Modélisation de la chaîne de conversion d´énergie éolienne basé sur une MADA

Résumé – Face à une demande croissante d’énergie, le monde industriel s’oriente de plus en plus vers les énergies renouvelables et particulièrement les éoliennes pour produire de l’électricité. Actuellement, les éoliennes basées sur la Machine Asynchrone à Double Alimentation « MADA » sont les plus utilisées dans les fermes éoliennes terrestres. En effet, la MADA permet un fonctionnement sur une plage de vitesse de ± 30 % autour de la vitesse de synchronisme, garantissant ainsi un dimensionnement réduit des convertisseurs statiques [1]. Grâce à ces avantages, les chercheurs essaient d’exploiter au mieux les points forts de la MADA. Notre travail s’inscrit dans un projet qui consiste en la modélisation, la commande, la régulation et la simulation de la chaine de conversion de l’énergie éolienne à vitesse variable basée sur la machine asynchrone à double alimentation « MADA ». Dans une première étape, nous étudions le fonctionnement de la machine électrique en génératrice à vitesse variable intégrant une commande vectorielle en puissance. Il sera suivi par une étude des performances des stratégies de régulations dans un environnement correspondant au comportement de la chaîne dans les zones de fonctionnement possibles. Pour assurer une commande performante des machines à courant alternatif, il est impératif de garantir un bon découplage entre ses grandeurs électromécaniques. A cet effet, on recommande d’utiliser une représentation d’état qui permet d’analyser les performances du contrôle des courants et essentiellement la compensation par retour d’état. Dans cet article, nous présenterons la modélisation de l’’aérogénérateur et la MADA pour simuler le comportement de toute la chaine ce qui va nous aider par la suite dans la partie commande et régulation. Le modèle a été développé sous MATLAB/SIMULINK

Assessment and analysis of wind energy generation and power control of wind turbine system

This study concerns the evaluation of wind power potential and the choice of a wind  turbine to be installed near Rabah Bitat international airport of Annaba. Furthermore, the performances of power control of this turbine are developed. For this, the wind  speed data measured by meteorological station of th e airport are used. At the first time, a statistical analysis of wind characteristics and the extrapolation of weibull  parameters are presented. Otherwise, the analysis of the power produced and the capacity factor led to the choice of the wind turbine Enercon E-82/2000 whose characteristics: Rated wind speed (13m / s), the cut-in wind speed (2.5m / s) and a rated power of 2000kW. Finally, the control of the active and reactive power, by  adaptive fuzzy gain scheduling of proportional integral controller is simulated using software Matlab/Simulink, studies on a 2 MW DFIG wind generation system.  Performance and robustness results obtained are presented and analyzed. Keywords: wind energy- wind speed- Weibull distribution-capacity factor-power  output. Évaluation et analyse de la production d'énergie éolienne et contrôle depuissances d'un système éolienCette étude concerne l‟évaluation du potentiel de la puissance du vent et le choix  d‟une éolienne à installer à proximité de l‟aéroport international Rabah Bitat de Annaba. En outre, les performances de la commande des puissances de cette  turbine ont été développées. Pour cela, des données de la vitesse du vent mesurées par la station météorologique de l‟aéroport sont utilisées. Dans un premier temps, une analyse statistique des caractéristiques du vent ainsi que l'extrapolation des paramètres de weibull sont présentées. Par ailleurs, l‟analyse de la puissance produite et du facteur de capacité a mené au choix de l‟éolienne Enercon  E-82/2000 dont les caractéristiques : vitesse nominale du vent (13m/s), vitesse de démarrage (2.5m/s) et une puissance nominale de 2000kW. Finalement, la commande des puissances active et réactive par un mécanisme d‟adaptation flou des paramètres du régulateur proportionnel intégral a été simulée sous  Matlab/Simulink, réalisés sur une éolienne de 2 MW. Les résultats des  performances et de robustesse obtenus sont présentés et analysés.Mots clés : energie éolienne-vitesse du vent-distribution de Weibull-facteur de  capacité-puissance produite

Robust Control of Doubly Fed Induction Generator for Wind Turbine Under Sub-synchronous Operation Mode

AbstractThis paper presents a modeling and a robust control of doubly fed induction generator for wind generation system. The whole system is presented in d-q-synchronous reference frame. The regulation of the electromagnetic torque, stator reactive power control and neuronal controller are applied in order to control the rotor currents of the DFIG. For to improve the controller robustness, the study is validated through simulation using software Matlab/Simulink, studies on a 1.5 MW DFIG wind generation system compared with conventional proportional integral controller. Performance and robustness results obtained will be presented and analyzed