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U
n i v e r s i t é D r .T
a h a rM
o u l a y d eS
a ï d aF
aculté de la TechnologieD
épartement d’E
lectrotechniqueMémoire de Fin d’Etudes
En vue de l’obtention du diplôme de
Master (LMD)
Spécialité : Actionneur et commande industriel Filière : ELECTROTECHNIQUE
Intitulé :
Commande par mode glissant d’ordre supérieur d’une machine asynchrone à double alimentation intégrée dans un
système éolien
Présenté par :
Labani Zineb Ouzene kheira
Devant le jury composé de :
Dr. T. TARRES Président :
Dr. K. BELGACEM Encadreur :
Dr. F. TAHRI Examinateur :
Soutenu le 20/06/2017 Promotion 2016-2017
Remerciements
Tout d’abord nous remercions « Dieu » tout puissant de nous avoir donné la force, la volonté, et le privilège d’étudier et de suivre le chemin de la science ;
En suite nous remercions
Chaleureusement nos très chers parents qui nous ont tout donné pour qu’on puisse arriver à ce niveau.
Nous voudrions exprimer aussi, combien grande est notre reconnaissance envers notre encadreur : Dr Kheira Belgacem qui n’a pas épargné aucun effort pour nous diriger et nous orienter, nous considérons à lui ses efforts infatigables, son travail d’apostolat, son aide illimitée, son suivie, ses conseils et son esprit d’un maitre qui donne et pardonne.
Nous tenons à faire part de nos meilleurs remerciements au : Dr Aabdeli Houaria qu’elle nous accompagné et donné tout sons temps pour nous aide à travailler notre mémoire de fin d’études
Merci aux membres du jury, d’avoir accepté de porter un jugement sur ce travail.
Nous remerciements vont également à nos collègues et nos amis qui partagent avec nous les bons moments de l’étude.
Un grand merci, pour tous ceux qui ont été, en quelque part, de
prés ou de loin, participé à la réalisation de ce modeste travail
.Dédicace
C’est avec toute fierté, avec tout respect que
Je dédie ce modeste travail :
A qui m’a fait élever par une bonne éducation, qui m’a allumé le chemin du savoir depuis mon enfance jusqu’à ma soutenance
A ceux qui m’ont donnés un sens à mon existence, à la lumière de mes yeux en témoignage de leurs affections et de leur amour pour leur patience et leur soutien pendant les durées et moment que j’ai traversé, A mes très chères Mère Meskine Aicha et Mon
Père Abd Lkader.
J’espère Que dieu vous protège et vous garde.
A mes très chers frères : Ahmed –Dr Abd Rahma
Ames soeures : Khiera- Nouzha Amel- Faizî A ma très chère sœur mon binôme
Tous mes camarades de promotion 2016/2017
Que je les promets qu’ils seront toujours dans mon cœur.
A ma très chère sœur et amie : Ahmed Masaoudi -Fatima – khadidja-mouloud Khodja
.
ZINEB LABANI
Je dédie ce modeste travail accompagné d’un profond amour : À ceux qui m’ont arrosé de tendresse et d’espoir, à la source
d’amour
Incessible, à la mère des sentiments fragiles qui ma bénie par ces prières ... ma mère : Meriem
À mon support dans ma vie, qui m’a appris, m’a supporté, et ma dirigé vers la gloire...mon père : Miloud
À mon compagne de ma vie ……..mon mari : Amine À mon ange : Wissal
À ma belle mère
À mes deux fils jumeaux : Jad et Taim À ma belle fille : Hiba
À mes chères frère Yacine et sœurs : Chourouk …..
