COMMANDE D’UNE MACHINE SYNCHRONE DESTINÉE À L’ÉNERGIE ÉOLIENNE

Abstract

L’énergie éolienne est devenue une solution viable pour la production d’énergie, en complément des autres sources d’énergie renouvelables. Le présent travail fait l’objet d’étudier les techniques de commande robuste, de la génératrice, susceptible d’optimiser la production d’une éolienne, en particulier celle utilisant un générateur synchrone à rotor bobiné (GSRB), et assurer la continuité de service en cas de défaillance du réseau. Le but étant d’assurer la sûreté de fonctionnement du système éolien et l’efficacité de la conversion électromécanique. Pour ce faire, la thèse est organisée en cinq parties. Dans le premier point, on va présenter des généralités sur les systèmes éoliens et ses éléments les constituants, suivies par un état de l’art sur la conversion électromécanique à travers les différents types de machines électriques utilisées et les convertisseurs qui leur sont associés. La deuxième partie à effectuer la modélisation séparée des éléments de la chaîne de conversion (la partie mécanique, la GSRB et les convertisseurs électroniques). Des résultats de simulation sont obtenus. Cette simulation est importante, car elle permet de tester les parties du modèle indépendamment afin de comprendre le comportement de ses éléments. La troisième partie, est consacrée à la commande d’un aérogénérateur connecté au réseau électrique basé sur la GSRB où les différents éléments de ce système sont représentés sous l’environnement Matlab/Simulink. Deux stratégies de commande différentes ont été présentées. La stratégie MPPT (Maximum Power Point Tracking) introduite dans le modèle de la turbine repose sur le principe de l’extraction du maximum de puissance de l’éolienne et de son injection dans le réseau. La commande vectorielle à base de régulateurs proportionnel-intégral PI a été appliquée. Dans la quatrième partie, on va appliquer des nouvelles techniques de commande, qui remplacent les techniques classiques sur le système éolien choisi. Les performances du dispositif sont analysées et comparées en termes de suivi de consigne, robustesse, et rejet de perturbations. Dans la dernière partie, on a proposé deux solutions efficaces pour améliorer la tenue aux creux de tension pour un système de conversion d’energie eolienne à base de la machine synchrone à rotor bobiné dans des conditions de défauts du réseau.