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1
1
La génératrice asynchrone à double alimentation
(Modélisation et commande)
Laboratoire d’Electrotechnique et d’Electronique de Puissance : L2EP
Bruno FRANCOIS
Master (Recherche) Sciences et TechnologiesMention : « Automatique et Systèmes ElectriquesSpécialité : Energie Électrique et Développement Durable (E2D2)
2
Modélisation d’une génératrice éolienneà base de
machine asynchrone à double alimentation
Technologie étudiée
Grandeurs d’état
Modélisation dynamique
Modèle du système
Zone de fonctionnement
Stratégie de commande
Architecture du dispositif de commandeArchitecture du dispositif de commande
2
3
Technologie étudiée
Rt
β
Gearbox D.F.I.G .
Ω mec
Ω turbine Cg
Caer
v
C
im_mac im-res
u Convert. PWM 1
L t
Grid
Bagues
AC 50 Hz
AC variable frequency
Convert. PWM 2
it1
it2 AC
DC ACDC
Doubly Fed Induction Generator
Additionnal advantages :- Rated power of power electronic converters = 30% of the total rated power- Economical interest
Contrôle de la vitesse et du flux
Contrôle de la puissance
Contrôle des courants « réseau »
Contrôle du bus continu et de la puissance réactive échangée
4
Doubly Fed Induction Generator v
Slip ring
Rotor side converter
AC 50 Hz
AC variable frequency
Grid side converter
Gri
d
Gearbox
Turbine
β
Power monitoring -Starting -MPPT -Pitch control
u Qsref Ωref
Generator controler Grid connexion controler
uref Qref
It Is u Ω Ir Ug
Control System
3
5
Grandeurs d’état
Équations du système:
Équations de la MADA
isd,isq,ird,irq : courants au stator et au rotor
Repère de travail : Repère de Park 2 axes « d,q »
Équation mécanique
Ω : Vitesse de l’arbre de la machine
Équations des filtres (liaison rotorique) :
itd , itq , : Courants dans le filtre 2 variables d’état
Au total 8 variables d’état
1 variable d’étatÉquations du bus continu :
u : Tension aux bornes du condensateur
4 variables d’état
1 variable d’état
6
ModModéélisation dynamiquelisation dynamique
Osa
O sb
O sc
isa
i sb
i sc
vsa
v sb
v sc
α O
→
→
→
Ora→
O rb →
O rc →
+
=
scsbsa
scsbsa
ss
s
scsbsa
dtd
iii
RR
R
vvv
φφφ
000000
Équations au stator
Repère naturel (a, b, c)
4
7
+
=
rcrbra
rcrbra
rr
r
rcrbra
dtd
iii
RR
R
vvv
φφφ
000000
+
=
scsbsa
scsbsa
ss
s
scsbsa
dtd
iii
RR
R
vvv
φφφ
000000
Équations au stator
Équations au rotor
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueRepère naturel (a, b, c)
θ
O
O sb
O sc Osa
O rb
O rc
Ora
i rb
i sb
i sc
isa
v sb
v sc
vsa
→
→ → →
→
v rb
v rc irc
→
iravra
8
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueRepère naturel (a, b, c)
2 4cos( ) cos( ) cos( )3 3sa s sa s sb s sc sr ra rb rc= l i M i +M i +M i +i +iπ πφ θ θ θ + − −
En l’absence de saturation, les flux sont supposés linéairement dépendants des courants.
Six enroulements magnétiquement couplés, dont trois sont mobiles.
Le flux total dans chaque enroulement est donné par la somme de :_ son flux propre (lié par l’inductance pour un flux statorique), _ des deux flux de couplage au niveau du stator (liés par les mutuelles inductances pour un flux statorique) _ des trois flux de couplage avec le rotor (liés par des mutuelles inductances variables selon la position du rotor).
