Amélioration de la qualité d'énergie d'un système de conversion d'énergie éolienne à base de machine asynchrone à double alimentation et connecté au réseau électrique

Résumé

La production d’électricité éolienne a connu une forte croissance dans la dernière décennie. Cela se traduit par le développement de Systèmes de Conversion de l'Énergie Éolienne (SCEE) aux niveaux de la modélisation et de la commande électrique. Les SCEEs modernes fonctionnent à des vitesses de vent variables et sont dotés de génératrices synchrones ou asynchrones. Parmi ces génératrices, la Génératrice Asynchrone à Double Alimentation (GADA) offre plusieurs avantages et des capacités de puissances actives et réactives à quatre quadrants. Le SCEE à base de GADA entraîne également des coûts de conversion de puissance moins faibles et des pertes d’énergie minimales par rapport à un SCEE basé sur une génératrice synchrone entièrement alimenté par des convertisseurs de puissance à pleine échelle. La connexion d’un tel système au réseau de distribution électrique implique un fonctionnement bidirectionnel des réseaux. Cela se manifeste clairement dans les modes de fonctionnement en hypo et hyper synchrone de la GADA. Le réseau électrique fournit la puissance active au rotor de la GADA en fonctionnement hypo synchrone et reçoit la puissance active du rotor en fonctionnement hyper synchrone de la GADA. La qualité d’énergie est ainsi d’une importance majeure lors de l’intégration de l’éolien au réseau électrique. Une mauvaise qualité d’onde peut nuire à la stabilité de réseau et pourrait même engendrer des problèmes et conséquences majeurs. Ceci est encore plus critique dans le contexte où des charges non linéaires telles que les alimentations à découpage et les entrainements à vitesse variable sont connectés au réseau électrique. L’idée de ce travail de recherche est ainsi de mitiger les problèmes liés à la qualité d’onde tout en assurant une meilleure opération de la GADA de telle sorte que l’ensemble de SCEE reste insensible aux perturbations extérieures et aux variations paramétriques. Pour cela, le Convertisseur du Coté réseau électrique (CCG) doit être en mesure de compenser les harmoniques, le déséquilibre de courant et la puissance réactive injectés par une charge triphasée non linéaire déséquilibrée connecté au réseau électrique au Point de Couplage Commun (PCC). Le CCG est considéré ainsi comme étant une solution simple, efficace et de cout compétitif en épargnant l'utilisation d’autres équipements de puissance. En même temps, le rendement énergétique de la chaine de conversion éolienne doit être amélioré en faisant extraire le MPPT. La recherche permet de sélectionner la commande vectorielle et la commande dans le référentiel synchrone d-q pour y arriver à ces objectifs. L’ensemble de SCEE à base de GADA est simulé dans MATLAB SIMULINK en présence d’une charge non linéaire triphasée équilibrée puis déséquilibrée.

Date	11 déc. 2015
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Maarouf Saad (Directeur(-trice)) & Ambrish Chandra (Codirecteur(-trice))