Commande vectorielle d'une MADA dédiée à l'énergie éolienne.

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l'étude de la chaine de conversion éolienne basée sur une machine asynchrone à double alimentation à vitesse variable connectée directement au réseau au stator et via une interface d'électronique de puissance au rotor. L'objectif principal du travail consiste à développer une stratégie de commande à même de permettre un contrôle indépendant des puissances actives et réactives échangées avec le réseau. Au coeur du premier chapitre, nous avons présenté l'état de l'art concernant la production d'énergie électrique à partir des éoliennes, notre étude s'est focalisée sur l'éolienne de grande puissance. Nous avons spécifié les performances des différentes structures d'aérogénérateurs couplées au réseau électrique , ceci nous a permis de montrer les avantages qui rendent la machine asynchrone doublement alimentée de plus en plus attractive. Le second chapitre est consacré à la modélisation du système à étudier qui est basé sur une machine asynchrone à double alimentation. En premier lieu nous avons présenté le modèle de la partie mécanique (turbine, multiplicateur…), puis la modélisation du convertisseur statique (redresseur, filtre, onduleur, bus continue), enfin le modèle de PARK de la machine a été introduit. Dans le troisième chapitre nous avons introduit la commande directe en puissance de la machine qui est basée sur l'orientation du flux statorique. Un découplage entre les deux axes d et q a été effectué afin d'éliminer les perturbations induites par les variations des grandeurs d'un axe sur l'autre. La stratégie de commande adoptée a été testée dans un premier temps à vitesse de vent fixe afin de tester les performances du système en poursuite. Ceci nous a permis de vérifier l'efficacité de la commande réalisée et le bon découplage entre les grandeurs d'axes d et q. A vitesse variable et avec algorithme MPPT, le système assure également des performances satisfaisantes aussi bien en poursuite que par rapport au découplage effectué. Enfin, la robustesse du système par aux variations des paramètres du modèle (Rr et f) a été vérifiée. Face à ces constatations et aux résultats obtenus, des perspectives intéressantes pouvant contribuer à compléter ce travail et d'ouvrir de nouveaux axes de travail sont envisageables : Utilisation des commandes non linéaires (mode glissant, logique floue, commande prédictive…) ; Remplacer les convertisseurs à deux niveaux par des convertisseurs multi niveaux ; Des tests pratiques pour valider les résultats théoriques obtenus.