5
9
[ ] [ ]( )sa s s s sa ra
s sb s s s sb sr rb
sc s s s sc rcstator
l M M i i
= = M l M i + M R i
M M l i i
φ
φ φ θ
φ
[ ]
4 2cos( ) cos( ) cos( )3 3
2 4( ) = cos( ) cos( ) cos( )3 34 2cos( ) cos( ) cos( )3 3
R
θ θ π θ π
θ θ π θ θ π
θ π θ π θ
− − − − − −
10
+
=
rcrbra
rcrbra
rr
r
rcrbra
dtd
iii
RR
R
vvv
φφφ
000000
+
=
scsbsa
scsbsa
ss
s
scsbsa
dtd
iii
RR
R
vvv
φφφ
000000
Équations au stator
Équations au rotor
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueRepère naturel (a, b, c)
θ
O
O sb
O sc Osa
O rb
Orc
O ra
i rb
i sb
i sc
isa
v sb
v sc
v sa
→
→ →→
→
vrb
v rci rc
→
i ra v ra
La matrice inductance dépend de l’angle α
[ ] [ ]( )sa s s s sa ra
s sb s s s sb sr rb
sc s s s sc rc
l M M i i
= = M l M i + M R i
M M l i i
φ
φ φ θ
φ
[ ]
4 2cos( ) cos( ) cos( )3 3
2 4( ) = cos( ) cos( ) cos( )3 34 2cos( ) cos( ) cos( )3 3
R
θ θ π θ π
θ θ π θ θ π
θ π θ π θ
− − − − − −
Équations des flux
6
11
Osα→
O s β →
Orα
O r β →
→
α O
vsα
v s β
isα
i s β
irβ i r α
vrβ
vrα
Alignement de l’axe α avec l’axe a
−
−
=
β
βα
β
βα
αααα
αααα
φφφφ
rrass
rsrsrrsrsr
srsrssrsrs
rrass
iiii
LMMLMM
MMLMML
. 0)cos(.')sin(.'
0)sin(.')cos(.')cos(.')sin(.'0)sin(.')cos(.'0
Équations au stator
Équations au rotor
+
=
βα
βα
βα
φφ
rr
rr
rr
rr
dtd
ii
RR
vv
00
+
=
βα
βα
βα
φφ
ss
ss
ss
ss
dtd
ii
RR
vv
00
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueTransformation de Concordia
[ ]
−
−−
=
21
21
21
)3sin()3sin(0
)3cos()3cos(1
. 32 ππ
ππ
C
12
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueModèlisation dans le repère de Park tournant
Osa
O sb
O sc
Ora
O rb
O rc
ira
i rc
isa
i sb
i sc
vsa
vsb
v sc
α O
→
→
→
→
→ →
vra
v rb
vrc
i rb
O s α
Osβ
O r α
Orβ
→
→
→→
O
α
Od
Oq
→
→
θr
θs
θ α θs r= +
dtd s
sθω = : vitesse du repère statorique par rapport au référentiel d,q
(imposée par le réseau 50Hz)
: vitesse du repère rotorique par rapport au référentiel d,q
(influencée par le convertisseur MLI)dtd r
rθω =
mecpdtd Ωθω ==
7
13
Au stator :
Au rotor :
qssdsdssds .Φd t
d .i R v ω
Φ−+=
dsss
qssqs .Φd td
.i R v q ωΦ
++=
qrrr
drrr .Φdtd
.i= Rv dd ω
Φ−+
drrqrqrrr .dt
d .i= Rv q Φω
Φ++
Équations des flux :
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueModélisation dans le repère de Park
Osa
O sb
O sc
Ora
O rb
O rc
ira
i rc
isa
i sb
i sc
vsa
vsb
v sc
α O
→
→
→
→
→ →
vra
v rb
vrc
i rb
Matrice d’ inductances:- Constante- Découplée par rapport aux axes d et q
=
rqrdsqsd
rsrrsr
srssrs
rqrdsqsd
iiii
LMLM
MLML
. 0'0
00''0
0'0
φφφφ
14
Matrice d’ inductances:
- Constante
- Découplée par rapport aux axes d et q
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] dtd
dtdiRv s
sdqsdqsdqssdqθφλφ . . . ++=
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] dtd
dtdiRv r
rdqrdqrdqrrdqθφλφ . . . ++=
[ ] [ ]0110 −=λ
=
rq
rd
sq
sd
rsr
rsr
srs
srs
rq
rd
sq
sd
iiii
.
