Etude D’un Emulateur Eolien

Abstract

Cette étude concerne un système d'émulateur éolien qui vise à reproduire et à réguler la génération d'énergie éolienne, et qui passe par ces des principales étapes : La turbine éolienne entraîne la génératrice asynchrone pour produire une tension alternative triphasée Vabc, qui est abaissée en utilisant un transformateur pour l'adapter aux besoins du système, puis cette tension alternative Vabc est convertie en tension continue à l'aide d'un redresseur. Ce qui permet d'obtenir une tension continue Vdc, ensuite elle est augmentée (boostée) l'aide d'un convertisseur DC-DC, afin d'atteindre une valeur souhaitée pour l'alimentation du système, pour être utilisée comme entrée de l'onduleur, qui convertit la tension continue en une tension alternative, appelée Vin, qui est adaptée pour alimenter la charge. La tension Vin est finalement utilisée pour alimenter une charge spécifique à travers un filtre passe-bas LC. Ce filtre permet de lisser la tension et d'éliminer les harmoniques indésirables. Le but de cette étude est de concevoir et de contrôler un système de simulation éolienne qui reproduit les caractéristiques de la production d'énergie éolienne de manière précise et régulée. En utilisant différents composants tels que turbine, générateur asynchrone, transformateur, redresseur, bus DC élévateur, onduleur et filtre passe-bas LC, il est possible de créer un système qui génère de la tension et de la puissance de manière stable et contrôlée, similaire à une véritable éolienne. Cette recherche peut impliquer une analyse des performances, une simulation, des tests expérimentaux et des stratégies de contrôle pour garantir que le système de simulation du vent fonctionne de manière optimale et efficace tout en répondant aux exigences spécifiques à l'application. This study focuses on a wind emulator system designed to replicate and regulate wind power generation. It involves several main stages: The wind turbine drives an asynchronous generator, producing a three-phase AC voltage Vabc. This voltage is then stepped down using a transformer to adapt it to the system's requirements. The AC voltage Vabc is subsequently converted into DC voltage using a rectifier, resulting in a DC voltage Vdc. To achieve the desired power level for the system, the DC voltage is boosted using a DC-DC converter. The boosted voltage serves as input to an inverter, which converts it back into AC voltage called Vin, suitable for powering the load. Finally, the Vin voltage is employed to supply a specific load through an LC low-pass filter. This filter smooths the voltage and eliminates any undesirable harmonics. The objective of this study is to design and control a wind simulation system that accurately reproduces the characteristics of wind power generation in a regulated manner. By utilizing various components such as the turbine, induction generator, transformer, rectifier, DC step-up bus, inverter, and LC low-pass filter, it is possible to create a stable and controlled system that generates voltage and power, mimicking a real wind turbine. The research may involve performance analysis, simulations, experimentltesting, and the development of control strategies to ensure optimal and efficient operation of the wind simulation system while meeting specific application requirements.