V.cos(è S
Où :
Pl : est la puissance active de la charge
Le courant de la pile I se calcule par :
I m (3.24)
= . It . cos( è + ä )
Avec :
è : L'angle de phase de charge ;
X : La réactance de la ligne qui relie la pile avec la
charge ;
Un correcteur PI est utilisé pour contrôler l'indice
de modulation m, la fonction de transfert de ce dernier est donnée par
la relation :
|
m =
|
KK r
+ . S
5 6 V V
( -
S
|
ac
|
)
|
(3.25)
|
Ou :
K5, K6 : sont les gains du correcteur PI ;
Vr : La tension de référence.
Le diagramme des blocs du convertisseur DC/AC avec le circuit de
la charge est représenté dans la figure. (3.11) [6]
Figure. (3.11) : diagramme de connexion du
convertisseur avec la charge [6].
3.3.3)-Analyse du Contrôle de la puissance Active et
Réactive:
Dans les générateurs synchrones traditionnels,
la quantité d'entrée de la vapeur à la turbine
contrôle la puissance active de la production du
générateur. Dans les machines synchrones, l'angle de la puissance
n'est pas mesuré, mais l'ajustement de l'angle de la puissance suit les
changements dans la vapeur d'entrée et la vitesse du rotor.
Dans la pile à combustible, il n'y a aucun
contrôle de la vitesse. Mais une ressemblance entre l'angle de phase
`ä' de la tension et le débit d'hydrogène. La
puissance peut être contrôlée comme suit :
La tension de la charge VS est considérée
constante, la tension alternative à la sortie du convertisseur
Vac est donnée par la relation (3.20), l'angle
ä contrôle l'écoulement de la puissance de la pile
à combustible vers la charge (relation (3.2 1).).
L'angle de la phase ä peut être
contrôlée en utilisant le débit molaire de l'entrée
d'hydrogène. L'expressionä, fournit le rapport entre la
production de puissance comme une quantité réglée, et la
quantité de débit d'entrée du combustible. Ce rapport est
décrit par les équations suivantes:
Pac = Pdc = Vcell I
(3.25)
La relation entre le débit molaire de l'hydrogène
et le courant de la pile est donnée par l'équation
électrochimie suivante :
q 2 N I
2 = (3.26)
0
H FU
A partir des équations (3.21), (3.25) et (3.26) on
déduit la formule de l'angle (ä) :
Sin (ä )= q
2 (3.27)
FUX
m V N H 2
s 0
Pour des angles de ä faibles : FUX
sinä =ä ä = q
2 (3.28)
m V N H 2
s 0
L'équation (3.28) décrit la relation entre
l'angle de phase de la tension de sortie et le débit molaire de
l'hydrogène. Les deux équations (3.21), (3.28) indiquent que
l'énergie active qui est en fonction de l'angle ä est
contrôlable à partir du débit molaire de
l'hydrogène.
Un scénario bien connu, quand la puissance de la
production d'un générateur synchrone augmente peut être
décrit comme suit:
L'opérateur augmente la quantité d'entrée
de la vapeur à la turbine qui cause une augmentation momentanée
dans la vitesse. L'augmentation de la vitesse cause un croissement de l'angle
de puissance ce qui augmente la puissance de la production.
Si le système est statiquement stable la vitesse va
revenir à la vitesse de synchronisme.
La quantité de vapeur peut être aussi
automatiquement contrôlé pour compenser la demande de la charge
terminale. En utilisant l'équation (3.28), un semblable scénario
peut être adopté pour contrôler la puissance de la
production de la pile, la seule différence est qu'il n'y a aucun
changement de la vitesse qui peut affecter la fréquence. Dans la pile
à combustible, la fréquence est arrangée à 50 Hz
par l'onduleur. Le débit de l'hydrogène peut être
contrôlé d'après la référence du
méthane manuellement ou automatiquement par le flux de la
réaction (figure (3.13)). Le flux de la réaction est
proportionnel à la charge terminale.
La puissance réactive dans un générateur
synchrone est accomplie par le contrôle de la tension de l'excitation.
Dans la pile à combustible, la puissance réactive peut être
contrôlée par l'indice de modulation m. [6]
Figure (3.13) : modèle
général du système à pile à combustible
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