L'ML'M
'ML'ML
0000
000
φφφφ
O s α
Osβ
O r α
Orβ
→
→
→→
O
α
Od
Oq
→
→
θr
θs
θ α θs r= +
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueModèlisation dans le repère de Park
8
15
Équations du couple :)( ou )( rqrdrdrqsdsqsqsd iipciipc φφφφ −=−=
)(.. ou )(.. sqrdsdrqrdsqrqsd iiLrMpciiLs
Mpc φφφφ −=−=
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueModélisation dans le repère de Park
v sd
v sq
i sd
i sq
Od→
ird
O q →
e sq
i rq e rq
e sd erdθ s
O
O sa →
v rq
vrd
Au stator :
Au rotor :
qssdsdssds .Φd t
d .i R v ω
Φ−+=
dsss
qssqs .Φd td
.i R v q ωΦ
++=
qrrr
drrr .Φdtd
.i= Rv dd ω
Φ−+
drrqrqrrr .dt
d .i= Rv q Φω
Φ++
Équations des flux :φsd=Ls.isd+M.ird φsq=Ls.isq+M.irqφrd=Lr.ird+M.isd φrq=Lr.irq+M.isq
16
Au stator :
Au rotor :
qssdsdssds .Φ
d td
.i R v ωΦ
−+=
dsss
qssqs .Φd td
.i R v q ωΦ
++=
qrrr
drrr .Φdtd
.i= Rv dd ω
Φ−+
drrqrqrrr .dt
d .i= Rv q Φω
Φ++
Équations des flux :φsd=Ls.isd+M.irdφsq=Ls.isq+M.irq
φrd=Lr.ird+M.isdφrq=Lr.irq+M.isq
ModModéélisation dynamiquelisation dynamiqueModélisation dans le repère de Park
Sous forme
intégrale
sqsdse ωϕ . −=
sdsqse ωϕ . −=
rqrdre ωϕ . −=
rdrqre ωϕ . −=
f.e.m.
. 1
=
−
rqsq
rs
rqsq
LMML
ii
ΦΦ [ ]
−−
−=
rqsq
rs
sr LMML
ML.L ΦΦ. . 1 2
=
−
rdsd
rs
rdsd
LMML
ii
ΦΦ.
1 [ ] [ ]rdsd
rs
sr LMML
ML.L ΦΦ. . 1 2 −
−−
=
R1sd :
R1rd :
R1rq :
R1rd :
Rg2sd :dsdssdsds e .iRv
d td
−−= Φ
qsqssqsqs e .iRv
d td
−−= Φ
drdrrdrdr e .iRv
d td
−−= Φ
qrqrrqrqr e .iRv
d td
−−= Φ
9
17couplage
électromécanique
MACHINE d rdc
Ωmec
rqc MACHINE q
sωrω
sω
sdc
sω
sqc
rdi
rde
rqe
sdi
sqφ
rqi
sqi
sdφ
c
rd v
sd v
rq v
sq v
sde
sqe
rd •
φ rd φ
sd •
φ sd φ
rq φ
sq •
φ sq φ
rq •
φ
rd R 1
sd R 1
rd R 2
sd R 2 dR3
rdgR 1
rdgR 2
rqgR 2
rqgR 1
4R r R 5
sdgR 1
sdgR 2
sq R 1
rq R 1
sq R 2
rq R 2
qR3
sqgR 2
sqgR 1
ModModéélisation dynamiquelisation dynamique
18
+ -
sR
s1
sde
sd •
φ sd φ +
- sd v
+ -
rR
s1
rde
rd •
φ rd φ + -
rd v
sdi
rdi
sqφ
sω
sdc
sqφ
rω
rdc
+ -
rR
s1
rqe
rq •
φ rq φ +
- rq v
+ -
sR
s1
sqe
sq •
φ sq φ + -
sq v
rqi
sqi
sqφ
rω
rqc
sqφ
sω
sqc
sω
c
Ωmec
R3d
Rg2sd
Rg2rd
Rg1sd
Rg1rd
R3q
Rg2sq
Rg2rq
Rg1sq
Rg1rq
R4 R5r
ModModéélisation dynamiquelisation dynamique
MADA d,q,0
V r_dq0
Ir_dq0
Is_dq0
V sdq0 Tem
Ωmec
10
19
ModModèèle du systle du systèèmeme
Tem
Ωmec v Taerodynamical
Ωturbine
Turbine
β
Multiplicateur Arbre
Ωmec
Tgearbox
Rt
β
Gearbox D.F.I.G .