À toutes les personnes de ma grande famille À tout les amis
Et en particulier mon binôme Zineb
Table des matières
03 Introduction générale………....
Chapitre I : Etat de l’art sur la conversion éolienne
04 I.1. Introduction……….
04 I.2. Historique de l’énergie éolienne...
04 I.3. Gisement éolien en Algérie...
05 I.3.1. Atlas de la vitesse du vent...
06 I.3.2. L’énergie éolienne en Algérie...
06 I.4. L’aérogénérateur...
07 I.5. Les différents types d’éoliennes...
07 I.5.1.Aérogénérateurs à axe vertical...
09 I.5.2. Aérogénérateurs à axe horizontal...
10 I.6.Principaux composants des aérogénérateurs à axe horizontal...
11 I.7. Production d’une éolienne………...
11 I.7.1. Eolienne connectée au réseau...
12 I.7.2. Eolienne alimentant une charge isolée...
12 I.8. Nécessité de stockage………...
12 I.8.1. Techniques de stockage à court terme...
13 I.8.2.Techniques de stockage à long terme...
13 I.9.Avantages et Inconvénient………...
13 I.9.1. Avantages………...
14 I.9.2.Inconvénients………
15 I.10. Conclusion……….
Chapitre II : Modélisation de la chaine de conversion éolienne
16 II.1. Introduction………
16 II.2.Principe physique du vent...
17 II.3. Modélisation de la turbine...
17 II.3.1. Modèle énergétique de la turbine...
18 II.3.2.Modèle du multiplicateur de vitesse...
19 II.3.3.Modèle mécanique de la turbine (Equation dynamique de l’arbre)...
21 II.4. Notions sur machine asynchrone à double alimentation...
21 II.4.1.Constitution de la machine...
21 II.4.2.Description de la machine asynchrone à double alimentation (MADA)...
23 II.4.3. Avantage des éoliennes à base de la GADA [ROU 12]...
24 II.4.4. Inconvénients de la GADA [ROU 12]. ………...
24 II.5. Modélisation de la Génératrice asynchrone à double alimentation...
24 II.5.1.Hypothèses simplificatrices...
25 II.5.2. Modèle triphasé de la GADA………...
25 II.5.2.1. Représentation de la GADA dans le système triphasé...
26 II.5.2.2.Les équations électriques...
27 II.5.2.3.Les relations flux – courants (relations électromagnétiques..…………...………
28 II.5.3.La transformation de Park ………...
28 II.5.3.1.Définition………..………
30 II.5.3.2.Choix référentiel de Park...
30 II.5.4.Modèle diphasé de la GADA...
30 II.5.4.1.Equations électriques………..
31 II.5.4.2.Relations flux – Courants……….
31 II.5.4.3.Equation mécanique………..
32 II.5.4.4.Le couple électromagnétique……….
32 II.5.4.5.Puissances statoriques………
32 II.5.5.Modèle d’état de Park de la GADA...
33 II.6.Modélisation de l’onduleur triphasé à (MLI)...
33 II.6.1.Définition………...………….
34 II.6.2.Principe de l’onduleur de tension à MLI...
34 II.6.3.Commande par MLI (Stratégie triangulo – sinusoïdale)...
35 II.6.3.1.Equation de la porteuse...
35 II.6.3.2.Equation de la référence...
35 II.6.4.Caractéristiques de la MLI...
35 II.6.4.1.L’indice de modulation en fréquence I M...
36 II.6.4.2.L’indice de modulation en amplitude...
36 II.7. Conclusion………...
Chapitre III : Réglages classiques des puissances Active et Réactive d’une GADA
37 III.1. Introduction……….………...
37 III.2. Principe de la Commande Vectorielle...
38 III.3. Synthèse de la commande à flux orienté de la GADA...
39 III.3.1. Orientation du flux statorique...
42 III.4.Modèle simplifié de la GADA avec orientation du flux statorique...
43 III.4.1 Estimation du flux statorique
sd s...
44 III.5. Réglage des puissances statoriques de la GADA...
44 III.5.1. Réglage direct……….…….
44 III.5.1.1. Schéma bloc en boucle ouverte...
45 III.5.1.2. Synthèse des correcteurs………...………
46 III.5.1.3. Schéma bloc de la régulation des puissances statoriques de la GADA...
47 III.5.2. Réglage indirect………...
47 III.5.2.1.Réglage Indirecte sans Boucles des Puissances...
48 III.5.2.2. Synthèse des correcteurs………...……
50 III.5.2.3. Schéma bloc du contrôle indirect de la GADA...
51 III.5.3. Réglage Indirect Avec Boucles de Puissance...
52 III.6. Résultats de simulation et interprétations...
52 III.6.1.Objectifs de la régulation...
52 III.6.2.Analyse des performances………..………….
53 III.6.3.Résultats de simulation de la méthode directe...
54 III.6.4.Résultats de simulation de la méthode indirecte...
55 III.6.5.Résultats de simulation de la méthode indirecte avec boucle de régulation...
57 III.7.Conclusion………...………
Chapitre IV: Réglage par Mode Glissant d’Ordre Supérieur
58 IV.1.Introduction………...……...………
58 IV.2. Définition des systèmes à structure variable...
58 IV.3. Généralités sur la théorie du contrôle par mode de glissement...
59 IV.4. Principe de la commande non linéaire à structure variable...
60
IV.4.1. Conception de la commande par mode glissant...
60 IV.4.2.Choix de la surface de glissement...
60 IV.4.3.Condition de convergence………...………
61 IV.5 .Synthèse de la commande...
61 IV.5 .1. Commande équivalente………...
62 IV.5 .2.Commande de commutation………...………
63 IV.6. Phénomène de broutement………....……….
66 IV.7. Mode glissant d'ordre supérieur...
66 IV.7.1. Principe………...………
66 IV.7.2. Avantages………...
67 IV.7.3. Inconvénients des commandes à régimes glissants d’ordre supérieur...
67 IV.7.4. Concepts de base des commandes par modes glissants d’ordre supérieur...
67 IV.7.5. Commande par mode glissant d’ordre deux...
68 IV.7.6. Exemples de commandes par modes glissants d’ordre 2...
68 IV.7.7. Algorithme du super-Twisting...
77 IV.7.8. Application du mode glissant d'ordre deux au contrôle de GADA...
77 IV.7.8.1. Contrôle des puissances statorique active et réactive...
77 IV.7.8.2. Surface de Régulation de la Puissance Active Statorique
PS
...
71 IV.7.8.3. Surface de régulation de la puissance réactive statorique
QS
...
72 IV.9. Résultats de Simulation………....……….
75 IV.10.Conclusion………...………
77
Conclusion Générale………...………...
Liste des figues
Liste des figures de Chapitre I :
5 Atlas de la vitesse moyenne du vent de l’Algérie estimée à 10 m du sol, [KAS 06].
Figure (I-1)
7 Correspondance taille et puissance des éoliennes [ZAR 11].
Figure (I-2)
8 L’aérogénérateur à axe vertical.
Figure (I-3)
8 Structure de Savonius [POI 03].
Figure (I-4)
9 Structure de Darrieus [POI 03].
Figure (I-5)
10 Aérogénérateur à axe horizontal [POI 03].
Figure (I-6)
10 Schéma interne d’un aérogénérateur à axe horizontal [ROU 12].
Figure (I-7)
11 Différents types de tours (mats).
Figure (I-8)
14 Niveau sonore d’une éolienne.
Figure (I-9)
Liste des figures de Chapitre II:
16 La conversion énergétique
Figure (II-1) :
17 Système éolien.
Figure (II-2) :
18 multiplicateur de vitesse d’une turbine.
Figure (II-3) :
19 Modèle mécanique simplifié de la turbine.
Figure (II-4) :
20 Schéma bloc du modèle de toute la turbine éolienne.
Figure (II-5) :
21 Structure du stator et des contacts rotoriques de la GADA.
Figure (II-6) :
22 Structure d’une machine asynchrone à double alimentation.
Figure (II-7) :
23 MADA avec convertisseurs à MLI.
Figure (II-8) :
26 Représentation électrique des enroulements d'une machine
asynchrone triphasée.
