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Eolienne de petite puissance these 2005

N ? d ? ordre THÈSE Année Présentée Pour obtenir le titre de DOCTEUR DE L ? INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Spécialité Génie Electrique Par Adam MIRECKI Etude comparative de cha? nes de conversion d ? énergie dédiées à une éolienne de petite puissance Soutenue le avril devant le jury composé de MM B D B L F X O MULTON MATT ROBYNS MARROYO RICHARDEAU ROBOAM COURNIL Président Rapporteur Rapporteur Examinateur Examinateur Examinateur Invité Thèse préparée au Laboratoire d ? Electrotechnique et d ? Electronique Industrielle de l ? ENSEEIHT Unité Mixte de Recherche CNRS N ? C CRésumé L ? étude présente un comparatif des architectures et des stratégies de gestion d ? énergie dédiées à un système éolien basé sur les voilures de type Savonius VAWT Un dispositif MPPT doit être introduit en vue d ? obtenir un rendement énergétique maximal Un pilotage direct en couple ou en vitesse ou indirect par le contrôle du courant du côté du bus continu est possible En supposant la caractéristique de voilure inconnue une recherche par logique oue est envisagée A ?n de minimiser les coûts de la cha? ne de conversion statique des structures simples redresseur à diodes hacheur dévolteur sont étudiées et comparées avec un montage reposant sur le redresseur MLI Un banc d ? essais dédié a été élaboré en parallèle des modélisations simulations système Les comparaisons énergétiques à des vitesses de vent variables ont alors permis d ? évaluer les di ?érentes structures et stratégies de pilotage Mots clés Eolien - MPPT - Modélisation - Gestion d ? énergie - Architecture Abstract This study presents a comparison of architectures and strategies of energy management dedicated to VAWT turbines such as Savonius A Maximum Power Point Tracking must be implemented in order to optimize the energetic behavior A torque or a speed control or an indirect control of the DC bus current is possible In the fact that the wind turbine characteristic is unknown an operational research based on fuzzy logic is proposed Aiming to minimize the cost of the static conversion structure simple structures diode bridge inverter associated with DC-DC chopper are analyzed and compared with a system based on a PWM Voltage Source Inverter A test bench has been realized in the meantime as a system simulation Comparisons of the provided energy are made for di ?erent wind speeds allowing to evaluate the performance of each structure and of the control strategies Keywords Wind turbine - MPPT - Model - Energy management - Architectures ? ? C CAvant-Propos Les travaux présentés dans ce mémoire ont été e ?ectués au Laboratoire d ? Electrotechnique et d ? Electronique Industrielle L E E I Unité Mixte de Recherche n de Ecole Nationale Supérieure d ? Electrotechnique d ? Informatique d ? Hydraulique et des Télécommunications ENSEEIHT de l ? Institut National Polytechnique de Toulouse INPT et du Centre National de la Recherche Scienti ?que CNRS Je tiens tout d ? abord à remercier M Yvon CHERON Directeur