Ω mec
Ω turbine Cg
Caer
v
C
im_mac im-res
u Convert. PWM 1
L t
Grid
Bagues
AC 50 Hz
AC variable frequency
Convert. PWM 2
it1
it2 AC
DC ACDC
20
1700 1720 1740 1760 1780 1800 1820 1840 1860 1880 19002 .104
1.5 .104
1 .104
5000
0
5000
1 .104
1.5 .104
2 .104 1.8 MW ASG Torque-Speed Characteristic
Speed (RPM)
Torq
ue (N
m)
20000
20000−−−
T e si( )
19001700 rpm i
Operating Region
Zone de fonctionnementZone de fonctionnement
11
21
DOMAINE DE FONCTIONNEMENTDOMAINE DE FONCTIONNEMENT
Zone 1: Démarrage de la machine, lorsque la vitesse atteint Ω1
O r i e n t a t i o n d e s P a l e s
Puis
sanc
e
(kW
)
V i t e s s e d e la g é n é r a t r ic eΩ n o m
3 0 0 E x t r a c t i o n d e
P m a x
Dém
arra
ge
Ω 2
1 2 3
Ω Ω 1
22
DOMAINE DE FONCTIONNEMENTDOMAINE DE FONCTIONNEMENT
Zone 1: Démarrage de la machine, lorsque la vitesse atteint Ω1
O r i e n t a t i o n d e s P a l e s
Puis
sanc
e
(kW
)
V i t e s s e d e la g é n é r a t r ic eΩ n o m
3 0 0 E x t r a c t i o n d e
P m a x
Dém
arra
ge
Ω 2
1 2 3
Ω Ω 1
Zone 2: la vitesse de la génératrice atteint des valeurs plus importantes, jusqu’à Ω2 qui correspond à une puissance voisine de la puissance nominale Pnom.
12
23
DOMAINE DE FONCTIONNEMENTDOMAINE DE FONCTIONNEMENT
Zone 3: une limitation de puissance est effectuée à l’aide d’un système de contrôle ou d’orientation des pales: pitch control.
Zone 2: la vitesse de la génératrice atteint des valeurs plus importantes, jusqu’à Ω2 qui correspond à une puissance voisine de la puissance nominale Pnom.
Zone 1: Démarrage de la machine, lorsque la vitesse atteint Ω1
O r i e n t a t i o n d e s P a l e s
Puis
sanc
e
(kW
)
V i t e s s e d e la g é n é r a t r ic eΩ n o m
P n E x t r a c t i o n d e
P m a x
Dém
arra
ge
Ω 2
1 2 3
Ω Ω 1
24
FONCTIONNEMENT HYPERSYNCHRONEFONCTIONNEMENT HYPERSYNCHRONEO r i e n t a t i o n d e s
P a l e s
V ite s s e d e la g é n é r a t r ic eΩ n o m
P n E x t r a c t i o n d e
P m a x
Dém
arra
ge
Ω sΩ
Ω 1
P s
0 = <−s
sgΩ
ΩΩ
MAS RESEAUPs.(1+|g|)Ps
Pr
(f)
(0)(g.f)
(f)
(f)
P = Ps + Pr = Ps .(1-g)= Ps .(1+|g|)
Pr = -g.Ps > 0
13
25
FONCTIONNEMENT HYPOSYNCHRONEFONCTIONNEMENT HYPOSYNCHRONEO r i e n t a t i o n d e s
P a l e s
V ite s s e d e la g é n é r a t r ic eΩ n o m
P n E x t r a c t i o n d e
P m a x
Dém
arra
ge
Ω sΩ
Ω 1
P s
0 = >−s
sgΩ
ΩΩ
MAS RESEAU Ps.(1-|g|) Ps
Pr
(f)
(0) (g.f)
(f)
(f)
P = Ps + Pr = Ps .(1-g)= Ps .(1-|g|)
Pr = -g.Ps < 0
26
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Simulation
Vitesse mécanique (tr/mn)
Puissance électrique (kW) Mesure
MPPT
Démarrage
Vitesse constante
Puissance constante
Exploitation dExploitation d’’un relevun relevéé expexpéérimentalrimental
14
27
Stratégie de commande
Rt
β
Gearbox
Doubly Fed Induction Generator
Ω
Ω tΤg
Τa
v
C
imachine igrid
u Rotor side
inverter Lt
G R I D
Line side inverter
Slip Ring
AC 50 Hz
AC Variable Frequency
Possibilités
P, Q
Pr, Qr
PossibilitésContrôle de la vitesse et du flux
Contrôle de la puissance
Contrôle des courant « réseau »
Contrôle du bus continu et de la puissance réactive échangée
28
Dynamic modelling in the Park frame
. 1
=
−
rqsq
rs
rqsq
LMML
ii
ΦΦ
=
−
rdsd
rs
rdsd
LMML
ii
ΦΦ.