Figure (II-9) :
28 Repérage angulaire du système d’axes (dq) associé au stator de la GADA.
Figure (II-10) :
29 Repérage angulaire du système d’axes (d q) associé au rotor de la
MADA
Figure (II-11) :
33 Représentation schématique d’un onduleur de tension.
Figure (II-12) :
34 Modèle équivalent de l’onduleur à deux niveaux.
Figure (II-13) :
35 Exemple de chronogramme d’une commande «sinus-triangle»
monophasée.
Figure (II-14) :
Liste des figures de Chapitre III :
37 Principe de la commande vectorielle.
Figure (III-1):
39 Illustration de l’orientation du flux statorique.
Figure (III-2) :
41 Modèle simplifié des courants rotoriques de la GADA.
Figure (III-3) :
42 Modèle simplifié des puissances statoriques de la GADA.
Figure (III-4) :
43 Modèle réduit des puissances statoriques de la GADA.
Figure (III-5) :
45 Contrôle des puissances statoriques de la GADA.
Figure (III-6) :
45 Boucle de régulation de la puissance Qs après découplage.
Figure (III-7) :
45 Boucle de régulation de la puissance Ps après découplage.
Figure (III-8) :
46 Système à régulé par un correcteur PI.
Figure (III-9):
47 Schéma bloc de la commande directe de la puissance active et
réactive du GADA.
Figure (III-10):
48 Schéma bloc de la régulation en cascade.
Figure (III-11):
49 Découplage par addition des termes de compensation.
Figure (III-12):
49 Boucle de régulation du courant ird après découplage.
Figure (III-13):
49 Boucle de régulation du courant irq après découplage.
Figure (III-14):
50 Schéma bloc de régulation du courantird.
Figure (III-15):
51 Schéma bloc de la commande indirecte sans boucles des puissances du GADA.
Figure (III-16):
52 Schéma bloc de la commande indirecte avec boucles des puissances du GADA.
Figure (III-17):
53 Profil de trajectoire de la puissance active de référence Ps* (W)
imposée dans les simulations
Figure (III-18):
53 Profil de trajectoire de la puissance réactive de référence Qs* (Var) imposée dans les simulations.
Figure (III-19):
54 Réglage des puissances de la GADA par la méthode directe, avec onduleur (Test de suivi de consigne et sensibilité aux perturbations).
Figure (III-20):
55 Réglage des puissances de la GADA par la méthode indirecte, avec onduleur (Test de suivi de consigne et sensibilité aux perturbations).
Figure (III-21):
56 Réglage des puissances de la GADA par la méthode indirecte avec correcteur PI, avec onduleur (Test de suivi de consigne et sensibilité Figure (III-22):
aux perturbations).
Liste des figures de chapitre IV :
Liste des tableaux
59 Différents modes pour la trajectoire dans le plan de phase.
Figure (IV-1)
62 Commande équivalente.
Figure (IV-2) :
63 Définition de la fonction« sign ».
Figure (IV-3) :
64 Phénomène de broutement.
Figure (IV-4) :
65 Exemple de Fonction Sat à un seul seuil.
Figure (IV-5.a) :
65 Exemple de Fonction Sat à deux seuils.
Figure (IV-5.b) :
65 Fonction Smooth.
Figure (IV-6) :
Trajectoire de l’algorithme Super-Twisting dans le plan
S,S 69 Figure (IV-7) :
72 Schéma bloc de régulation des puissances active et réactive par super-twisting.
Figure (IV-8) :
73 Réglage des puissances de la GADA par la méthode indirecte avec correcteur mode glissant (Test de suivi de consigne et sensibilité aux perturbations).
Figure (IV-9):
74 Réglage des puissances de la GADA par la méthode indirecte avec correcteur glissant d’ordre supérieur, avec onduleur (Test de suivi de consigne et sensibilité aux perturbations).
Figure (IV-10):
7 Classification des turbines éoliennes.
Tableau (I-1):
Table des notations et symboles
Symboles spécifiques à la turbine
Vitesse du vent ;
(m /s) V
Masse de l’air ; (Kg )
m
Energie cinétique du vent ; (Joule )
cinétique E
Puissance du vent;
(W ) Pv
Masse volumique de l’air en température ambiante (15°C);
( 3 m kg )
Surface circulaire balayée par la turbine S .R2; (m2)
S
Puissance aérodynamique de la turbine;
(W ) Paer
Coefficient de puissance;
() Cp
Vitesse mécanique de la turbine;
(rd/s)
turbine
Longueur d’une pale (Rayon de l’éolienne);
(m ) R
Couple aérodynamique de la turbine;
(N m )
aer T
Gain du multiplicateur de vitesse ;
() G
Vitesse mécanique de la GADA;
(rad/s)
mec
Moment d'inertie totale de la turbine;
(kgm2)
turbine J
Coefficient de frottements visqueux;
(Nm s/rad) f
Couple mécanique entraînent de la génératrice;
(N m )
Tg
Rapport de vitesse;
()
Angle d’orientation des pales ; (deg)
Couple des frottements visqueux;
(N m )
Tvis
Couple mécanique sur l’arbre de la GADA;
(N m )
mec T
Paramètres de la génératrice asynchrone à double alimentation
Résistance statorique par phase ;
() Rs
Résistance rotorique par phase ;
() Rr
Inductance cyclique statorique;
(H ) Ls
Inductance cyclique rotorique;
(H )
Lr
Inductance cyclique mutuelle (entre stator et rotor);
(H ) M
Constante de temps rotorique (
r r
r L
T R ) ;
r T
Coefficient de dispersion ou (de Blondel)
r sL L
M2 1
;
-
Nombre de paires de pôles;
p
Moment d'inertie;
(Kg.m2)
J
Coefficient de frottement visqueux;
(N.m.s/rad)
f
Couple électromagnétique;
(N.m) Tem
Puissances actives au niveau de stator et de rotor, respectivement;
(W)
r sP P,
Puissances réactives au niveau de stator et de rotor, respectivement ;
(Var)
r
sQ Q ,
Repères
Axes magnétiques liés aux enroulements triphasés statoriques ;
c
b
a S S
S , ,
Axes magnétiques liés aux enroulements triphasés rotoriques ;
c
b
a R R
R , ,
