Etude du générateur asynchrone auto-excitée pour l’utilisation dans le système éolienne

Abstract

Ce travail présente l’étude et la simulation de la génératrice asynchrone auto excitée dans la production de l’énergie éolienne dans des sites isolés. Pour ce faire, un modèle de la turbine éolienne a été établi, puis de la génératrice asynchrone en régime saturé. Après un bref rappel des concepts de la conversion de l’énergie éolienne en énergie électrique, ce document dresse un état de l'art des différents solutions utilisées tant dans le domaine de production de masse que dans celui de l’alimentation de sites isolés. Le second chapitre est dédié à la modélisation de la machine asynchrone à cage. Le modèle dans laquelle le phénomène de la saturation est pris en compte par une inductance magnétisante fonction de la tension de phase a été élaboré. Les outils de modélisation proposés sont ensuite utilisés pour l’étude des performances de la machine asynchrone dans le cas de fonctionnements en génératrice autonome débitant sur des bancs de capacités et des charges équilibrées et déséquilibrées. La troisième partie du mémoire est consacrée à la technique de commande de la génératrice asynchrone, autonome, débitant sur un redresseur à MLI (commande vectorielle à orientation de tension. Le but de cette technique est de maintenir une tension constante à la sortie du redresseur pour des charges et des vitesses variables. Les résultats de simulation ont montré l’efficacité de cette technique. La dernière partie du mémoire est consacrée à la modélisation et la simulation de la chaine de conversion éolienne, ainsi que la stratégie de commande appliquée pour transférer une puissance maximale à la charge

This work presents the study and simulation of the self excited asynchronous generator in the wind power production in isolated sites. With this intention, a model of the wind turbine was established, then asynchronous generator in saturated mode. After a brief review of the concepts of converting wind energy into electrical energy, this document describes the state of the art of different solutions used in both the mass production electrical field than in the supply of isolated sites. The model of the saturation phenomenon is taken into account by the magnetizing inductance function of the phase voltage, was developed. The proposed modeling tools are then used to study the performance of standalone induction generators connected to capacitive bank and balanced and unbalanced loads. The third part of the thesis is devoted to control of asynchronous generator, self-feeding a PWM rectifier. The purpose of this technique is to maintain a constant voltage at the output of the rectifier whatever the loads and speeds. The simulation results showed the effectiveness of these techniques and the interests and limitations of each. The last part of this thesis is devoted to modeling and simulation of wind energy conversion chain, as well as the control strategy applied to transfer maximum power to the load.