1Current equations :
stator :
rotor :qqdd sssss i. v i. v P +=
qddq sssss i. v i. v Q −=
qqdd rrrrr i. v i. v P +=
qddq rrrrr i. v i. v Q −=
sqsdssdsds .i.Rvd t
d ωΦΦ +−=
sdsqssqsqs
.i.Rvd t
dωΦ
Φ +−=
rqrdrrdrdr .i.Rv
d td ωΦΦ +−=
rdrqrrqrqr .i.Rv
d td
ωΦΦ
+−=
)i.i.(.LsM.pTem rdsqrqsd ΦΦ −=
Stratégie de commande
15
29
)ii(.LsM.pTem rdsqrqsd φφ −=
φsq = 0Orientation du flux :
On calcule θs pour orienter la repère de Park de manière à annuler la composante quadratique du flux statorique.
Plusieurs méthodes sont possibles.Exemple :
_ On mesure les courants statoriques et rotoriques
_ On estime les flux statoriques
_ Calcul de l’angle
_ Calcul de l’angle θr à partir de
φsd_est=Ls.isd+M.irdφsq_est=Ls.isq+M.irq
est_dsest_qss Φ
Φθ Arctan =
Ωωω . = psr −
Orientation du flux
Inrérêt : Simplification des équations
O θs
O sd →
φ s →
Oq→
φ sd →
φ sq→
O
O sd → φ s →
Osq→
φ sd φ sq
30
Simplified dynamic modelling : small stator resistorconstant stator flux (fixed by the grid)particular stator flux orientation ϕsq= 0
Current equations :
stator :
rotor : )i.i.(.LsM.pTem rdsqrqsd ΦΦ −=
Stratégie de commande
qqdd sssss i. v i. v P +=
qddq sssss i. v i. v Q −=
qqdd rrrrr i. v i. v P +=
qddq rrrrr i. v i. v Q −=
sqsdssdsds .i.Rvd t
d ωΦΦ +−=
sdsqssqsqs
.i.Rvd t
dωΦ
Φ +−=
rqrdrrdrdr .i.Rv
d td ωΦΦ +−=
rdrqrrqrqr .i.Rv
d td
ωΦΦ
+−=
. 1
=
−
rqsq
rs
rqsq
LMML
ii
ΦΦ
=
−
rdsd
rs
rdsd
LMML
ii
ΦΦ.
1
16
31
0 =dsv
Modèle simplifié pour concevoir la commande
Current equations :
stator :
rotor :
Stratégie de commande
. 1
=
−
rqsq
rs
rqsq
LMML
ii
ΦΦ
=
−
rdsd
rs
rdsd
LMML
ii
ΦΦ.
