Chapitre II : Modélisation et commande d'une
turbine éolienne
II.1 Introduction 26
II.2 Modélisation du vent 26
II.3 Modélisation de la turbine 27
II.4 Modélisation du multiplicateur 29
II.5 Modélisation de l'arbre mécanique 30
II.6 Stratégie de commande de l'éolienne 31
II.6.1 Systèmes de régulation de la vitesse de
rotation de l'éolienne 32
II.6.1.1 Système à décrochage
aérodynamique "Stall" 32
II.6.1.2 Système d'orientation des pales "Pitch" 33
II.7 Zone de fonctionnement d'une eolienne 34
II.8 Principe de contrôle MPPT (stratégie
d'extraction du maximum de puissance) 35
II.8.1 Maximisation de la puissance sans asservissement de
vitesse 35
II.8.2 Maximisation de la puissance avec asservissement de la
vitesse 37
II.9 Résultat de simulation 40
II.9.1 Résultats de simulation de la turbine avec
asservissement de la vitesse mécanique 41
· Interprétation des résultats 42
II.9.2 Résultats de simulation de la turbine sans
asservissement de la vitesse mécanique 42
· Interprétation des résultats 44
II.10 Conclusion 44
Chapitre III : Modélisation de la MADA et des
convertisseurs statiques
III.1 Introduction 46
III.2 Description de la MADA 46
III.3 Mode de fonctionnement de la MADA 47
III.3.1 Fonctionnement en moteur hypo-synchrone 47
III.3.2 Fonctionnement en moteur hyper-synchrone 47
III.3.3 Fonctionnement en mode génératrice
hyper-synchrone 48
III.3.4 Fonctionnement en mode génératrice
hypo-synchrone 48
v
III.4 Modélisation de la MADA 49
III.4.1 Modèle de la MADA dans le repère
triphasé-triphasé 49
III.4.1.1 Hypothèse simplificatrice 50
III.4.1.2 Equation électrique 50
III.4.1.3 Equation Magnétique 51
III.4.1.4 Equation mécanique 52
III.4.2 Modèle de la MADA dans le repère de Park
52
III.4.2.1 Définition de la transformation de Park 52
III.4.2.2 Equation électrique 54
III.4.2.3 Equation du flux magnétique 54
III.4.2.4 Equation du couple électromagnétique :
55
III.4.2.5 Equation des puissance active et réactive
statorique et rotorique 55
III.6.5 Choix du référentiel (d-q) 56
III.4.2.6 Référentiel liée au champ
tournant 56
III.4.2.7 Référentiel liée au stator 56
III.4.2.8 Référentiel liée au rotor 57
III.5 Modélisation des convertisseurs statiques 57
III.5.1 Modélisation du convertisseur coté MADA
58
III.5.2 Modélisation du bus continue 59
III.5.3 Modélisation du convertisseur cotée
réseau 60
III.5.4 Modélisation du filtre 62
III.5.5 Commandes à Modulation de Largeur d'Impulsion
(MLI) 64
III.5.5.1 Modulation a largeur d'Impulsion Sinus-Triangle 64
III.6 Conclusion 65
Chapite IV: Stratégie de commande des puissance
active et réactive
IV.1 Introduction 68
IV.2 Architecture du dispositif de commande 68
IV.3 Commande vectorielle 69
IV.4 Commande du convertisseur coté MADA 70
IV.4.1 Choix du référentiel pour le modèle
de la MADA 71
IV.4.2 Détermination des angles pour les transformations
de Park 71
IV.4.3 Modélisation de la MADA avec orientation du flux
statorique 72
IV.5 Contrôle indépendant des puissances active et
réactive de la MADA 76
IV.5.1 Régulation des puissance active et réactive
de la MADA 77
vi
IV.5.2 Régulation avec un correcteur PI classique 79
IV.5.2.1 Synthèses du régulateur PI classique
79
IV.6 Commande du convertisseur cotée réseau (CCR)
80
IV.6.1 Commande du bus continu 82
IV.6.2 Commande des courants dans le filtre : 83
IV.7 Résultats de simulation 86
IV.8 Conclusion 88
Conclusion générale 90
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