Etude et commande d’une éolienne à base d’une machine synchrone à aimants permanents

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié le fonctionnement d’une éolienne basé sur une MSAP, le premier chapitre a traité des généralités sur l’énergie éolienne en rendant compte de l’état actuel de l’exploitation mondiale de ce créneau énergétique. Puis nous avons parlé des différents types d’éoliennes existants 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 électrique. Une comparaison entre les éoliennes à vitesse fixe et à vitesse variable nous a permis de choisir un système à vitesse variable. Puis la comparaison entre les différentes génératrices utilisées dans ce domaine nous a permis de choisir notre étude sur un système basé sur une machine synchrone à aimants permanents. Dans le second chapitre on est passé à la modélisation du vent et la turbine éolienne en utilisant l’algorithme MPPT, une modélisation des différents éléments de la chaine éolienne a été élaborée selon une structure de conversion d’énergie choisie constitué d’une machine synchrone à aimants permanents pilotée par le stator par un convertisseur contrôlé par MLI, un bus continu placé en aval de ce convertisseur, garde par un control adéquat une tension constante. Un modèle continu équivalent du système complet à été développé dans le but d’analyser son comportement dynamique. Compte tenu de la complexité du système étudié, un dispositif de commande a été développer dont est basé sur la commande vectorielle de la génératrice. Enfin dans le dernier chapitre, on a abordé l’essentiel de notre contribution à savoir la simulation des différentes parties de la chaine de conversion éolienne. Un modèle de simulation a été mis au point pour prédire le comportement du système en entier. Les résultats des différentes simulations effectuées ont été satisfaisantes et ont permis de conclure la fiabilité de la commande vectorielle utilisée. Pour l’amélioration des performances de la chaine de conversion, on peut proposer quelques perspectives tel que : Utilisation des commandes non linéaires (mode glissant, logique floue, …) Rajouter des convertisseurs pour pouvoir connecter la génératrice au réseau Remplacer les convertisseurs à deux niveaux par des convertisseurs multi niveaux