1
rqrdre ωϕ . −=
rdrqre ωϕ . −=
f.e.m.drdrrdr
dr e .iRvd t
d−−=
Φ
qrqrrqrqr e .iRv
d td
−−= Φ
Rg2rd :
R3d :
R3q :
sdsqs .v ωΦ - =
rqsd i..LsM.pTem Φ=
sqsds v ωΦ - ==
Rg2sq :
R1rd :
R1rq :
R1rd :s
qsds
vω
Φ −=
32
0 =dsv
sdrds
ds LiMi . −
=Φ
ird controlsthe reactive power
irq controlsthe torque -> speed
Simplified dynamic modelling
Current equations :
stator :
rotor :
[TAN 95][TAN 95][FOR 02][FOR 02]
rqsd i..LsM.pTem Φ=
Stratégie de commande
. 1
=
−
rqsq
rs
rqsq
LMML
ii
ΦΦ
=
−
rdsd
rs
rdsd
LMML
ii
ΦΦ.
1
qddq sssss i. v i. v Q −=
rqrdrrdrdr .i.Rv
d td ωΦΦ +−=
rdrqrrqrqr .i.Rv
d td
ωΦΦ
+−=
La composante directe du flux
devient proportionnelle à Vsqsdsqs .v ωΦ - =
17
33
irq controlsthe torque -> speed
Torque control
rqsd i..LsM.pTem Φ=
Stratégie de commande
qddq sssss i. v i. v Q −=
La composante directe du flux
devient proportionnelle à Vsq
Reactive power control
sdrds
ds LiMi . −
=Φ
ird controlsthe reactive power
sdsqs .v ωΦ - =
Reactive power controlTorque control
34
GIC du modèle dynamique de la MADA à flux orienté(à compléter)
c R5r
vrq
vrd
R1rd
ird R1rd
erd Rg2rd Φrq ωr
R3durd
irq R1rq
R2sqerq Φrd
ωr
R3qurq
erq
Machine d
Machine q
ωr
ωs
vsq
18
35
irq_reg cref
irq
Modèle de commande Dispositif de commande
~
)
c= irq crq
vrq
erq ird
ωs
vrq_reg
erq ird
ωr_reg
)
~
Contrôle du couple
c R5r
vrq
R1rd
irq R1rq
R2sqerq Φrd
ωr
R3qurq
erq
Machine q
ωs
vsq
ref_ems
ref_dsref_qr T
MLi
φ1
−=
36
~R16e
Modèle de commande Dispositif de commande
R16cird_reg
isd
R17curd_reg
)
R18c
erd R19e irq
ωr_reg
vrd_reg
~
vrd R16ird R18
erd R19 irq
ωr
R17urd
)
~
Contrôle de la puissance réactive
vrd ird R1rd
erd Rg2rd Φrq ωr
R3d urd
Machine d ωr
( )dssref_dsref_dr i LM
= i)
−φ1dss
ref_sref_ds
i Q )ω
φ =
19
37
Temref vrq_reg
Cq(s) irq_
Contrôle du courant Contrôle du couple
isq )
+
R13c R12c
erq
+_ +
~
•
•
vrq −
+
erq
usq irq X Tem
R14c R15_e
ωs_reg
sLR rr σ+1
X
~
Modèle Commande
Contrôle du courantContrôle du couple Découplage
R15e
Dispositif de commande avec orientation du flux statorique3 fonctionnalités du dispositif de commande :_ contrôle (rapide) des courants_ contrôle du flux_ contrôle du couple
38
Organisation générale
R t
β
M ultiplicateur
M achine asynchrone A double alimentation
Ω mec
Ω turbine Cg
Caer
R
v
Turbine C
im_mac im-res
u Convert.
