Etude d'une ferme éolienne avec et sans compensateur synchrone statique

Abstract

Les éoliennes sont une solution écologique pour produire de l'énergie. Il existe différents types d'éoliennes adaptées à différents besoins. Par exemple, les particuliers peuvent utiliser de petites éoliennes domestiques pour répondre à leurs propres besoins énergétiques. Au niveau du réseau électrique national, on trouve des fermes éoliennes composées de grandes éoliennes regroupées, formant ainsi une centrale éolienne. Dans cette étude, nous nous concentrons sur la stabilité de la puissance dans un réseau électrique, une préoccupation essentielle pour la planification et l'exploitation des réseaux électriques. Dans notre travail, nous avons introduit le premier chapitre, où nous rappelons les principes fondamentaux de la conversion de l'énergie éolienne en énergie électrique. A travers ce chapitre, nous avons identifié deux catégories principales de production d'énergie électrique par des éoliennes, celles qui fonctionnent à vitesse fixe et celles qui fonctionnent à vitesse variable. Nous avons réalisé une étude la modélisation de la chaîne de conversion éolienne, partie mécanique puis la partie électrique composant de la machine asynchrone. Pour cela, nous avons au deuxième chapitre. Dans le troisième chapitre, nous abordons de manière générale la stabilité du réseau électrique et les moyens d'améliorer sa stabilité transitoire. Nous examinons les méthodes de compensation classiques telles que l'utilisation de transformateurs à prise réglable, de condensateurs fixes et d'inductances, ainsi que les dispositifs modernes FACTS (Flexible AC Transmission System) tels que le STATCOM, le SVC, le SSSC et l'UPFC. Nous détaillons leurs structures et leurs principes de fonctionnement. Dans la partie simulation de ce mémoire, nous nous concentrons sur l'étude de la stabilité d'une ferme éolienne connectée à un réseau électrique, en présence ou en l'absence d'un STATCOM. Nous analysons également la stabilité de la ferme éolienne lorsqu'un court-circuit survient dans le réseau. Le modèle utilisé nous permet d'observer l'impact de l'intégration des éoliennes sur la stabilité globale du système électrique, ainsi que d'explorer les différentes méthodes de compensation permettant d'améliorer cette stabilité.