Face à l'évolution quotidienne de la
technologies dans divers domaines industrielles, et la multiplication des
besoins en matérielles électriques ,la consommation de
l'énergie électrique ne cesse de croitre cette forte consommation
impose au pays développée une forte production d'énergie
élécrique,Par conséquent les centrales nucléaires
dont fortement solicitée,cette source d'énergie renouvelable
comparée au centrale thermiques n'engendre en aucun cas la pollution de
l'atmosphère mais le cotée négatif de cette source
d'énergie est le risques d'accident nucléaire qui est asse
problematique.Il est donc préférables de se tourné vers
des sources d'énergie plus propres avec un rendement
élevée en terme de production. Parmi les énergies les plus
prometteuses en termes de potentiel énergétique et du faible taux
de pollution de l'atmosphère on retrouve l'énergie
éoliennes. Cet énergie renouvelable ne cesse de croitre et
d'être de plus en plus exploitée dans le monde,l'Allemegne
l'Espagne le Danemark et la France sont les leader mondial de l'énergie
éoliennes.
Afin de mieux tirer profit de cette source d'énergie
et de permettre un contrôle adéquat et optimal de l'énergie
produite les chercheurs en Génie électrique ont effectuée
des études approfondies afin d'améliorer la conversion
électromécanique et la qualité de l'énergie
produite et de mettre en place un contrôle facile et efficace.
La conversion de l'énergie électrique se fait
à travers plusieurs éléments qui constitue la chaine de
production de l'éolienne de la puissance cinétique du vent
jusqu'au réseau.
Les générateurs les plus utilisé dans
les parcs éoliens sont les machine asynchrone a double alimentation car
cette dernière engendre un bénéfices économique
important para port au autre Machines qui existe dans le monde grâce
à ces convertisseurs statiques triphasés dimensionnés pour
une partie de la puissance nominale de la MADA. [1]
Comparée à la machine asynchrone à cage
la machine asynchrone à double alimentation peut fonctionner sur une
large plage de variation de vitesse #177; 30 % autour de la vitesse de
synchronisme, cet possibilité de fonctionnement permet de produire de
l'énergie électrique a une vitesse variables et ainsi mieux tirer
profit de la variation de l'énergie cinétique du vent. [2]
Actuellement la machine asynchrone à double
alimentation est utilisée dans divers domaines et dans ces deux modes de
fonctionnement, soit en moteur comme la traction ferroviaire, soit en
génératrice comme dans les parcs éoliens [2].Sa forte
utilisation est lié à sa grande souplesse de fonctionnement
liée à la présence des convertisseurs statiques, une
possibilité de réglage de la
1
Introduction générale
répartition des puissances statorique et rotorique
afin d'optimiser les dimensions des convertisseurs. [2]
Notre mémoire porte sur la conversion de
l'énergie éolienne en énergie électrique et plus
précisément la mise en place d'une stratégie de
contrôle de l'énergie réactive produite par un parc
éolien et le contrôle des turbines à vitesse variables
à base de générateurs asynchrone a double alimentation.
Le premier chapitre est consacré aux notions
générales sur l'énergie éolienne. La situation
actuelle, Les différents composantes et les principales
caractéristiques des éolienne et une approche
générale et globale de diverses technologies des
aérogénérateurs seront brièvement
présentées. Ensuite Un aperçu sur les différents
types d'éoliennes à axe vertical et horizontal, leurs
caractéristiques et un rappel sur les différents types de
génératrices utilisées dans la conversion éolienne.
En fin de ce chapitre les avantages et inconvénient des énergies
renouvelables seront abordé.
Dans le deuxième chapitre les différents
composant de la partie mécanique de l'éolien seront
modélisés tous un présentant les différentes
équations mathématiques qui constitue les diffèrent
schéma-blocs. Ensuite les diffèrent stratégie de commande
de l'éolien à vitesse variable, système d'orientation de
vitesse de rotation "stall" et "pitch" sont discuter. En fin les zone de
fonctionnement et les stratégies de commande MPPT (Maximum Power Point
Tracking) avec et sans asservissement vont être présenter et
simulé sous logiciel Matlab/Simulink, afin de définir la
meilleure stratégie de commande.
Le troisième chapitre est consacré à la
description de la Machines asynchrone à double alimentation et ces
différents modes de fonctionnement et sa modélisation dans
différent repérés, tout en présentant les
diffèrent équation électrique et magnétique. En
suite les différents choix possibles du référentiel d-q,
Par rapport au rotor, au stator et au champ tournant, vont être discuter.
Une modélisation des convertisseurs statique va être aborder, Ces
convertisseurs AC-DC-AC sont constitué de deux parties : une
branché sur le côté machine et l'autre sur le
côté réseau. En fin une étude de commande MLI va
être présenter.
Le dernier chapitre est consacré aux notion
général de la stratégie de contrôle proposé
qui est basée sur la commande vectorielle par l'orientation du flux
statorique ,cette méthode permet d'assimiler le comportement d'une
machine asynchrone a une machine a courants continue en retrouvant la
quadrature entre le courants et le flux qui vas nous permettre de
contrôlé les puissances actif et
2
Introduction générale
réactives .La dernière partie de ce chapitre
fera l'objet d'une présentation des résultats de simulation de la
commande appliquée à l'ensemble de la chaine de conversion, afin
de valider la structure étudié.
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