Étude d’une éolienne en fonctionnement autonome à base d’une GADA

Abstract

L’objectif de ce mémoire est l’étude d’un système éolien à base d’une machine asynchrone à rotor bobiné double alimentée totalement interfacée en fonctionnement autonome dans le cas de l’alimentation de sites isolés. Dans le premier chapitre, nous avons d’abord donné un état de l’art sur l’énergie éolienne. Ensuite, nous avons présenté quelques chaînes de conversion d’énergie éolienne en énergie électrique connectées au réseau puis les chaînes exploitées dans stations isolées et autonomes. Enfin, pour des raisons techniques (possibilité de fonctionner sur large gamme de la vitesse du vent, possibilité de fournir une puissance électrique supérieure à la valeur nominale, etc.) et économiques (coût de production moins élevé en raison de la taille des convertisseurs et des filtres), nous avons retenu le système utilisant la machine asynchrone à double alimentation totalement interfacée pour effectuer son étude dans le cas d’un système éolien de petite puissance. Ensuite, nous avons abordé, dans le deuxième chapitre, la modélisation de la chaîne de conversion éolienne basée sur une machine asynchrone à double alimentation et une interface d’électronique de puissance composée de trois convertisseurs MLI et d’un bus continu. Ce chapitre nous a permis de donner les équations de la génératrice dans le repère triphasé, puis dans le référentiel biphasé tournant d’axe (dq) par la transformation de Park, en vue de sa commande. Dans le troisième chapitre, on a proposé une stratégie de contrôle vectorielle pour permettre de maintenir constante la tension à la sortie des deux convertisseurs coté machine et cela en se basant sur le principe de l’orientation du flux statorique. La structure totalement interfacée avec la charge isolée permet de gérer le partage d’énergie entre le stator et le rotor et présente l’avantage de fonctionner sur une large plage de vitesse de rotation. Enfin, le quatrième chapitre a été consacré à l'application de la technique de commande proposée dans le troisième chapitre à la génératrice asynchrone et la visualisation des résultats obtenus. L’évolution du système pour une variation de la charge et de la vitesse d’entrainement est testée et les résultats de simulation ont démontré que le contrôle proposé est capable de rejeter les perturbations extérieures comme les variations de la charge et de la vitesse d’entraînement même sur une grande plage de transition. Pour la continuité de ce travail, nous envisageons :Simuler le système global pour alimenter des charges triphasées à effet inductif et à effet capacitif ; ? Pour la commande, on envisage l’utilisation des régulateurs avancés à la place des régulateurs classiques PI ; ? Intégrer un système de stockage dans le système éolien étudié