Commande en mode dégradé d’un système éolien à base d’une GASDE (Mode connecté au réseau : stable et déséquilibré)

Abstract

L'intérêt accru pour le développement des énergies renouvelables découle de divers facteurs, notamment la croissance de la demande énergétique mondiale, l'instabilité des prix des énergies fossiles, la libéralisation du marché de l'électricité et une prise de conscience environnementale croissante. Parmi les sources d'énergie re-nouvelable, l'énergie éolienne occupe une place prépondérante en raison de ses avancées technologiques et de ses coûts comparativement bas. Les recherches présentées dans notre thèse sont articulées autour de deux as-pects fondamentaux. La première partie met en évidence les avantages inhérents à l'utilisation de machines multiphasées, notamment la Génératrice Asynchrone Double étoile (GASDE), dans les systèmes éoliens. Cette machine se distingue par le nombre de degrés de liberté qu'elle offre, ainsi que par sa robustesse et sa facilité de contrôle, faisant d'elle une option prometteuse pour les applications éoliennes. La seconde partie de nos travaux est dédiée à la mise au point d'une commande avancée et robuste pour les sys-tèmes éoliens équipés d'une GASDE, visant à garantir une qualité optimale de l'énergie électrique produite. Pour répondre à ce cahier des charges, nous avons proposé un contrôleur de type mode glissant d’ordre 3 (MG3), dont l'efficacité a été validée par des simulations numériques. Les résultats démontrent la supériorité de ce contrôleur par rapport à d'autres types conventionnels tels que le PI, le mode glissant d’ordre 1 (MG1) et le mode glissant d’ordre 2 (MG2), tant dans des conditions normales que dans des conditions sévères. Pour mettre en évidence l'efficacité du système de conversion éolien à base de la GASDE en mode dégradé, caractérisé par un déficit de phases ou une connexion à un réseau déséquilibré, nous avons conduit trois tests sur notre machine. Ces tests comprenaient l'ouverture d'une des phases statoriques, la rupture de trois phases (une étoile) et la connexion à un réseau électrique déséquilibré. Les résultats indiquent que la machine est ca-pable de fonctionner de manière presque correcte dans de tels régimes. Cette caractéristique renforce l'idée de l'utilisation de machines multiphasées, notamment la GASDE, dans les applications liées aux énergies renouve-lables, en particulier dans les contextes de puissances élevées.