Commande d’un convertisseur DC/AC basé sur un générateur synchrone virtuel

Résumé

En réponse aux changements climatiques, de nouvelles unités de production émergent. Les générateurs synchrones, autrefois majoritaires, prennent place aux côtés de sources d’énergie renouvelable intermittentes, comme les panneaux photovoltaïques et les éoliennes. Ces nouvelles sources d’énergie sont connectées au réseau par des convertisseurs électroniques, qui ne possèdent pas de masse en rotation. De ce fait, l’inertie globale du réseau diminue, ce qui peut créer des instabilités voire des déconnexions massives de charges. Des études ont proposé des technologies de commande d’onduleur afin de pallier ce défaut. L’objectif de ce mémoire est de simuler et d’évaluer un modèle de générateur synchrone virtuel (VSG), dont le but est l’ajout d’inertie artificielle. Une amélioration de la commande incluant une inertie dynamique est proposée. Cette étude cherche aussi à mesurer à quel point cette technologie est fonctionnelle et quelles sont ses limites. Après avoir passé en revue la littérature à ce sujet, un modèle de VSG a été simulé et testé, à l’aide du logiciel Matlab/Simulink. Ce modèle a aussi été connecté en parallèle avec un générateur synchrone pour étudier son fonctionnement dans un réseau. De plus, ce système a été comparé à deux machines synchrones en parallèle et à une commande plus simple d’onduleur. D’autre part, l’influence de différents paramètres du modèle a aussi été étudiée. Les résultats montrent que la commande d’un onduleur par VSG permet de lisser la courbe de fréquence et de réduire son taux de variations. Enfin, une amélioration de la commande permet de prendre en compte le taux de variation de la fréquence et l’état de charge de la batterie dans la consigne du moment d’inertie. Pour de futures recherches, des essais réels seront nécessaires. La possibilité d’une coordination d’une commande VSG et d’une commande MPPT serait aussi pertinente.

Date	24 août 2020
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Handy Fortin Blanchette (Directeur(-trice))