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Stratégie de commande et réglage du bus continu
dédiée aux systèmes de production d'énergie
éolienne et solaire
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RÉSUMÉ 7
1 INTRODUCTION 8
2 CHAIPITRE : GENERALITE SUR LES SYSTEMES EOLIEN ET
SOLAIRE 10
2.1 CHOIX DE L'ARCHITECTURE 10
2.1.2 TOPOLOGIE AVEC BUS CONTINU INTERMEDIAIRE
11
2.2 ARCHITECTURE RETENUE POUR L'ETUDE 13
2.3 DESCRIPTION DU SYSTEME A ETUDIER 13
2.4 DESCRIPTION DES DIFFERENTES PARTIES DU SYSTEME
14
2.4.1 LES SOURCES D'ENERGIE DU SYSTEME 14
2.4.1.1 LES AEROGENERATEURS 14
2.4.1.2 LES CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES 16
2.4.2 LES CONVERTISSEURS STATIQUES DU SYSTEME
18
2.4.2.1 ALIMENTATION DU BUS CONTINU 18
2.4.2.1.1 LE CONVERTISSEUR AC-DC (Redresseur)
18
2.4.2.1.2 LE CONVERTISSEUR DC-DC (Hacheur) 20
2.4.2.2 ALIMENTATION DU RESEAU ELECTRIQUE 21
2.4.2.2.1 LE CONVERTISSEUR DC- AC 21
2.4.3.1 LE BUS CONTINU 24
3 CHAPITRE : SYNTHESE DE LA PROBLEMATIQUE ET PROPOSITION
DE
SOLUTIONS 25
3.1 SYNTHESE DE LA PROBLEMATIQUE 25
3.2 PROPOSITION DE SOLUTIONS 27
4 CHAPITRE : ETUDE DU HACHEUR 30
4.1 HACHEUR SURVOLTEUR 30
4.1.1 STRUCTURE DU HACHEUR SURVOLTEUR 30
4.1.1.1 COMMANDE DES INTERRUPTEURS ET FORMES D'ONDE
31
4.1.1.2 EXPRESSION DE LA TENSION DE SORTIE UBUS
32
4.1.1.2.1 EXPRESSION DE Is
PAR RAPPORT à IL 36
4.1.1.3 DETERMINATION DES COMPOSANTS REACTIFS
36
4.1.1.3.1 L'INDUCTANCE L 36
4.1.1.3.2 LE CONDENSATEUR C 38
4.1.1.4 LIMITATION DE COURANT ET TENSION DANS
LES
SEMICONDUCTEURS 39
4.1.1.5 DIMENSIONNEMENT DES COMPOSANTS 40
4.1.1.5.1 DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS REACTIFS L ET C
DU
HACHEUR 40
4.1.1.5.1.1 VALEUR DE L'INDUCTANCE L 41
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éolienne et solaire
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4.1.1.5.1.2 VALEUR DU CONDENSATEUR C 42
4.1.1.5.2 CHOIX DES SEMI-CONDUCTEURS 42
4.1.2 MODELISATION DU HACHEUR SURVOLTEUR 42
4.1.2.1 MODELISATION SOUS FORME DE SCHEMA BLOC
42
4.1.2.1.1 PRINCIPE DE REGULATION LINEAIRE EN CASCADE
44
4.1.2.1.2 EQUATION BILAN ENERGETIQUE DU SYSTEME
45
4.1.2.1.3 FONCTION DE TRANSFERT DU SYSTEME 46
4.1.2.1.4 CHOIX DU REGULATEUR DU SYSTEME 47
4.1.2.1.5 LIMITEUR DE LA TENSION ET DU COURANT
48
4.1.2.1.6 CHAINE DE COMMANDE 50
4.1.2.1.6.1 MISE EN PLACE DE LA BOUCLE DE COURANT
50
4.1.2.1.6.2 MISE EN PLACE DE LA BOUCLE DE TENSION
51
4.1.2.1.7 DETERMINATION DES PARAMETRES DU REGULATEUR
52
4.1.2.1.7.1 REGULATEUR DE COURANT 52
4.1.2.1.7.2 REGULATEUR DE TENSION 54
4.1.2.1.7.3 CALCUL DES COMPOSANTS DU REGULATEUR
55
4.1.3 MODELISATION GRAPHIQUE DU HACHEUR 58
4.1.3.1 LA REPRESENTATION MACROSCOPIQUE ENERGETIQUE
58
4.1.3.1.1 OBJECTIFS 58
4.1.3.1.2 REGLES DE BASE 58
4.1.3.1.3 ELEMENTS CONSTITUTIFS 58
4.1.3.1.3.1 LES ELEMENTS SOURCES 58
4.1.3.1.3.2 LES ELEMENTS D'ACCUMULATION 59
4.1.3.1.3.3 LES ELEMENTS DE CONVERSION 59
4.1.3.1.4 STRUCTURE GENERIQUE ELEMENTAIRE 60
4.1.3.1.5 REGLES D'ASSOCIATION 60
4.1.3.1.5.1 ASSOCIATIONS DIRECTES 60
4.1.3.1.5.2 REGLE DE CONCATENATION 61
4.1.3.1.5.3 REGLE DE PERMUTATION 61
4.1.3.1.6 COUPLAGE ELECTRIQUE 61
4.1.3.1.7 STRUCTURE DE COMMANDE MAXIMALE DEDUITE DE LA
REM 61
4.1.3.1.8 APPLICATION DE LA REM A LA MODELISATION DU
HACHEUR
SURVOLTEUR 62
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