Axes de référentiel de Park (tournant à la vitesse de synchronisme) ; )
, (d q
Position angulaire de l’axe rotorique Ra
par rapport au l’axe statorique Sa
; (rad)
Position angulaire l’axe statorique Sa
par rapport à l’axe(d); (rad)
s
(rad)
r
Grandeurs électriques liées au stator
Tensions statoriques triphasés;
(V )
sb sc sa v v v , ,
Vecteur des tensions statoriques triphasées;
(V )
abc
Vs,
Tensions statoriques diphasées dans le repère(d,q); (V )
sd vsq
v ,
Vecteur des tensions statoriques diphasées dans le repère(d,q); (V )
dq
Vs,
Courants statoriques triphasés;
(A)
sb sc sa i i i , ,
Vecteur des courants statoriques triphasés;
(A)
abc
Is,
Courants statoriques diphasés dans le repère tournant(d,q);
(A)
sd isq
i ,
Vecteur des courants statoriques diphasés dans le repère tournant (d,q) ; (A)
dq
Is,
Tensions rotoriques triphasés;
(V )
rb rc ra v v v , ,
Vecteur des tensions rotoriques triphasées;
(V )
abc
Vr,
Tensions statoriques diphasées dans le repère(d,q); (V )
rd vrq
v ,
Vecteur des tensions rotoriques diphasées dans le repère(d,q); (V )
dq
Vr,
Courants rotoriques triphasés;
(A)
rb rc ra i i i , ,
Vecteur des courants rotoriques triphasés;
(A)
abc
Ir,
Courants rotoriques diphasés dans le repère tournant(d,q);
(A)
rd irq
i ,
Vecteur des courants rotoriques diphasés dans le repère tournant(d,q); (A)
dq
Ir,
Grandeurs magnétiques au stator
Flux magnétiques triphasés au stator;
(Wb )
sc
sa sb
, ,
Vecteur de flux magnétiques triphasés au stator;
(Wb )
abc
s,
Flux magnétiques statoriques dans le repère tournant(d,q); (Wb )
sq
sd
,
Vecteur de flux magnétiques statoriques dans le repère tournant(d,q); (Wb )
dq
s,
Grandeurs magnétiques au rotor
Flux magnétiques triphasés au rotor;
(Wb )
rb rc ra
, ,
Vecteur de flux magnétiques triphasés au rotor;
(Wb )
abc
r,
Flux magnétiques rotoriques dans le repère tournant(d,q); (Wb )
rd rq
,
Vecteur de flux magnétiques rotoriques dans le repère tournant(d,q); (Wb )
dq
r,
Grandeurs de la commande de la génératrice asynchrone à double alimentation
Vitesse mécanique de rotation ; (rd/s)
Pulsation électrique des grandeurs statoriques (s 2fs);
(rad/s)
s
Pulsation électrique correspondante à la vitesse de rotation ( p)
(rad/s)
Glissement de la vitesse de rotation : (g r/ s (s )/s);
( ) g
Grandeurs de la commande de la machine asynchrone à double alimentation
Valeur de référence de la puissance active statoriques;
(W)
* Ps
Valeur de référence de la puissance réactive statoriques ; (VAr )
*
Qs
Tensions rotoriques de référence dans le repère (d) et(q) ; (V )
*
* , rq
rd v v
Courants rotoriques de référence dans le repère (d) et(q) ; )
(A
*
*, rq
rd i i
Termes de couplage entre les axes (d) et(q) ; ( )
q
d em em f f ;
Composantes proportionnelle et intégrale du correcteur PI;
( ) Kp, Ki
Composante du correcteur PI de la puissance statorique active Ps; ( )
s
s iP
P
p K
K , , ,
Composante du correcteur PI de la puissance statorique réactive Qs; ( )
s
s iQ
Q
p K
K , , ,
Composante du correcteur PI du courant ird; ( )
id i id
p K
K , , ,
Composante du correcteur PI du courant irq; ( )
iq i iq
p K
K , , ,
Fonction de Lyapunov
XV
Vecteur de commande U
Vecteur de commande équivalente
eq U
Vecteur de commande discontinue
n U
Vecteur de variables d’état X
Surface de commutation S
L’écart sur les variables à régler; e(X)X* X ; )
(X e
Constante positive ;
Degré relatif r
Composante équivalente ; ( )
ueq
Composante discrète;
( )
n u
Surface de glissement ; ( )
) (x S
Dérivé de la surface de glissement d’une variable à réguler;
( )
) (x S
Surface de glissement pour la puissance active;
( ) ) (Ps S
Surface de glissement pour la puissance réactive;
( ) ) (Qs S
Erreurs absolue ;
e
Glossaire
MADA
Machine Asynchrone Double Alimentation ; GADA Génératrice Asynchrone à Double Alimentation;
MCC Machine à Courant Continu;
MLI Modulation de Largeur d’Impulsion;
PI Proportionnel et Intégral;
FTBO Fonction de Transfert en Boucle Ouverte ; FTBF Fonction de Transfert en Boucle Fermée ; SMC
Sliding Mode Control;
HOSMC High Order Sliding Mode Control;
IGBT (Transistors bipolaires à grille isolée (Insulated Gate Bipolar Transistor) ;
Introduction Générale
1
Introduction Générale
L
’énergie électrique est un élément crucial pour tout développement socio-économique. Elle est devenue dans la vie quotidienne des populations, notamment dans les pays développés, une nécessité dont on ne peut se passer.L'intense industrialisation des dernières décennies et la multiplication des appareils domestiques électriques ont conduit à des besoins planétaires considérables en énergie électrique. Face à cette demande, toujours croissante de nos jours, les pays industrialisés ont massivement fait appel aux centrales nucléaires. Cette source d'énergie présente l'avantage indéniable de ne pas engendrer de pollution atmosphérique contrairement aux centrales thermiques, mais le risque d'accident nucléaire, le traitement et l'enfouissement des déchets est des problèmes bien réels qui rendent cette énergie peu attractive pour les générations futures. Pour faire face à ces différents problèmes, les pays se tournent de plus en plus vers l’utilisation de sources d’énergies propres et renouvelables. En effet, ces pays se sont engagés, à moyen terme, à augmenter dans leur production d’énergie électrique la part d’énergie d’origine renouvelable [BOY 06].
