Commande d’un aérogénérateur en vue d’optimiser l’injection d’énergie au réseau électrique.

Abstract

Aujourd’hui, avec le taux de pénétration dans le réseau électrique toujours croissant des éoliennes, les aérogénérateurs sont sollicités pour rester connectés en cas de variation de la tension ou de la fréquence suivant des contraintes qui varient d’un opérateur à un autre. Une attention toute particulière est requise concernant le maintien de la production en régime perturbé. Le système éolien à base de la MADA est très sensible aux variations de la vitesse du vent. Les variations aléatoires de cette vitesse provoquent des fluctuations de la puissance injectée dans le réseau. La MADA est aussi sensible aux perturbations du réseau et plus particulièrement durant les chutes de tension du réseau à cause de la connexion directe de son stator. En effet, lorsqu’un creux de tension survient sur le réseau, les aérogénérateurs ont tendance à se déconnecter rapidement. La chute abrupte de la tension du réseau provoque une composante continue du flux statorique. Cette composante induit une surtension dans le rotor. Ceci cause des surintensités dans les enroulements rotoriques et une surtension dans le bus continu. Sans protections, cela entraine la détérioration des convertisseurs de puissance. Ainsi, de nombreux chercheurs ont introduit le concept de stratégie de commande (Low Voltage Ride Through) de la MADA durant les défauts du réseau. Pour respecter les normes relatives au réseau, l’utilisation d’une stratégie LVRT est indispensable. Dans nos travaux de recherches nous avons développé des stratégies de contrôle et de systèmes de protection pour les éoliennes à base de la MADA pour qu’elles restent connectées lors d’un défaut. La solution proposée utilise un convertisseur DC -DC et une batterie de stockage. L’idée est d’agir d’abord sur la commande du système proposé pour stabiliser la tension du bus continu, par conséquent réduire les surintensités dans les bobines rotoriques et le lissage de la puissance injectée pendant un défaut symétrique du réseau électrique. Les commandes appliquées sont ; la commande par régulateurs PI, la commande par mode glissant et la commande par un régulateur PI flou. Les résultats de simulation des algorithmes proposés montrent l’amélioration du comportement du système éolien à base de la MADA pendant le défaut symétrique du réseau. La comparaison des résultats des commandes appliquées ; commande par mode glissant et commande par régulateur PI flou montrent les excellentes performances dynamiques de cette dernière.