Modélisation et simulation d'un système éolien avec une nouvelle architecture à base de deux génératrices asynchrones à double alimentation

Abstract

En réponse à l’augmentation de la demande énergétique et à l’épuisement à plus ou moins long terme des énergies fossiles, différentes solutions ont été envisagées. Les nouvelles solutions technologiques basées sur les énergies renouvelables pour la production d’électricité sont une alternative très compétitive aux solutions conventionnelles malgré leur coût relativement élevé et ceci est dû à la haute sécurité qu’elles impliquent. Comme toute énergie renouvelable, la production de l'énergie éolienne est fortement dépendante du vent, où le vent est une source d'énergie propre et inépuisable. Afin d’étudier une approche viable pour exploiter pleinement la vitesse du vent, cette étude présente une nouvelle technologie d'éolienne composée de deux génératrices asynchrones à double alimentation (WT-deux-GADA) montées en cascade. Ce modèle peut également être utilisé pour des applications dans des zones de vent fort afin d'obtenir une efficacité de conversion d’énergie élevée, pour produire une grande puissance électrique et augmenter la capacité de l'éolienne tout en économisant les matériels d'une part et en réduisant les coûts d'installation d'autre part. Ce modèle assure également la continuité de la production d'électricité car si l'une des deux génératrices tombe en panne, la deuxième génératrice continuera de fonctionner jusqu'à ce que la génératrice défaillante soit réparée. Nous nous sommes intéressés dans cette étude à la production d'électricité en modélisant une éolienne basée sur deux génératrices asynchrones à double alimentation (WT-deux-GADA). Les résultats de simulation obtenus dans le modèle proposé ont été comparés à ceux obtenus dans le cas d'éoliennes basées sur une seule génératrice asynchrone à double alimentation (WT-une-GADA). Tout ceci a été conçu autour de la génératrice GADA et deux types de contrôles ont été adoptés, l’un est le contrôle vectoriel direct (DFOC) et l’autre type est le contrôle vectoriel indirect (IFOC) de l'éolienne qui vise à maximiser la puissance active et réactive du stator. Dans cette étude, nous constatons que cette nouvelle technologie éolienne basée sur deux génératrices asynchrones à double alimentation (WT-deux-GADA) offre une puissance beaucoup plus importante que le modèle d’éolienne basée sur une seule génératrice asynchrone à double alimentation (WT-une-GADA).