L’énergie éolienne est l’une des plus importantes et les plus prometteuses des sources d’énergie renouvelable à travers le monde en termes de développement. Car elle est non polluante et économiquement viable. Les aides institutionnelles et gouvernementales, conjointement avec le potentiel éolien et le développement des technologies de conversion des énergies ont permis le développement rapide de l’énergie éolienne avec une croissance annuelle de 30% et une pénétration du marché de l’électricité de 40% en 2016 [BAR 15] .
Les éoliennes de dernière génération fonctionnent à vitesse variable. Ce type de fonctionnement permet d’augmenter le rendement énergétique, de baisser les charges mécaniques et d’améliorer la qualité de l’énergie électrique produite. Par rapport aux éoliennes à vitesse fixe ce sont les algorithmes de commande qui permettent de contrôler les puissances active et réactive produite par l’éolienne à chaque instant.
La littérature atteste du grand intérêt accordé aujourd'hui à la machine asynchrone à double alimentation (GADA) pour diverses applications, en tant que génératrice pour les énergies éoliennes.
Cet intérêt est dû essentiellement aux degrés de liberté qu'elle offre du fait de l'accessibilité de son rotor et donc de la possibilité de l'alimenter par un convertisseur aussi bien du côté du stator que du côté du rotor [DEN 10].
De nombreux travaux de recherche sur le contrôle et la commande d’éoliennes ont été menés.
Grâce à ces travaux, les dernières générations d’éoliennes fonctionnent avec une vitesse variable et
2
disposent d’une régulation des puissances statoriques active et réactive, [BRI 10]. Afin d’obtenir avec la machine asynchrone à double alimentation des performances semblables à celle de la MCC, il est nécessaire d’appliquer la commande vectorielle par orientation du flux afin d’assurer le contrôle du flux et celui du courant générant le couple électromagnétique. La commande vectorielle basée sur les correcteurs classiques ne permet plus d’avoir les qualités de réglage exigées. Le problème peut être résolu par un contrôle adaptatif par lequel le contrôleur est forcé à s’adapter à des conditions de fonctionnement très variées ; en exploitant les informations fournies par le générateur en temps réel.
Néanmoins ce type de contrôle reste difficile à implanter [MEZ 06]. Pour cela, nous serons amené à utiliser de plus en plus les techniques de l’automatique avancée plus compétitives et aptes à surmonter les non linéarités des systèmes et plus adaptées à la résolution des problèmes de robustesse existent [SLO 84].
Ces techniques évoluent d’une façon vertigineuse avec l’évolution des calculateurs numériques et de l’électronique de puissance. Ceci permet d’aboutir à des processus industriels de hautes performances. Chaque technique étant la meilleure pour une classe particulière de la commande pour une application donnée, dépendant de la forme des équations d’état du système et selon le but envisagé. Nous pouvons citer, la commande à structure variable (CSV) qui, dans la bibliographie du génie électrique, porte le nom de commande par mode de glissement en anglais (Sliding Mode Control) et le mode glissant d’ordre supérieure. Ces deux types de commande sont réputés pour être des commandes robustes vis-à-vis des variations paramétriques. L'intérêt récent accordé à ces dernières est dû, essentiellement, à la disponibilité des interrupteurs à fréquence de commutation élevée et des microprocesseurs de plus en plus performants.
Motivations et objectifs
A la lumière de ce constat, l’objectif principal de ce mémoire est de continuer le développement d’activités de recherche fondamentales et appliquées reliés à l’énergie éolienne et de développer des méthodes de commande optimale pour améliorer le rendement et la production de l’énergie électrique, étudier les techniques de commande robuste de la génératrice, susceptibles d’optimiser la production d’une éolienne, en particulier celle utilisant une génératrice asynchrone double alimentation. Par optimisation, nous entendons non seulement améliorer la qualité de l’énergie produite et le rendement énergétique mais aussi diminuer considérablement les effets des différentes perturbations qui influent sur le bon fonctionnement de la GADA.
Structure du mémoire :
Le présent mémoire est organisé en quatres chapitres :
Le premier chapitre sera consacré aux notions générales sur l’énergie éolienne. Nous exposerons quelques statistiques sur le développement de l’énergie éolienne au cours des dix dernières années.
Nous décrirons les différents composants constituant l’aérogénérateur ainsi que les différents types
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d’éoliennes existantes en détaillant leurs avantages et leurs inconvénients.
Le second chapitre sera dédié à la modélisation de la partie mécanique de l’éolienne. Nous modéliserons d’abord la turbine éolienne ainsi que l’arbre mécanique en décrivant l’utilité du multiplicateur. Puis nous procèderons à la mise en équation de la machine asynchrone à double alimentation. Afin de simplifier les équations de cette machine, nous utiliserons la transformation de PARK. Ensuite, nous donnerons un aperçu sur la commande à modulation de largeur d’impulsion de l’onduleur de tension.
Le troisième chapitre traitera le réglage classique des puissances statoriques active et réactive d’un système éolien à base d’une génératrice asynchrone à double alimentation connectée directement au réseau et pilotée par son rotor via un onduleur de tension commandé par MLI. Ainsi, nous aborderons les différentes méthodes d’orientation du flux statorique, à savoir la méthode directe et la méthode indirecte. Ensuite nous synthétiserons des différents méthodes de réglage par le correcteur classique (PI), et comparerons leurs performances en termes de suivi de consigne, sensibilité aux perturbations.
Le quatrième chapitre sera divisé en deux principales parties ; la première traitera le réglage par mode de glissement avec surface de commutation non linéaire. Nous présenterons le concept général des systèmes à structure variable avec mode de glissement. La seconde partie de ce chapitre sera consacrée à le réglage par mode glissant d’ordre supérieur obtenir une commande plus performante et fiable.
