Suject Etude et Simulation d’un aérogénérateur connecté au réseau (Turbine + MADA + Réseau) en mode continu et discret
Ecole : Université Aboubekr Belkaid Tlemcen
Département : Génie Electrique Et Electronique

Introduction :

Notre société moderne est hautement dépendante de l’énergie électrique qui rencontrerait plein de difficulté si elle devait un jour s’en passer. Cette énergie est considéré comme un élément incontournable voir même indispensable par son transport facile en plus de la possibilité de le transformer en une autre forme d’énergie.

En effet, que se soit pour faire l’éclairage, chauffage, des mouvements de rotation ou translation, de la transmission des signaux, de l’imagerie médicale et bien d’autres choses encore la liste est presque infinie n’utilise pas d’électricité pour n’importe quel appareil domestique ou industriel.

C’est pour cela que la production de l’énergie électrique est importante et qu’il est intéressant de pouvoir trouver des solutions afin de produire toujours d’énergie de manière plus propre et plus durable. Notre société doit s’engager pour voir Des solutions alternatives aux énergies fossiles par exemple le charbon, le pétrole et l’uranium.

De plus la consommation d’énergie, toujours en augmentation, fait réduire les réserves en énergies fossiles et assemble l’échéance de leur épuisement, ou du moins leur arrachement à moindre frais. En effet, pour prendre l’exemple du pétrole, les puis sont désormais beaucoup plus profonds et les gisements plus difficiles d’accès ce qui nécessite plus d’infrastructures et de transformations avant de pouvoir être utilisé comme combustible pour être transformé sous une autre forme d’énergie.

Cet exemple montre qu’un jour arrivera ou les solutions à base d’énergies renouvelables et alternatives qui sont en ce moment trop couteuses et peu rentables, se révéleront moins chères que les énergies fossiles. Attendons toutefois que nous saurons développer ces énergies renouvelables avant ce jour.

L’énergie éolienne porte sur une des énergies renouvelables en développement en ce moment pour nous objectif que vient s’insérer notre étude.

Nous allons nous intéresses à l’état actuel des avancées technologiques qui ont permis la construction et le fonctionnement de ces aérogénérateurs, tous ceci en regardant aussi ce qui ralentit leur développement afin de pouvoir envisager des solutions permettant de faciliter l’insertion de tel dispositif dans la production électrique .L’énergie éolienne connait depuis quelque années un intérêt croissant en Algérie et à l’international. Renouvelable, mature et compétitive, cette énergie d’avenir a un rôle majeur à jouer pour répondre aux défis climatiques actuels et futurs.

Les leaders dans le domaine sont la chine avec 60 007 MW, l’Allemagne avec 30 308 MW. L’Allemagne, leader européen de l’éolienne, s’appuie depuis de nombreuses années sur une politique d’investissement soutenue est un fort soutien de l’état aux entreprises.

Une grande partie des éoliennes installées de nos jours sont équipées de machines asynchrones à double alimentation (MADA) [55]. L’avantage que présente ce type de génératrice est qu’elles permettent une production d’énergie électrique et ce à vitesse variable, ce qui nous amène à dire que ces génératrices nous permettent une meilleur exploitation des ressources éolienne sous des conditions de vent différentes. La plus part des éoliennes sont contrôlées de sorte à avoir en permanence une puissance produite maximale et ce en recherchant le point de fonctionnement à puissance maximum « appelé MPPT » pour une plage de fonctionnement de notre machine intégrant à la fois le mode hypo et hyper- synchrone.

Dans ce mémoire, nous nous proposons de présenter la commande directe d’une génératrice à double alimentation connectée à une turbine qui devra prendre en charge la régulation de l’angle de calage des pales en fonction des vitesses du vent qui lui seront appliquées de sorte à avoir en sortie le maximum de puissance. La commande de notre génératrice intégrera des régulateurs PI et HPI. Une série de simulation s’en suivront pour valider la théorie que ce soit en mode continu ou discret.

Le chapitre un mettra en relief l’état de l’art des éoliennes en présentant les quelques projets de recherche et de production intégrant l’éolien en Algérie, quelques orientation sur le développement avenir de ce secteur seront présentés.

Le second chapitre traitera exclusivement la turbine, par la présentation de sa modélisation qui tiendra compte à la fois des vitesses du vent constant ou variable ainsi que l’angle de calage des pâles. Une série de simulation sera présenté pour mettre en évidence les performances de notre turbine qui devra être utilisé dans le chapitre suivant.

Le troisième chapitre mettra en évidence les performances d’une génératrice à double alimentation avec turbine intégrant un type de régulateur PI et ce en mode continu.

Le quatrième chapitre prendra en charge la modélisation de notre système (Turbine + MADA) en mode discret où une série de simulation sera effectuée.