onduleur de tension à deux niveaux ............................................................ 33 II.13. Modèle complet du système de conversion éolien ........................................................ 35 II.13.1. Modélisation de la liaison du rotor au réseau ......................................................... 35 II.13.1.a. Modélisation du bus continu ............................................................................35 II.13.1.c. Modélisation du filtre passif .............................................................................36 I.13.1.b. Modélisation du convertisseur coté réseau ........................................................36 II.14. Contrôle du convertisseur cote réseau ........................................................................... 37 II.15. Simulations et résultats obtenus ..................................................................................... 40 II.16. Conclusion ...................................................................................................................... 44 Chapitre III : Contrôleur par mode glissant intégré d’un GADA III.1. Introduction :45 ............................................................................................................... 45 III.2. Principe de la commande par mode de glissement des systèmes à structure variable .. 45 III.3. Conception de la commande par mode glissant ............................................................ 46 III.3.1. Choix de la surface de glissement .......................................................................... 46 III III.3.2.Conditions l'existence et de convergence au mode glissant .................................... 46 III.3.3. La fonction de Lyapunov ........................................................................................ 47 III.3.4. Synthèse des lois de commande du mode glissant ................................................. 47 III.4.Application de la commande par mode de glissement au MADA ................................. 50 III.4.1. Choix de la surface de commutation : ...................................................................... 52 III.5. La commande par mode glissant intégré de la MADA .................................................. 52 III.5.2. La command par mode glissant intégré avec l'algorithme de super-twisting .......... 55 III.6.Simulations ...................................................................................................................... 55 III.6.1.Resultats de simulation ............................................................................................. 56 III.7.Conclusion ....................................................................................................................... 64 Chapitre IV: Commande hybride mode glissant d'ordre deux floue IV.1.Introduction .................................................................................................................... 65 IV.2.Contrôleur hybride du générateur asynchrone à double alimentation ............................ 65 IV.2.1. Principe de la logique floue ..................................................................................... 66 IV.2.2. Configuration d’un contrôleur flou ......................................................................... 66 V.2.3.Fuzzification .............................................................................................................. 66 IV.2.4.Base des règles ......................................................................................................... 67 IV.2.5.Défuzzification ......................................................................................................... 67 IV.3. Contrôleurs floue des puissances statorique d'un générateur asynchrone à double alimentation ..............................................................................................................................67 IV.4. Contrôleurs par mode glissant d'ordre deux .................................................................. 67 IV.4.1.Les surfaces de glissement ....................................................................................... 70 IV.4.2.Loi de contrôle à structure variable ......................................................................... 71 IV.4.3.Algorithme de super-twisting .................................................................................. 72 IV.5.Simulations .................................................................................................................... 72 IV.6.Résultats de simulation .................................................................................................. 73 IV.7. Conclusion ...................................................................................................................... 75 conlusion générale.................................................................................................................... 76 Annexe Bibliographie |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0840 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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