| Titre : | Simulation de la commande vectorielle par régulateurs à mode glissant d'une Chaîne éolienne à base d'une machine asynchrone à double alimentation |
| Auteurs : | cherif Bennour, Auteur ; achour Batka, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2012 |
| Format : | 91p / 30cm |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | génératrice asynchrone à double alimentation,mode glissant,commande vectorielle,contrôle des puissances doubly-fed induction generator,sliding mode,oriented flux control,power control. ماكنة لامتزامنة ذات تغذية مزدوجة، النمط الانزلاقي، التحكم الشعاعي، التحكم في القدرة. |
| Résumé : |
Ce travail présente une technique de commande par mode glissant appliquée au système de conversion d’énergie éolienne équipée d’une génératrice asynchrone à double alimentation. Cette technique trouve sa plus forte justification aux problèmes d’incertitudes du modèle par l’utilisation d’une loi de commande non linéaire. L’objectif est d’appliquer cette commande pour contrôler l’échange des puissances active et réactive générées par la machine asynchrone avec le réseau en agissant sur les signaux rotoriques via un convertisseur bidirectionnel. Les résultats de simulations numériques obtenus montrent l’intérêt croissant d’une telle commande dans les systèmes électriques. This work present a technique of sliding mode control applied to the system of wind energy conversion equipped with a doubly-fed induction generator. This technique finds its strongest justification for model uncertainty problems by using a nonlinear control law. The goal is to apply this command to control the exchange of active and reactive power generated by the doubly-fed induction generator with the network acting on the rotor signals via a bidirectional converter. The numerical simulation results obtained show the growing interest of such a control in electrical systems هذا العمل يعالج إشكالية التحكم بإستراتيجية النمط الانزلاقي و تطبيقها في نظام تحويل الطاقة الهوائية الذي يحتوي على ماكنة لامتزامنة ذات تغذية مزدوجة ( الساكن موصول مباشرة بالشبكة اما الدوار فبواسطة مقوم على التسلسل مع منوب). هذه التقنية وجدت فعاليتها في تغير بنية الانظمة باستخدامها لقانون المراقبة غير الخطية. و الهدف من ذلك هو تطبيق هذه الإستراتيجية للتحكم في تبادل القدرة الفعالة و القدرة الرجعية للساكن بتغذية الدوار بواسطة محول ثنائي الاتجاه. نتائج المحاكاة العددية التي تم الحصول عليها تظهر الاهتمام المتزايد من هذا التحكم في أنظمة الطاقة. |
| Sommaire : |
Introduction générale 1 Chapitre 01 : conversion de l’énergie éolienne : principe et modélisation des turbines 1. Introduction 3 2. Historique 3 3. Descriptif et qualité de l’énergie éolienne 4 3.1 Définition de l’énergie éolienne 4 3.2 Origine du Vent 4 3.3 Caractéristique horizontale du vent 4 3.3.1Distribution de Weibull 5 3.3.2 Distribution hybride de Weibull 5 3.3.3 Distribution de Rayleigh 6 4. Les différents types d’éoliennes 6 4.1 Eoliennes à axe horizontal 6 4.2 Eoliennes à axe vertical (VAWT)7 5. Principaux composants d’une éolienne à axe horizontal 7 6. Energie cinétique du vent et conversion en énergie mécanique 9 6.1 Loi de Betz – notions théoriques 9 6.2 Production d’énergie mécanique 11 7. Régulation mécanique de la puissance d’une éolienne 12 7.1 Le système « pitch » 12 7.2 Le système « stall » 13 7.3 Production optimale d'énergie 14 8. Les différents types d’MPPT éoliens 14 8.1 Maximisation de la puissance sans la connaissance de la courbe caractéristique de la voilure 15 8.2 Maximisation de la puissance avec connaissance de la courbe caractéristique de la voilure 15 8.3 Maximisation de la puissance avec asservissement de la vitesse 15 8.4 Maximisation de la puissance sans asservissement de la vitesse 16 9. Types des machines électriques 16 9.1 Génératrices asynchrones à cage 17 9.2 Machines asynchrones à double alimentation (MADA) 18 9.3 Génératrices synchrones 19 10. Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne 20 11. Modélisation de la partie mécanique de la chaîne de conversion 21 11.1 Modélisation de la vitesse du vent 21 11.1.1 Expression du vent en un point fixe 21 11.1.2 Filtre spatial 22 11.2 Modèle de la turbine 24 11.2.1 Modélisation de l’arbre de la machine 25 11.2.3 Modélisation du multiplicateur 25 12. Conclusion 26 Chapitre 02 : Etude et modélisation de la machine asynchrone à double alimentation 1. Introduction 27 2. Structure de la machine 27 3. Principe de fonctionnement de la machine asynchrone à double alimentation 27 4. Classification des machines à double alimentation 28 5. Domaine d’application de la MADA 29 5.1 Fonctionnement moteur pour applications industriels 29 5.1.1 Fonctionnement en moteur avec deux convertisseurs 30 5.1.2 Fonctionnement en moteur avec un seul convertisseur 30 5.2 Systèmes de génération éolienne à vitesse variable 31 6. Différentes structures d’alimentation de la MADA dans les systèmes éoliens 32 6.1 Machine asynchrone à double alimentation « type brushless » 32 6.2 MADA à énergie rotorique dissipée 32 6.3 Structure de kramer 33 6.4 Structure de Scherbius avec convertisseurs MLI 33 6.5 Structure de Scherbius avec cyclo-convertisseur 34 6.6 Convertisseur Matriciel34 7. Mode de fonctionnement de la MADA 35 7.1 Fonctionnement en mode moteur hyposynchrone 35 7.2 Fonctionnement en mode moteur hypersynchrone 35 7.3 Fonctionnement en mode générateur hyposynchrone 36 7.4 Fonctionnement en mode générateur hypersynchrone 36 8. Modélisation de la machine à double alimentation 37 8.1 Hypothèses simplificatrices 37 8.2 Modèle de la MADA dans le repère abc 37 8.3 Changement de repère 40 8.3.1 Transformation de Park 40 8.3.2 Equations électriques et magnétiques dans le système d’axe (d, q) 41 8.4 Choix du référentiel 42 8.5 Modèle biphasé de la MADA lié au champ tournant 42 8.6 Mise sous forme d’équations d’état 44 9. Simulation de la machine asynchrone a double alimentation 44 10. Modélisation de l’alimentation de la MADA commandée par le rotor 48 10.1 Structure générale du redresseur MLI 49 10.1.1 Principe de fonctionnement en redresseur MLI 50 10.1.2 Représentation fonctionnelle du redresseur MLI dans le référentiel triphasé 51 10.1.2 Résultats de simulation 53 10.2 Modélisation de l’onduleur triphasé à MLI 53 11. Conclusion 55 Chapitre 03 : contrôle de la puissance active et réactive par des régulateurs PI 1. Introduction 56 2. Principe de la commande vectorielle 57 3. Modèle de la MADA avec orientation du flux statorique 57 3.1 Choix du référentiel pour le modèle diphasé 58 4. Résultats de simulation 61 4.1 Essai 01 : fonctionnement à vitesse fixe 61 4.1.1 Interprétation des résultats 64 4.2 Essai du fonctionnement en MPPT 64 4.2.1 Stratégie MPPT 64 4.2.2 Résultats de simulation 65 4.2.3 Interprétation des résultats 68 5. Conclusion 68 Chapitre 04 : contrôle de la puissance active et réactive par des régulateurs à mode glissant 1. Introduction 69 2. Principe de la commande par mode de glissement des systèmes à structure variable 69 3. Conception de la commande par mode de glissement 70 3.1 Choix des surfaces de glissement 71 3.2 Conditions de convergence 70 3.3 Fonction de Lyapunov 72 4. Détermination de la loi de commande 72 4.1 La commande équivalente 72 4.2 La commande discontinue de base 74 5. Utilisation du RMG pour le contrôle de la puissance active et réactive de la MADA76 5.1 Contrôle de la puissance active 77 5.2 Contrôle de la puissance réactive 77 5.3 Calcul des paramètres et 78 6. Résultats de simulation 80 6.1 Essai de fonctionnement à vitesse fixe 80 6.1.1 Interprétation des résultats 82 6.2 Essai de fonctionnement en MPPT 82 6.2.1 Interprétation des résultats 85 7. Comparaison entre la commande par régulateur PI et RMG 86 7.1 Variation de la résistance rotorique 87 7.2 Variation de la vitesse du vent 88 8. Conclusion 89 Conclusion générale 90 Annexe Bibiliographie |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0289 | Mémoire de magistere | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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