Gestion des parcs avec éoliennes

1999/10/01 Tapia Otaegi, Arantza Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia

Au cours des dernières années, l'énergie éolienne dans le monde entier est en plein essor et, bien sûr, le Pays basque n'est pas en marge de cette tendance. D'une part, parce que c'est une source d'énergie propre et, d'autre part, parce qu'il a décidé de stimuler ce type d'énergie depuis les gouvernements. Et il semble que dans quelques années, il atteindra 10% du total de l'énergie produite.

Jusqu'à récemment, ce type d'énergie était peu utilisé, principalement en raison de la faible puissance des générateurs. Cependant, aujourd'hui, la recherche sur ces générateurs a radicalement modifié la capacité de production d'énergie des parcs éoliens, qui se situe au niveau des mégawatts.

Cependant, comme dans d'autres cas, l'augmentation de la puissance de ces parcs a entraîné une augmentation des problèmes générés par le réseau électrique. Par conséquent, l'intérêt des entreprises électriques pour ces systèmes, surtout pour les contrôler, augmente. D'une part, le fonctionnement du parc éolien n'est pas prévisible parce que la capacité de génération de puissance dépend du vent et, d'autre part, peut prendre la puissance réactive du réseau électrique ou incorporer la puissance réactive au réseau, en diminuant ou en élevant la tension du réseau électrique.

Pour minimiser l'impact de cette puissance réactive, on place normalement des condensateurs qui chérissent tout le système. Cependant, il existe actuellement des générateurs basés sur des machines asynchrones à double alimentation qui ont le rôle des condensateurs mentionnés. Les machines à double alimentation se caractérisent par leur alimentation aussi bien par le stator que par le rotor. En conséquence, et en utilisant les techniques de contrôle vectoriel, la puissance active et la réactive peuvent être transférées aux valeurs souhaitées et la machine peut circuler avec différents facteurs de puissance.

Le principal objectif d'exploitation du parc éolien est de générer la puissance maximale en fonction du vent qui circule à chaque moment, sans pertes, ou ce qui est le même, disposer d'un facteur de puissance des machines asynchrones de chacun des éoliennes qui le composent, obtenant la meilleure performance économique. Mais même si jusqu'aux années 90 était ainsi, en raison de la libéralisation de l'énergie électrique ces concepts changent et dans ce domaine le projet décrit est consolidé.

La première étape sera d'analyser les capacités des machines à double alimentation et de construire leur modèle mathématique, démontrant la validité du modèle en comparant le comportement du modèle mathématique à celui de la machine réelle. Il faut noter que pour pouvoir réaliser un contrôle distribué de la puissance active et réactive de cette machine on utilise des techniques de contrôle vectoriel et que le fonctionnement de la machine se situe le plus près possible du facteur de puissance que chacun lui impose comme consigne ou référence.

Mais le problème ne s'arrête pas là, car dans le parc il y a plusieurs éoliennes et de plus, chacun ne reçoit pas le vent égal. Par conséquent, le degré de génération de chaque générateur peut être différent. Par conséquent, la prochaine étape sera de créer et tester le modèle mathématique de tout le parc à partir du modèle mathématique d'une seule machine.

En outre, dans le siège des entreprises électriques, en tenant compte des paramètres de l'ensemble du réseau électrique (génération, état, etc.) L'état du parc éolien (génération de puissance active) détermine la puissance réactive (c'est-à-dire le facteur de puissance du parc) qui devrait créer ou absorber comme parc. Quand cette donnée arrive au Bureau de Contrôle du Parc, un autre problème se pose, à savoir comment doit être la stratégie de contrôle à mettre en place pour que le Parc atteigne les valeurs qui lui ont été fixées comme référence en général ? Et c'est vraiment la clé du projet. Ce dernier objectif peut s'avérer particulièrement important avec la libéralisation de l'énergie électrique, car avec la génération de la puissance active on pourra vendre comme valeur supplémentaire, comme aide au réseau électrique.