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Modélisation et simulation d'une micro turbine raccordée au réseau

Fethi, Omar (2003). Modélisation et simulation d'une micro turbine raccordée au réseau. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce travail porte sur la modélisation d'une micro turbine raccordée à un réseau de distribution et la simulation du modèle développé par la librairie Power System Blockset de Matlab / Simulink. Le modèle adopté pour chaque composant de la micro turbine est détaillé, entre autres, la turbine à gaz, la machine synchrone à aimants permanents et le convertisseur de fréquence. Les contrôleurs associés au convertisseur de fréquence sont définis afin que le convertisseur coté machine régule la vitesse de rotation du générateur et le facteur de déplacement côté machine synchrone et afin que le convertisseur côté réseau maintienne la tension du bus continu à une valeur constante, tout en assurant un échange d'énergie micro turbine / réseau à facteur de déplacement unitaire. La simulation du fonctionnement de la micro turbine pour différents points de consignes a permis de visualiser les formes d'ondes du courant du générateur et ceux injectés dans le réseau, l'allure des puissances échangées, la vitesse du générateur et de les comparer à leurs consignes. Le fonctionnement en mode compensateur de l'énergie réactive, ainsi que la réaction de la micro turbine à des défauts dans le réseau a été abordé. Enfin la comparaison des résultats de la simulation avec ceux de la micro turbine M330 de Capstone ont permis de valider le modèle simulé.

Titre traduit

Modelling and simulation of a microturbine grid connected

Résumé anglais

This report describes the development of a global model of a micro turbine linked to a grid. The developed model, was simulated using the Power System blockset library of Matlab / Simulink's software.

The developed model can be split up in three main components: the gas turbine, the permanent magnet synchronous machine and the static frequency converter.

This work starts by the presentation of the permanent magnet synchronous machine and the control strategy of the static frequency converter. The objective of the controllers is that the exchange of energy between micro turbine and the grid is at unity displacement factor, insuring an optimal energy exchange.

The simulation of the micro turbine at various operating conditions allowed us to show the waveforms of the generator current and those injected in the grid, the exchanged powers, the speed of the generator and to compare them to the reference values.

Simulations of other particular operation points were also carried out. In particular the reactive power compensation, as well as micro turbine reaction to faults in the grid.

Comparing the simulation results with experimental results obtained from a Capstone's micro turbine M330 validates the developed model.

It is suggested to integrate a detailed model of a gas turbine to the developed model, with the aim to study the transient phenomenon in the interaction between the micro turbine and the grid.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliogr.: f. [130]-131.
Mots-clés libres: Composant, Distribution, Gaz, Matlab, Micro, Modele, Modelisation, Petit, Raccorde, Reseau, Simulation, Simulink, Turbine
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Dessaint, Louis-A.
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Al-Haddad, Kamal
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 06 mai 2011 18:30
Dernière modification: 14 oct. 2016 21:31
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/741

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