Etude et controle de la cascade de deux génératrices asynchrones sans contact glissant dans un système éolien.

Abstract

Le travail effectué dans ce mémoire, a comme objectif l’étude et le contrôle de la cascade de deux machines asynchrones à rotor bobiné, afin de l’exploiter dans un système éolienne connecté au réseau. Notre étude est portée sur une éolienne de puissance 1.5MW, fonctionnant à vitesse variable à base d’une MASEC pilotée par un convertisseur de fréquence raccordé à son deuxième stator. Au cours du premier chapitre, nous avons présenté un état de l’art concernant la production d’énergie électrique à partir de l’éolien. Et par la suite on a présenté les machines électriques selon un critère de fabrication avec ou sans contacts glissants (bague-balais). Le second chapitre est dédié à la modélisation bien détaillé de la MADA. Sachant que la MASEC est basée sur le couplage de deux machines asynchrones, raccordé via leur rotor mécaniquement et électriquement. Le modèle de la MASEC est validé sous MATLAB/Simulink. Les résultats de simulation pour le modèle de cette structure sont similaires à ceux de la MADA avec le démarrage direct. Les deux derniers chapitres sont consacrés à la commande du système étudié. Le principe de la commande consiste à raccorder le premier stator directement au réseau et le deuxième stator à ce dernier via un convertisseur de fréquence. Le but est de contrôler les puissances actives et réactive qui transitent à travers le stator 1, pour ne pas le surcharger dans le cas où la puissance aérodynamique est supérieure à la puissance permise, ce qui revient, dans ce cas, à créer un deuxième chemin, via le stator 2, c’est à dire à supplier le réseau du maximum de puissance possible.[1] Nous avons abordé la problématique de l'optimisation et de limitation de la puissance captée par la turbine éolienne [22] dans une chaîne de conversion d’énergie raccordée au réseau électrique. Les résultats de simulation obtenus sont compatibles avec ceux de la MADA. Ce qui ouvre la perspective de pouvoir remplacer la MADA de l’éolienne par une MASEC en tant que génératrice. Ainsi les problèmes liés aux contacts bague balais dans la MADA ne sont plus posés.