Commande prédictive d’une chaine de conversion de l’énergie éolienne

Abstract

L'utilisation de la source d'énergie éolienne dans les secteurs isolés et les zones rurales est une meilleure solution pour produire l'énergie électrique nécessaire à des applications telles que les systèmes de pompage. La plus grande flexibilité des petits systèmes d’énergie éolienne les rend prédominants dans les systèmes de pompage d’eau. Ce mémoire se concentre sur l’étude et la simulation d’une commande prédictive de vitesse appliquée dans un système de conversion de l’énergie éolienne dédié au pompage d’eau. La commande prédictive de vitesse (Predictive Speed Control (PSC)) est présentée comme une alternative efficace au contrôle vectoriel (Field Oriented Control (FOC)) et la commande directe du couple (Direct Torque Control (DTC)), notamment avec le récent développement massif des microprocesseurs et des techniques de modélisation. Contrairement au FOC, le PSC ne nécessite ni régulateurs proportionnels-intégraux (PI), ni modulation vectorielle spatiale, garantissant une réponse rapide du couple et une fréquence de commutation plus basse souhaitée dans les variateurs moyenne et haute tension. Les résultats de la simulation numérique ont confirmé que la méthode proposée peut suivre les changements de vitesse du vent avec une grande précision et une dynamique transitoire minimale. La présente étude peut être utilisée comme base pour des travaux futurs dans lesquels des sources d'énergie supplémentaires (photovoltaïques, batteries) peuvent être incorporées en faveur de l'étude de la fiabilité du système tout en adoptant différents types d'algorithmes de gestion et de contrôle de l'énergie.