Enfin, le travail entrepris sera achevé par une conclusion générale et des propositions pour les futurs travaux de recherches. Les données du système éolien seront regroupées dans les annexes de ce mémoire.
Chapitre I :
Etat de l’art sur la conversion
éolienne
4 I.1. Introduction
Les sources renouvelables d’énergie, permettant une production décentralisée de l’électricité, peuvent contribuer à résoudre le problème de l’électrification des sites isolés où un grand nombre d’individus est dépourvu de tout apport énergétique, ne pouvant ainsi satisfaire aucun besoin même minime et améliorer ses conditions de vie. Faisant appel à des sources d’énergie universellement répandues, nécessitant un minimum de maintenance, la solution éolienne représente le plus souvent le choix économique et technologique idéal pour les régions ou installations isolées.
Une énergie renouvelable est une source d'énergie qui se renouvelle assez rapidement pour être considérée comme inépuisable à l'échelle de l'homme. Les énergies renouvelables sont issues de phénomènes naturels réguliers ou constants provoqués par les astres, principalement le Soleil (rayonnement), mais aussi la Lune (marée) et la Terre (énergie géothermique). Soulignons que le caractère renouvelable d'une énergie dépend non seulement de la vitesse à laquelle la source se régénère, mais aussi de la vitesse à laquelle elle est consommée.
I.2. Historique de l’énergie éolienne
Tirée du nom donné au dieu du vent dans la Grèce antique : Éole, c’est l’une des premières formes d'énergie employée par l'homme ; Elle fut utilisée pour la propulsion des navires ensuite pour les moulins à céréales. La première utilisation connue de l'énergie éolienne remonte à 2000 ans avant Cryst. Les Babyloniens avaient conçu à cette époque tout un projet d'irrigation de la Mésopotamie en faisant usage de la puissance du vent. Ce n'est qu'au moyen âge que les moulins à vent furent introduits en Europe pour moudre le blé et assécher les terres inondées au Pays-Bas .L’idée d'associer une turbine éolienne à une génératrice est mise au point par Poul La Cour En 1890. Cette application a évolué en termes de puissance et de rendement durant tout le 20éme siècle et jusqu'au début du 21éme. Elle fut utilisée à travers le monde notamment dans les zones isolées telles que les îles du pacifique.
Les Pays-Bas se sont avéré les leaders incontestés dans les domaines de la construction des éoliennes (50% des éoliennes dans le monde sont de fabrication Hollandaise). La crise pétrolière de 1973 a alerté les états producteurs d'énergie fossile sur la nécessité du développement de l'énergie éolienne.
En 2006 l'Algérie a décidé de se doter de la technologie éolienne en implantant la première ferme éolienne à Tindouf, pour une puissance de 50MW et, d’ici 2015, 5% des besoins algériens en électricité seront assurés par les énergies renouvelables dont l’énergie éolienne [MER 08]
I.3. Gisement éolien en Algérie
En ce qui concerne l’Algérie, la ressource éolienne varie beaucoup d’un endroit à un autre. Ceci est principalement du à une topographie et climat très diversifié. En effet, notre vaste pays se subdivise en deux grandes zones géographiques distinctes.
Le nord méditerranéen est caractérisé par un littoral de 1200 Km et un relief montagneux, représenté par deux chaînes de l’atlas tellien et l’atlas saharien, entre elles s’intercalent des plaines et
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les hauts plateaux de climat continental. Le sud, quant à lui, se caractérise par un climat saharien.
Le sud algérien est caractérisé par des vitesses plus élevées que le nord, plus particulièrement le sud-ouest avec des vitesses supérieures à 4 m/s et qui dépassent la valeur de 6 m/s dans la région d’Adrar. Concernant le nord, nous remarquons globalement que la vitesse moyenne est peut élevée.
On note cependant, l’existence de microclimats sur les sites côtiers d’Oran, Bejaia et Annaba, sur les hauts plateaux de Tiaret et El kheiter ainsi que dans la région délimitée par Bejaia au nord et Biskra au sud.
I.3.1. Atlas de la vitesse du vent
La carte des vents de l’Algérie, estimée à 10 m du sol est présentée en figure (I-1). Les vitesses moyennes annuelles obtenues varient de 2 à 6.5 m/s. Nous remarquons qu’à l’exception de la région côtière (moins Bejaia et Oran), du Tassili et de Beni-Abbés, la vitesse de vent moyenne est supérieure à 3 m/s. La région centrale de l’Algérie est caractérisée par des vitesses de vent variant de 3 à 4 m/s, et augmente au fur et a mesure que l’on descend vers le sud-ouest. Le maximum est obtenu pour la région d’Adrar avec une valeur moyenne de 6.5 m/s. Cependant, nous pouvons observer l’existence de plusieurs microclimats où la vitesse excède les 5 m/s comme dans les régions de Tiaret, Tindouf et Oran.
Figure (I-1) : Atlas de la vitesse moyenne du vent de l’Algérie estimée à 10 m du sol.
6 I.3.2. L’énergie éolienne en Algérie
Le premier essai éolien en Algérie a été installé en date de 1957 en utilisant un aérogénérateur à Alger. Ce dernier était installé en Angleterre puis racheté et installé à Alger. D’autres installations ont été installées ailleurs en Algérie mais sans succès, les technologies éoliennes n’étant pas toujours très concluante. Ce pendant, ces technologies ont vu un essor considérable suite aux investissements qui lui ont été consacrés au lendemain du choc pétrolier de 1973. En effect, l’énergie éolienne est aujourd’hui plus fiable, plus importante et plus grande.
