Application d’une commande non linaire dans une chaine de conversion éolienne à base d’une machine synchrone à aimant permanent

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’application d’une commande non linéaire dans une chaine de conversion de l’énergie éolienne à base de la MSAP. Nous avons centré notre travail sur l’étude des performances de la MSAP dans une chaine de production électrique à partir de l’énergie cinétique du vent. Cette chaine est composée d’une turbine associée à une génératrice synchrone, alimenté par un onduleur MLI et commandé par le réglage par mode glissant. Ce mémoire est subdivisé en trois chapitre : Dans le contexte de l’énergie éolienne, un aperçu sur la production et la conversion d’énergie éolienne est présente dans le premier chapitre. Nous avons parlé des différents types des 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. Nous avons parlé aussi sur les éoliennes à vitesse fixe et les éoliennes à vitesse variable et nous avons abordé la description des machine électriques (on s’intéresse à la MSAP). Le deuxième chapitre a été consacré à la modélisation des différents composants d’un système de conversion éolien (vent, turbine, redresseur, bus continu, onduleur, MSAP). Ensuite, une modélisation de la MSAP dans les repères (naturel et Park) a été réalisée. L’exploitation de la stratégie de commande MPPT permet de maintenir le coefficient de puissance à une valeur optimale quelques soient les variations de la vitesse du vent qui sont inférieures à la vitesse nominale. La commande par mode glissant a fait l’objet d’un troisième chapitre, c’est une commande liée aux systèmes à structures variables, dont le but est de palier les inconvénients des commandes classiques, vu que la commande à structures variables est par nature une commande non linéaire et que leur loi de commande se modifie d’une manière discontinue. L’avantage de cette technique de régulation est la simplicité de mise en œuvre et la robustesse par rapport aux perturbations et aux incertitudes du système. L'essentiel de notre contribution est abordé, nous avons appliqué la commande à la MSAP. Un modèle de simulation a été mis au point pour prédire le comportement du système en entier. Nous avons présenté les résultats de simulation.