Etude d’un émulateur éolien

Abstract

L’objectif de ce thème était d’étudier un système de production d’énergie électrique à partir d’énergie éolienne, ainsi notre choix s’est porté sur une structure à vitesse fixe à base d’une génératrice asynchrone à cage. Pour cela, nous avons pris pour objectif l’étude et la simulation d’une chaine de conversion éolienne constituée d’une turbine de moyenne puissance associée à une génératrice asynchrone à cage. Cet ensemble de conversion de l’énergie éolienne est complété par un dispositif d’électronique de puissance afin de transmettre l’énergie électrique produite vers le réseau. Cette étude est complétée par la mise en place des stratégies nécessaires au bon fonctionnement de chaque partie. Le premier chapitre traite des généralités sur l’énergie éolienne, ainsi que on a citez la méthode de conversion d’énergie et les types d’éolienne existants .Nous avons également traité les lois fondamentales permettant la conversion de l’énergie éolienne en énergie électrique. Une petite comparaison entre les éoliennes à vitesse variable et les éoliennes à vitesse fixe nous a permis de choisir un système à vitesse fixe. Le second chapitre a été dédié à établir la chaine de conversion d’énergie éolienne, le modèle de la turbine, puis le modèle de la machine asynchrone dans le repère de PARK en tenant compte de la saturation (non linéaire), ainsi la modélisation des deux convertisseur, le redresseur et l’onduleur, et enfin le filtre capacitive. Le troisième chapitre a été réservé à l’identification des paramètres de la machine asynchrone à cage. Les équations électriques et mécaniques caractérisant cette machine dans le domaine naturel (a,b,c) ont été établies, afin d’identifier les paramètres de la machine, on a utilisé trois essais classique, essai à vide, essai à rotor bloqué, essai en ralentissement. Le quatrième chapitre a été dédié à l’exploitation et à la simulation et l’émulation de la chaine de conversion éolienne à base de la génératrice asynchrone, les résultats obtenus sont satisfaisant. En termes de prescriptive, il serait intéressant de tester les performances de la chaine de conversion éolienne dans le cas d’un fonctionnement proche des contraintes réelles, à savoir une vitesse de rotation et des charges de valeurs aléatoires.