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Analyse mécanique d'un système éolien diesel sans stockage basé sur un bilan de puissance

Lefebvre, Julie (2010). Analyse mécanique d'un système éolien diesel sans stockage basé sur un bilan de puissance. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 223 p.

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Résumé

La présente étude propose la simulation d'un système hybride. Le couplage entre les deux sous-systèmes, soit une éolienne de 55 kW et d'un groupe diesel de 50 kW, est modélisé par un bilan de puissance où la production de l'éolienne est interprétée, du point de vue du groupe diesel, comme une charge positive. Les modèles utilisés pour l'élaboration du simulateur détaillent la dynamique de la partie mécanique alors que la partie électrique est représentée par les équations en régime permanent. Le mode de fonctionnement étudié ici est celui pour lequel l'éolienne fonctionne conjointement avec le groupe diesel. L'objectif principal est d'observer l'influence de la production de l'éolienne sur la stabilité de la fréquence et la qualité de la puissance fournie au réseau. Sur le plan de la régulation de la centrale hybride, chaque composante comporte son propre système d'asservissement. Le régulateur de vitesse de la génératrice synchrone du groupe diesel gère la fréquence électrique lorsque celui-ci fonctionne seul ou conjointement avec l'éolienne. La stratégie de contrôle de l'éolienne comporte trois zones de fonctionnement selon l'intensité du vent. Pour des vents faibles, l'éolienne tentera de fonctionner sur la caractéristique de régime optimal. Une fois que le rotor tourne à sa vitesse nominale, la commande est en saturation jusqu'à ce qu'il atteigne sa puissance maximale. Celle-ci est finalement contrainte à cette valeur maximale tant que la vitesse et la stabilité du vent le permettent. L'analyse se divise en deux volets. Les performances du système sont d'abord évaluées en fonction des zones de fonctionnement de l'éolienne. L'influence d'un biais de mesure du vent sur la qualité de la production énergétique est ensuite étudiée. En général, la fréquence électrique simulée reste dans les limites imposées, dans la mesure où la tension est comprise entre 90 % et 105 % de sa valeur nominale. Il est donc possible de maximiser la production de l'éolienne sans compromettre la qualité de la puissance fournie . Les résultats de simulation mettent en lumière les conditions d'opération favorables et celles qui nécessitent plus d'attention.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Méthot, Jean-François et Diop, Amadou Doudou
Informations complémentaires: Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de maîtrise en ingénierie.
Mots-clés: Modelisation Simulation Systeme Hybride Couplage Eolienne Eolien Groupe Diesel
Départements et unités départementales: Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 23 mars 2012 17:30
Dernière modification: 23 mars 2012 17:31
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/539

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