Etude et maximisation d'un système éolienne à base d'une machine synchrone à aimants permanents.

Abstract

L’objectif principal de ce mémoire était la modélisation et la commande d’une chaîne éolienne dédiée pour la production d’énergie électrique. Pour cela, nous avons faire une simulation d’une chaîne de conversion éolienne constituée d’une turbine de faible puissance associée à d’une génératrice synchrone à aimants permanents GSAP fonctionnant à vitesse variable, en mode isolé .Cet ensemble de conversion de l’énergie éolienne est terminé par un dispositif d’électronique de puissance afin de transmettre l’énergie électrique produite vers les sites isolés. Cette étude est complétée par la mise en place des stratégies de commande nécessaires au bon fonctionnement de chaque partie. Dans le contexte d’énergie éolienne un état de l’art des systèmes de conversion d’énergie éolienne est présenté dans le premier chapitre. Nous avons parlé des différents types d’éoliennes existant avec leurs différentes structures à savoir les éoliennes à axe vertical et à axe horizontal. Nous avons également traité les lois fondamentales permettant la conversion de l’énergie éolienne en énergie électrique avec une comparaison entre les éoliennes à vitesse variable et les éoliennes à vitesse fixe. Dans ce mémoire notre choix est basé sur une machine synchrone à aimants permanents MSAP. Ensuite, une simulation de la turbine avec différentes MPPT a fait l’objet, qui a pour but de montrer le comportement de la turbine lors de l’imposition d’un couple de référence afin d’optimiser la puissance extraite. Les résultats obtenus sont discutés, et la remarque qui a été à retenir c’est que pour les cinq méthodes la turbine fonctionne en son point optimal. La commande vectorielle appliquée à la GSAP permet de découpler cette machine pour rendre son comportement similaire à celle de la machine à courant continu à excitation séparée. En profitant des capacités de cette technique de commande pour la régulation de la tension du bus continu à la sortie du redresseur à MLI. L’exploitation de la stratégie de commande MPPT permet maintenir le coefficient de puissance à une valeur optimal quelques soient les variations de la vitesse du vent.