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Contribution à la commande de l'éolienne à MADA en permettant l'amélioration de la qualité de l'onde du réseau électrique

Tremblay, Étienne (2009). Contribution à la commande de l'éolienne à MADA en permettant l'amélioration de la qualité de l'onde du réseau électrique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La recherche est motivée par la forte croissance de l'éolien au Québec et au Canada ainsi que par l'effervescence dans le monde de la recherche crée par l'intégration des éoliermes en masse sur les réseaux électriques. Le but est d'évaluer les techniques de contrôle des convertisseurs électroniques en laboratoire dans un contexte le plus réel que possible en apportant des contributions significatives. Ceci passe par une recherche des techniques de contrôle, leur vérification en simulation, l'ingénierie et la fabrication de convertisseurs électroniques et de cartes de mesures analogiques, l'implantation des algorithmes dans des DSP programmés en langage C et la réalisation d'un banc d'essais permettant d'émuler une authentique éolienne connectée à un réseau électrique en laboratoire. Parmi les techniques évaluées, nous considérons deux systèmes, le premier étant l'entraînement électrique de la machine. La recherche explore les défis de la commande vectorielle, de la commande directe de couple et de flux ainsi que la commande directe des puissances actives et réactives. Les résultats permettent d'identifier la commande directe des puissances comme celle devant être privilégiée par les constructeurs d'éoliermes à MADA. Le deuxième système consiste en la commande du convertisseur côté réseau électrique. La recherche permet de sélectionner parmi deux technologies la commande dans le référentiel synchrone par rapport à la commande directe via le bus de tension continue. Ceci permet de doter le convertisseur de fonctions innovatrices permettant d'améliorer les conditions d'opération du réseau électrique en permettant le support en puissance réactive, le nettoyage de la pollution harmonique ainsi que le balancement des courants du réseau. Pour terminer, la combinaison du filtre actif synchrone et de l'entraînement à commande directe des puissances implique des compromis techniques expliqués et justifiés par une comparaison avec la commande vectorielle.

Titre traduit

Contribution to DFIG wind turbines control through network power quality enhancement

Résumé traduit

This research work is motivated by a high increase of wind power in power Systems in Quebec and Canada as well as by the strong excitement in the research area created by massive wind turbines intégration into electrical networks. The aim is to evaluate experimentally various control techniques of electric power converters in a context as close as possible to reality through significant contributions. To achieve it, various control techniques were studied and validated through simulation. Design and fabrication of power converters and measurement cards were one to integrale into a DSP programmed in C language the necessary algorithms and set-up of a full test-bench allowing emulation of an authentic wind turbine connected to the electrical network. Among the techniques evaluated, two Systems we considered. The first one is the electric drive for the Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) where the research work explores challenges faced by Flux Vector Control, Direct Torque Control and Direct Active and Reactive Power Control techniques. The results obtained with the Direct Active and Reactive Power Control technique were more reasonable and may be used by wind turbines manufacturers. The second system consists in controlling the power converter on the electrical network side to achieve power quality enhancement. The research work identifies two techniques among others in which the synchronous reference frame theory was selected compared to direct DC Bus feedback technique. This enables a standard DFIG wind turbine with new functionalities in order to improve operating conditions of electrical networks by providing power quality enhancement through reactive power compensation, harmonie pollution cancellation as well as network current balancing. To conclude, a comparison bas been done by integrating the synchronous active filter to the Direct Power Control drive and to the one using Flux Vector Control.

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. [189]-191.
Mots-clés libres: Éoliennes. Machines électriques. Commande électrique. Entraînement électrique. Filtres actifs (Électronique) Réseaux électriques (Énergie) mada, onde, qualite
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Chandra, Ambrish
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Lagacé, Pierre Jean
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 17 août 2010 12:53
Dernière modification: 17 janv. 2017 22:58
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/87

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