Modélisation simplifiée de sources de production décentralisée pour des etudes de dynamique des réseaux : application à l'intégration d'une production éolienne dans un réseau de distribution insulaire

par Vincent Rogez

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Xavier Guillaud.

Soutenue en 2004

à l'Artois .


  • Résumé

    Depuis un peu plus de dix ans, le secteur électrique est confronté à un flux continu de directives européennes le concernant. Ces dernières sollicitent notamment un recours accru aux énergies renouvelables et en particulier à l'énergie éolienne. Ces mutations ont une incidence notable sur le fonctionnement du système électrique car ces nouveaux moyens de production présentent des capacités de production incertaines, souvent fluctuantes et non corrélées à la charge. Par conséquent, il convient d'étudier la faisabilité d'un réseau aux sources d'énergie dispersées diverses. L'étude du fonctionnement du système électrique implique la mise au point de modèles de ces unités de production nouvelles. Ces modèles doivent être simples car leur utilisation s'envisage dans le cadre d'études à l'échelle d'un pays voire d'un réseau interconnecté continental. Ils doivent cependant être conçus pour permettre la prise en compte d'une large plage de fonctionnement allant du régime établi à la réponse transitoire en cas de court- circuit proche. Les modèles développés dans le cadre de ce travail répondent à ces deux exigences contradictoires. Ainsi, dans ce travail de thèse, il est proposé un modèle d'une turbine à gaz aérodérivée qui connaît un engouement important au niveau des pays industrialisés et qui est quasiment systématiquement associée à une cogénération. Des modèles génériques de la partie puissance et de la commande des principales chaînes de conversion éolienne actuelles sont également proposés. L'architecture complète de la commande d'une éolienne avec réglage de l'angle de calage (pitch control) a notamment été développée. Enfin, une étude de l'intégration d'éoliennes dans un réseau de distribution isolé est présentée. Cette étude a permis de définir des lois de commande pour la participation de la production éolienne aux réglages de tension et de fréquence.

  • Titre traduit

    Simplified modelling of dispersed generation system for dynamics system studies : application for integration of winf turbines in an insular electrical grid


  • Résumé

    For about ten years, the electric sector has been confronted with more and more European directives. They request, in particular, a high penetration of renewable energies and especially of wind energy. The insertion of these new technologies in the current power system induces new problems such as power quality, flickers, stability. . . According to these new problems, specific studies must be carried out. Consequently, it is essential to use simplified models of dispersed generation systems. In this thesis, a simplified model of aero-derivative gas turbine is proposed. This gas turbine is very successful and is almost always used jointly with a cogeneration application. Generic models of wind generators are also presented. In particular, the complete architecture ordering of a pitch control wind turbine is in particular developed. Finally, a study of the integration of wind turbines in an insular electrical grid is presented. This study has made it possible to define control laws for the participation of wind production in voltage and frequency control.

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Informations

  • Détails : 196 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 189-195

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Artois (Béthune, Pas-de-Calais). Bibliothèque de Sciences appliquées.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004ARTO0206
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