Modélisation d’un système composé d’une machine synchrone de forte puissance entraînée par un actuateur thermique

Résumé

Dans les centrales thermiques, le vieillissement des turbines ainsi que leurs systèmes de contrôle désuet ont un impact considérable sur le rendement économique de la machine thermique. Par conséquent, un besoin de maintenance ou de modernisation dans le système de commande et de contrôle est de plus en plus demandé par les entreprises productrices. Afin de combler ce marché, l’entreprise Andritz Hydro Canada Inc étudie les différentes possibilités de produire de l’énergie électrique à faible coût dans l’optimisation des différents procédés des systèmes de contrôle de production de l’énergie électrique. L’objectif principal de cette recherche est de modéliser un turboalternateur de forte puissance afin de déterminer les caractéristiques fréquentielles liant le degré d’ouverture des actuateurs à vapeur et la puissance injectée par la machine sur le réseau. La connaissance de ces réponses fréquentielles ainsi que les délais qui sont présents dans le système permettront de déterminer la structure de commande la plus appropriée pour ce type de système. La méthode de résolution consiste à modéliser individuellement le système de commande des actuateurs, l’actuateur, la turbine et l’alternateur. Puis grouper l’ensemble des modèles et les coupler à un modèle de production d’énergie. Par la suite, de déterminer les caractéristiques temporelles et fréquentielles de tout le système turboalternateur afin de concevoir les contrôleurs des valves pour l’injection de puissance au réseau en fonction des positions de valves. L’analyse des résultats a montré que la variation de vapeurs dans les sorties d’extraction est compensée par le contrôleur de la valve principale pour un turboalternateur contrôlé par une seule valve principale alors que pour un turboalternateur contrôler par les trois valves, la variation de vapeur dans les sorties d’extraction est compensée par chaque contrôleur des valves. De plus, le temps de réponse du système en boucle fermée avec les contrôleurs sur les trois valves est plus long que celui du système en boucle fermée avec un contrôleur sur la valve principale.

Date	19 avr. 2021
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Handy Fortin Blanchette (Directeur(-trice))