| Titre : | Etude et Commande d’une Eolienne à base d’une Machine Synchrone à Aimants Permanents et d’une Machine Asynchrone à Double Alimentation |
| Auteurs : | Cheikh Ridha, Auteur ; Arezki Menacer, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Système de Conversion d’Energie Eolienne ; Génératrice Synchrone à Aimants Permanents ; Linéarisation par retour d’état ; Lyapunov ; Commande Robuste ; Génératrice Asynchrone à Double Alimentation ; Puissance Active/Réactive ; Creux de tension. |
| Résumé : | : Le travail présenté dans cette thèse traite l’étude de la commande de deux systèmes de conversion d’énergie éolienne, l’un autonome de petite puissance basé sur une génératrice synchrone à aimants permanents (GSAP) et l’autre intégré au réseau basé sur une génératrice asynchrone à double alimentation (GADA). Pour garantir un bon fonctionnement du système et assurer la robustesse vis-à-vis d’incertitudes paramétriques permettant l’extraction maximale de l’énergie du vent, des techniques de commande non-linéaires robustes basées sur la théorie de Lyapunov sont considérées. Aussi, une étude approfondie et compréhensive du comportement dynamique de la génératrice asynchrone à double alimentation est effectué pour un creux de tension symétrique et asymétrique pour deux types d'orientation celle du flux statorique (OFS) et du flux de réseau (OFR). |
| Sommaire : |
INTRODUCTION GENERALE .............................................................................. 1
Chapitre 1 ...................................................................................................................... 6 ENERGIE EOLIENNE : SITUATION, ETAT DE L’ART ET THEORIE ............... 6 1.1. INTRODUCTION ................................................................................................................................... 6 1.2. ENERGIE EOLIENNE EN CHIFFRES .............................................................................................. 7 1.2.1. Situation actuelle de l’énergie éolienne dans le monde ............................................................... 7 1.2.2. Prévision de l’énergie éolienne en 2021............................................................................................. 8 1.2.3. L’énergie éolienne en Algérie .................................................................................................................. 9 1.3. AEROGENERATEUR:......................................................................................................................... 10 1.3.1. Principe de fonctionnement .................................................................................................................. 10 1.3.2. Constitutions d’un aérogénérateur ..................................................................................................... 11 1.4. MODES D’OPERATION D’UNE EOLIENNE ................................................................................ 12 1.4.1. Eolienne connectée au réseau ........................................................................................................... 12 1.4.2. Eolienne alimentant une charge isolée...................................................................................... 13 1.4.3. Zones de travail de l’éolienne ................................................................................................................ 13 1.5. CONFIGURATIONS UTILISEES DANS L’INDUSTRIE EOLIENNE ...................................... 14 1.5.1. Système Eolien Autonome ...................................................................................................................... 14 1.5.2. Système Eolien à Vitesse Fixe Connecté au Réseau ..................................................................... 15 1.5.3. Système éolien à vitesse variable connecté au réseau ................................................................ 15 1.6. CONVERSION D’ENERGIE CINETIQUE DU VENT EN ENERGIE MECANIQUE ............ 16 1.6.1. Le Vent ............................................................................................................................................................ 16 1.6.2. Limite de BETZ ............................................................................................................................................ 19 1.6.3. Coefficients de puissances ...................................................................................................................... 20 1.6.4. Fonctionnement à vitesse variable ..................................................................................................... 21 1.7. STRATEGIE DE COMMENDE DE LA TURBINE EOLIENNE .............................................. 22 1.7.1. Objectifs de la commande ....................................................................................................................... 22 1.7.2. Caractéristiques de puissance .............................................................................................................. 22 1.8. STRATEGIES DE COMMANDE DANS LA ZONE I (Optimisation de la puissance) ..... 23 1.8.1. Principe de la Technique de Maximisation de Puissance (MPPT) ......................................... 24 1.8.2. Commande indirecte de vitesse (Zone I) .......................................................................................... 24 1.9. CONCLUSION ....................................................................................................................................... 24 SOMMAIRE iv Chapitre 2 .................................................................................................................... 26 COMMANDE NON LINEAIRE ROBUSTE D’UNE ÉOLIENNE A BASE D'UNE GSAP .....................................................................................................26 2.1. INTRODUCTION ................................................................................................................................. 26 2.2. MODELISATION DU SYSTEME ...................................................................................................... 26 2.3. LINEARISATION (SLT) ET ANALYSE DE STABILITE ........................................................... 30 2.3.1. Linéarisation SLT ....................................................................................................................................... 30 2.3.2. Analyse de Stabilité ................................................................................................................................... 31 2.4. LINEARISATION PAR RETOUR D’ETAT .................................................................................... 33 2.5. COMMANDE ROBUSTE A BASE DE LA THEORIE DE LYAPUNOV ................................... 35 2.5.1. Résultats de Simulation ........................................................................................................................... 37 2.6. INTEGRATION DU SYSTEM AU RESEAU ELECTRIQUE PUISSANT (TEST) : ............... 42 2.6.1. Résultats de Simulation ........................................................................................................................... 43 2.7. CONCLUSION ....................................................................................................................................... 45 Chapitre 3 .................................................................................................................... 47 MODELISATION ET COMMANDE POUR LA GENERATION D’ENERGIE EOLIENNE A BASE D'UNE GADA .................................................47 3.1. INTRODUCTION ................................................................................................................................. 47 3.2. MODELISATION de la MADA ........................................................................................................ 48 3.2.1. Equations Electriques ............................................................................................................................... 48 3.2.2. Equations Mécaniques ............................................................................................................................. 50 3.2.3. Puissances échangées entre le stator et le réseau ........................................................................ 50 3.2.4. Résultat de simulation de la MADA .................................................................................................... 50 3.3. SYNTHESE DE LA COMMANDE VECTORIELLE CLASSIQUE ............................................ 52 3.3.1. Commande du CRT .................................................................................................................................... 52 3.3.2. Commande du CRS ..................................................................................................................................... 54 3.4. RESULTATS DE SIMULATION ....................................................................................................... 55 3.5. SYNTHESE DE LA COMMANDE ROBUSTE .............................................................................. 58 3.5.1. Commande vectorielles basée sur la théorie de LYAPUNOV ................................................... 58 3.6. RESULTATS de SIMULATION ........................................................................................................ 62 3.7. CONCLUSION ....................................................................................................................................... 65 SOMMAIRE v Chapitre 4 .................................................................................................................... 67 ANALYSE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE LA GADA EN CAS D'UN CREUX DE TENSION .......................................................................67 4.1. INTRODUCTION ................................................................................................................................. 67 4.2. COMPORTEMENT DE LA GADA EN REGIME NORMAL ...................................................... 68 4.3. ANALYSE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE LA GADA SOUS ............................... 70 4.3.1. Principe de superposition....................................................................................................................... 70 4.3.2. Défaut Symétrique: Creux de Tension Triphasé Partiel ............................................................. 70 4.3.3. Défaut Asymétrique: creux de tension monophasé ..................................................................... 73 4.3.4. Circuits équivalents de la MADA pendant les creux de tension .............................................. 79 4.4. ANALYSE DE L'IMPACT DES CREUX DE TENSION SUR LA STABILITE ....................... 82 4.4.1. Convertisseur de tension à trois niveaux NPC ............................................................................... 83 4.4.2. Boucle à Verrouillage de Phase (PLL) ................................................................................................ 84 4.4.3. Résultats de simulation ........................................................................................................................... 86 4.5. CONCLUSION ....................................................................................................................................... 91 CONCLUSIONS GENERALES ET PERSPECTIVES ...........................................92 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0983 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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