M LI1 L t
Rés
eau
Bagues
AC 50 Hz
AC fréquence variable
Convert. M LI2
it1
it2
is1 is2 ist2
ist1
MADA d,q,0
Vr_dq0
Ir_dq0
Is_dq0
Vsdq0
Tem
Ωmec v Taerodynamical
Ωturbine
Turbine
β
Multiplicateur Arbre
Ωmec
Tgearbox
v
Asservissement de vitesse
Ωturbine_ref
β ref
Ωmec_ref Tem_reg
Modèle
Commande
MPPT
Controle vectoriel
Vr_dq0_ref
20
39
Multi-plicateur
Commande du convertisseur 1
Vitesse du vent C
i1
Commande vectorielle : - controle du flux - controle des courants - découplage
Contrôle de la vitesse
Extraction de la puissance
irés
Orientation du flux
Commande
u
vrq_ref
Ωref
φref
Cref
Process Park-1Park-1
Génération MLI
udw_reg uqw_reg
vrd_ref
irdvsdvsq
u
irq
Ω
Convert. MLI
1
Architecture du dispositif de commandeArchitecture du dispositif de commande
40
Multi-plicateur
Commande du convertisseur 1
Vitesse du vent C
i1
Commande vectorielle : - controle du flux - controle des courants - découplage
Contrôle de la vitesse
Extraction de la puissance
irés
Orientation du flux
Commande
u
vrq_ref
Ωref
φref
Cref
Process Park-1Park-1
Génération MLI
udw_reg uqw_reg
vrd_ref
irdvsdvsq
u
irq
Ω
Convert. MLI
1
Architecture du dispositif de commandeArchitecture du dispositif de commande
21
41
Multi-plicateur
Commande du convertisseur 1
Vitesse du vent C
i1
Commande vectorielle : - controle du flux - controle des courants - découplage
Contrôle de la vitesse
Extraction de la puissance
irés
Orientation du flux
Commande
u
vrq_ref
Ωref
φref
Cref
Process Park-1Park-1
Génération MLI
udw_reg uqw_reg
vrd_ref
irdvsdvsq
u
irq
Ω
Convert. MLI
1
Architecture du dispositif de commandeArchitecture du dispositif de commande
42
Multi-plicateur
Commande du convertisseur 1
Vitesse du vent C
i1
Commande vectorielle : - controle du flux - controle des courants - découplage
Contrôle de la vitesse
Extraction de la puissance
irés
Orientation du flux
Commande
u
vrq_ref
Ωref
φref
Cref
Process Park-1Park-1
Génération MLI
udw_reg uqw_reg
vrd_ref
irdvsdvsq
u
irq
Ω
Convert. MLI
1
Architecture du dispositif de commandeArchitecture du dispositif de commande
22
43
Convert. MLI
2 C
Génération MLI
Commande du Convertisseur 2
Controle de la liaison réseau
Controle des puissances
LtRt ~
Controle du bus
tiPref
i1 ires
u
vs
~
~
Commande
Process Park-1Park-1
it
vsditq itd
udw_reg uqw_reg
Qref=0
uref
vsq
itd_ref
itq_ref
vmod_d_ref
vmod_q_ref
ARCHITECTURE DU CONTRÔLE DE LA LIAISON RESEAU
44
Convert. MLI
2 C
Génération MLI
Commande du Convertisseur 2
Controle de la liaison réseau
Controle des puissances
LtRt ~
Controle du bus
tiPref
i1 ires
u
vs
~
~
Commande
Process Park-1Park-1
it
vsditq itd
udw_reg uqw_reg
Qref=0
uref
vsq
itd_ref
itq_ref
vmod_d_ref
vmod_q_ref
ARCHITECTURE DU CONTRÔLE DE LA LIAISON RESEAU
23
45
Convert. MLI
2 C
Génération MLI
Commande du Convertisseur 2
Controle de la liaison réseau
Controle des puissances
LtRt ~
Controle du bus
tiPref
i1 ires
u
vs
~
~
Commande
Process Park-1Park-1
it
vsditq itd
udw_reg uqw_reg
Qref=0
uref
vsq
itd_ref
itq_ref
vmod_d_ref
vmod_q_ref
ARCHITECTURE DU CONTRÔLE DE LA LIAISON RESEAU
46
ARCHITECTURE DU CONTRÔLE DE LA LIAISON RESEAU
Convert. MLI
2 C
Génération MLI
Commande du Convertisseur 2
Controle de la liaison réseau
Controle des puissances
LtRt ~
Controle du bus
tiPref
i1 ires
u
vs
~
~
Commande
Process Park-1Park-1
it
vsditq itd
udw_reg uqw_reg
Qref=0
uref
vsq
itd_ref
itq_ref
vmod_d_ref
vmod_q_ref
24
47
Doubly Fed Induction Generator v
Slip ring
Rotor side converter
AC 50 Hz
Grid side converter
Gri
d
Gearbox
Turbine
β
Power monitoring -Starting -MPPT -Pitch control
u Qsref Ωref
Generator controler Grid connexion controler
uref Qref
It Is u Ω Ir Ug
Control System