L’énergie éolienne en Algérie est encore insuffisante même si de nouveaux projets voient les jours notamment à Adrar (Ex: ferme éolienne à Adrar). Sept centrales seront ainsi installées d’ici 2030 selon le ministre des énergies. Outre la production d’électricité, l’autre fonction de l’énergie éolienne est le pompage d’eau, dont une installée à Adrar en 1953. Ainsi, 77 éoliennes de pompage ont été installées dans les Hauts plateaux de l’Algérie. Ces éoliennes de pompage peuvent être mécaniques ou électriques, même si l’électrique reste plus fiable. Pour se faire, la puissance du vent doit être plus importante et surtout plus constante. Selon l’Européen Wind Énergie le coût de l’électricité est plus cher si la disponibilité du vent est plus fiable. En ce qui concerne l’Algérie, les énergies renouvelables n’ont pas encore connu à l’heure actuelle le développement qui permettrait leur exploitation, malgré le gisement en énergies renouvelables dont dispose l’Algérie. Ceci constitue un atout majeur qui pourra être valorisé pour faire de l’Algérie un fournisseur en énergie électrique.
Heureusement, En 2011 une décision présidentielle sur l’orientation de l’Algérie vers les énergies renouvelables a été prise. De ce fait, un programme très ambitieux de développement de ces énergies renouvelable a été adopté récemment par le gouvernement en visant une contribution de ces énergies à hauteur de 40% de la production nationale d’électricité à l’horizon 2030. Dans ce contexte, 65 projets pour la période 2011/2020, dont 10 projets pour la seule phase pilote 2011-2013 ont été identifiés.
Ces projets seront menés dans le but de produire 22000 MW à l’horizon 2030, dont 10 000 MW pourraient être dédiés à l’exportation. En matière d’emploi, la réalisation du programme des énergies renouvelables prévoit la création de plus de 200 000 emplois directs et indirects.
L’Algérie vise ainsi l’investissement dans le domaine de la production électrique à partir de la filière éolienne pour atteindre 3% du bilan national à l’horizon 2027. Un premier pas a été fait par le groupe sonelgaz, qui a confié la réalisation de la première ferme éolienne à Adrar d’une puissance de 10 MW, au groupe français Vergnet. L’énergie produite par cette ferme, qui sera opérationnelle en 2014, sera injectée dans le réseau d’électricité de la Wilaya d’Adrar.
I.4. L’aérogénérateur
Un aérogénérateur, plus couramment appelé éolienne, est un dispositif qui transforme une partie de l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique disponible sur un arbre de transmission puis en énergie électrique par l’intermédiaire d’une génératrice. Selon leur puissance nominale, les éoliennes
7 sont divisées en trois catégories [MUL 08] :
Eoliennes de petite puissance : inférieure à 40Kw
Eoliennes de moyenne puissance : de 40 à quelques centaines de KW
Eoliennes de forte puissance : supérieure à 1 MW
La figure (I-2) illustre la correspondance taille et puissance des éoliennes.
Figure (I-2): Correspondance taille et puissance des éoliennes [ZAR 11].
A titre de comparaison, le tableau ci-dessous propose une classification de ces turbines selon la puissance qu’elles délivrent et le diamètre de leur hélice.
I.5. Les différents types d’éoliennes
Il existe deux grandes familles d’éoliennes: Les aérogénérateurs à axe vertical et ceux à axe
horizontal [BOY 06], [POI 03]
I.5.1.Aérogénérateurs à axe vertical
Ils ont tiré leur nom de la disposition verticale de l’arbre. Elles ont été les premières structures Echelle Puissance d’hélice Diamètre de l’hélice
Petite Moins de 40 KW Moins de 12 m
Moyenne De 40 KW a 999 KW 12 m à 45 m
Grande 1 MW et plus 46 m et plus
Tableau (I-1): Classification des turbines éoliennes.
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utilisées pour la production de l’énergie électrique. Plusieurs prototypes ont vu le jour, mais seulement deux ont atteint l’étape d’industrialisation.
Rotor de Savonius
Basé sur le principe de traînée différentielle qui stipule qu’un couple moteur peut être obtenu par une pression différente exercée par le vent sur les parties concaves et convexes de la structure.
Rotor de Darrieus
Ou éoliennes à variation cyclique d’incidence. Basées sur le fait qu’un profil placé dans la direction d’écoulement de l’air est soumis à des forces de direction et d’intensité variables selon l’orientation de ce profil. La résultante de ces forces génère un couple moteur entraînant l’orientation du positif.
Figure (I-3) :L’aérogénérateur à axe vertical.
Figure (I-4) : Structure de Savonius [POI 03].
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Les principaux avantages des éoliennes à axe vertical sont les suivants :
Accessibilité de la génératrice et du multiplicateur mis directement au sol, ce qui facilite la maintenance et l’entretient.
La non nécessité d’un système d’orientation du rotor car le vent peut faire tourner la structure quelque soit sa direction.
Cependant elles ont comme inconvénients les points suivants:
Faible rendement et fluctuations importantes de puissance.
Occupation importante du terrain pour les puissances élevées.
Faible vitesse du vent à proximité du sol.
I.5.2. Aérogénérateurs à axe horizontal
Ils sont de loin les structures les plus répandus dans le monde grâce à une faible emprise au niveau du sol et une meilleure efficacité énergétique, en effet ces éoliennes peuvent atteindre des hauteurs très importantes où l’impact du relief sur la vitesse du vent est minimal. Nous orienterons par la suite notre étude que sur ce type d’aérogénérateurs.
Les aérogénérateurs à axe horizontale utilisés généralement pour la production de l’énergie électrique sont à trois pales, mais il existe d’autres structures à une ou deux pales [ROU 12].
Figure (I-5) : Structure de Darrieus [POI 03].
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I.6.Principaux composants des aérogénérateurs à axe horizontal
Comme l’aérogénérateur à axe horizontal est le plus utilisé, on s’intéresse à la structure interne de cet aérogénérateur. Les trois principaux constituants d’un aérogénérateur à axe horizontal sont : La tour (mat), la nacelle et les pales qui sont supportées par le moyeu [HAM 08].
