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

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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(trice) de mémoire/thèse : Méthot, Jean-François et Diop, Amadou Doudou
Information complémentaire : 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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