LISSAGE SUPERCAPACITIF DE LA PUISSANCE PRODUITE PAR UNE HYDROLIENNE CONNECTEE AU RESEAU

Abstract

Les variations de la vitesse des courants marins induisent généralement de grandes fluctuations de la puissance produite par une hydrolienne. La houle est considérée comme principale source de variation à très court terme des vitesses de courants. Une stratégie MPPT conventionnelle nécessiterait dans ces conditions d’accélérer ou de décélérer fréquemment la turbine entraînant ainsi de fortes fluctuations de la puissance générée. Cet article se propose alors d’étudier le lissage de la puissance produite par une hydrolienne équipée d’une génératrice synchrone à aimants permanents à laquelle sera associé un banc de supercondensateurs. Le système sera commandé au moyen de stratégies de contrôle appropriées. Pour ce faire un algorithme de MPPT modifié associé à une stratégie de filtrage est proposé. Il utilisera plus particulièrement l’inertie du système pour atténuer les fluctuations de la puissance. Le système de stockage supercapacitif est ensuite utilisé pour lisser les fluctuations résiduelles. Des simulations sur une hydrolienne à entraînement direct de 1.5 MW connectée au réseau montrent que l’association de la stratégie de contrôle proposée à un stockage supercapacitif permet d’injecter une puissance relativement lisse au réseau en présence de perturbations liées à la houle.

Variations of marine current speed can lead to strong fluctuations in the power extracted by a marine current turbine (MCT). During short-time period, swell effect is the main cause for the current speed variations. Conventional tip speed ratio Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm will require the MCT to accelerate or to decelerate frequently under swell effect, which can cause severe fluctuations in the generator power. This paper focuses on power smoothing control of a PMSG-Based MCT system. A modified MPPT algorithm with filter strategy is proposed in generator-side control to use the system inertia for smoothing the fluctuation of generator power. When the current speed is over rated value, the power limitation control will be applied. In the second step, Supercapacitor (SC) Energy Storage System (ESS) is added to compensate the residual power fluctuations. Simulations of a 1.5 MW directdriven grid-connected MCT system are carried out. The results demonstrate that the association of the generator-side filter strategy with the SC ESS system achieves a smoothed power injected to the grid in case of swell disturbances.