Capacité maximale en puissance active et réactive d'un système de conversion d'énergie éolienne basé sur une DFIG alimentée par convertisseur matriciel

Les génératrices asynchrones à double alimentation (DFIGs) alimentées par convertisseur matriciel (MC) en tant que convertisseurs d'énergie éolienne suscitent un intérêt de recherche croissant en raison de leur taille compacte et de leur durée de vie plus longue. Cet article présente les diagrammes de puissance active-réactive, similaires au diagramme de fonctionnement d'un générateur synchrone, pour un système de conversion d'énergie éolienne (WECS) basé sur une DFIG alimentée par MC à différentes vitesses de vent. Ces diagrammes sont utiles pour estimer le soutien en puissance réactive disponible pour le réseau fourni par le WECS. Pour obtenir ces diagrammes, un algorithme est développé afin de calculer la répartition optimale de la puissance réactive entre le stator de la DFIG et le MC, maximisant la puissance active injectée au réseau pour un facteur de puissance de réseau donné à chaque vitesse de vent, dans les limites de conception des composants du système. Un nouveau modèle en régime permanent du MC, vu depuis son côté entrée, est également développé afin de prédire avec précision le soutien maximal possible en puissance réactive par le MC sous différentes conditions de fonctionnement. Les prédictions de ce modèle et de l'algorithme de répartition optimale de la puissance réactive sont validées expérimentalement sur un prototype de laboratoire. Enfin, les diagrammes de puissance active-réactive d'un WECS basé sur une DFIG raccordée au réseau et alimentée par MC sont obtenus pour différentes vitesses de vent.