Modélisation de systèmes électromécaniques multi-masses à base de machines asynchrones, à l'aide des outils MATLAB et EMTP, avec application aux éoliennes

Le présent rapport représente le résultat d'un trav ail de stage effectué à l'Institut de recherche Hydro-Québec (IREQ) sous le parrainage de l' École Polytechnique de Montréal (EPM). Il décrit toute l'étude suivie aux fins de valida tion d'un modèle d'entraînement électrique multi- masses à base de machine asynchrone – le modè le de celle-ci ayant déjà été développé à l'IREQ - dans l'objectif de l'intégrer dans la bibliothèque de l'outil de simulation EMTP; de nombreux résultats d'analyse de modèles multi -masses, tenant compte de différents cas pratiques, font par tie de cet ouvrage. Ce travail se présente en trois chapitres: - Le premier chapitre traite le développeme nt d'un modèle multi-masses d'un entraînement électromécanique à base de machine à courant continu. Ce modèle servira de référence pour élaborer des simulations numéri ques sous Matlab-Simulink et sous EMTP, dont les résultats sont analysés et ensuite comparés pour mettre en relief les similitudes et les différences entre les deux plates-formes de simulation. - Dans le deuxième chapitre, nous mettons au point un modèle multi-masses d'un entraînement électromécanique à base de m achine asynchrone que nous simulons sous Matlab-Simulink ; nous comparons les résultat s obtenus avec les résultats de simulation du modèle développé par l'IREQ sous EMTP, et ce pour fins de validation de ce dernier, particulièrement en mode moteur. Différents cas pratiques sont consid érés pour l'analyse des deux modèles. - Au troisième chapitre, nous procédons à l'ét ude de ces mêmes modèles à base de machine asynchrone en mode générateur dans une appl ication de générateur éolienne. Un modèle d'aérogénérateur, utilisant une machine asynchrone , est mis au point et évalué sous Simulink et EMTP; le couple exercé par le vent sur l'éo lienne est également modélisé dans ce système. Il est à noter que le développement des modèle s d'entraînement à base de machine à courant continu ou à base de machine asynchrone a été in spiré principalement de la thèse de Mamadou Doumbia [1] tout en se référant à d'autres pu blications et ouvrages sc ientifiques [2], [3]. Quant à la mise au point de l'application de l'éolienne comme telle, de nombreux livres et articles scientifiques nous ont été d'un grand support pour dresser une dé marche scientifique originale enrichie par les données numériques de l'application pratique, fournies directement par Tomas Petru et Torbjörn Thiringer en complément de ceux déjà présents dans leur publication citée en référence [12] . Cette étude présente en effet un support souple et riche en matière de données et résultats liés au sujet.