La tour : C’est un pylône qui supporte la nacelle et le rotor de l’éolienne. Généralement un tube en acier ou un treillis métallique, sa hauteur et son diamètre sont fonction de la puissance nominale de l’éolienne pour éviter les perturbations près du sol mais surtout pour permettre l’utilisation de pales plus longues. A l’intérieur, on trouve les câbles de Transport de l’énergie électrique, les éléments
Vent Vent
Rotation
Vent Système
d’orientation
Eolienne face au vent (amont) Eolienne sous le vent (aval)
Figure (I-6) : Aérogénérateur à axe horizontal [POI 03].
Pales
Nacelle
Génératrice Tour
Multiplicateur
Figure (I-7) : Schéma interne d’un aérogénérateur à axe horizontal [ROU 12].
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de contrôle, l’appareillage de connexion au réseau de distribution et l’échelle d’accès à la nacelle.
Les pales : Leurs rôle est de capter la puissance du vent et la transférer au rotor. Dans la plus part des aérogénérateurs Leur nombre est de trois, car ce nombre procure un bon compromis entre le coefficient de puissance, le coût et la vitesse de rotation du capteur éolien en plus de la stabilité.
Ces pales sont fixées par le biais d’un moyeu.
La nacelle : Située en haut du mat, c’est le cœur de l’éolienne. Elle regroupe tous les éléments mécaniques permettant de coupler la turbine éolienne à la génératrice électrique.
I.7. Production d’une éolienne
L’exploitation de l’énergie électrique produite par une éolienne peut se faire de deux manières selon qu’elle soit connectée au réseau ou alimentant une charge isolée.
I.7.1. Eolienne connectée au réseau
Les éoliennes raccordées au réseau électrique sont le plus souvent regroupées dans un parc éolien d'environ 5 à 50 machines, mais on peut retrouver aussi des machines isolées connectées au réseau [BOY 06].
Le courant électrique acheminé à travers le réseau doit avoir une fréquence de 50 Hz avec une tension d’amplitude bien définie. Une éolienne raccordée au réseau se doit donc de fournir une tension respectant ces exigences, quelle que soit la vitesse du vent. Une première technique consiste à garder la vitesse de rotation de la génératrice constante. Cette dernière est alors obtenue par régulation notamment avec l'orientation des pales. Mais il est également possible de faire fonctionner une éolienne à vitesse de rotation variable en utilisant un convertisseur de fréquence tel qu'un cycloconvertisseur.
A vitesse trop faible du vent, l'éolienne s'arrête en raison des forces de frottement sec qui Tour haubanée Tour tubulaire Tour en treillis
Figure (I-8) : Différents types de tours (mats).
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s'opposent à la rotation de l'hélice. Cette diminution de la vitesse de rotation ne permet plus de fournir cette fréquence. Dans ce cas, l'éolienne devienne consommatrice d'électricité, elle est donc automatiquement déconnectée du réseau. Si la vitesse du vent est trop forte (supérieure à 100km /h par exemple), l'éolienne est mise en sécurité et déconnectée du réseau, ses pales sont mises en drapeau et s'arrêtent pour éviter des sollicitations qui pourraient les briser. Certaines éoliennes récentes continuent à tourner mais à vitesse réduite, diminuant ainsi le nombre de déconnexions du réseau et augmentant la production moyenne par vent fort
I.7.2. Eolienne alimentant une charge isolée
L'énergie éolienne est aussi utilisée pour fournir de l'énergie à des sites isolés, par exemple pour produire de l'électricité dans les îles, pour le pompage de l'eau dans des champs, ou encore pour alimenter en électricité des voiliers, des phares et des balises. Ces éoliennes de petite puissance sont dites appartenir au petit éolien, par opposition au grand éolien ou à l'éolien industriel.
I.8. Nécessité de stockage
Le stockage d’énergie associé à une gestion adéquate permet d’obtenir un service réseau appréciable de telle façon à garantir une production constante et continue tout au long de l’année.
Nous nous intéresserons aux modes de stockage qui peuvent être associés à une éolienne, il y a deux types de stockage à envisager : d’une part le stockage à court terme permettant de faire face aux bourrasques de vent et aux turbulences, et d’autre part le stockage de longue durée qui permettrait de restituer l’énergie lorsqu’il n’y a plus de vent [BAR 09].
Le but est double : stocker de l’énergie électrique dans les périodes de fort vent pour pouvoir la restituer dans les périodes de vent plus faible et lisser au maximum la puissance produite par l’ensemble éolienne et stockage. Le stockage se fait le plus souvent sous une forme autre que l’énergie électrique et demande des conversions énergétiques plus complexes. Le rendement global du stockage est donc très variable en fonction des procédés choisis.
I.8.1. Techniques de stockage à court terme
Les systèmes de stockage à court terme permettent de transférer rapidement des puissances élevées sur des durées pouvant aller de la seconde à la dizaine de minutes. On trouve principalement des systèmes à stockage inertiel mais le développement récent de nouveaux composants tels que les super- capacités permet d’envisager des solutions de stockages électrochimiques.
Les systèmes de stockages inertiels : sont constitués de très lourds volants d’inerties accouplés à des machines classiques, le stockage s’effectue désormais à très grande vitesse en utilisant des machines complexes comportant plusieurs rotors concentriques.
Les super capacités : Elles ont un grand intérêt pour le lissage des fluctuations de puissance par leur dynamique plus rapide que celle des batteries. Leurs capacité augmente et l’on
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trouve désormais des super capacités de 1800F, utilisées en association avec un convertisseur alternatif/continu permettant l’échange avec le réseau.
I.8.2.Techniques de stockage à long terme
Le stockage à long terme s’effectue essentiellement au moyen de batteries, comme il existe beaucoup d’autres systèmes complexes tels que les systèmes à air comprimé ou encore l’électrolyse associée à une pile à combustible.
Les batteries : Elles ont évolué durant cette dernière décennie et offrent désormais des capacités volumiques et massiques très importantes notamment avec les dernières générations du type lithium polymère tout en optimisant leur durée de vie.
Les systèmes à air comprimé : utilisent différents procédés afin de stocker et restituer l’énergie en utilisant ou non l’énergie d’échauffement que la compression procure. De plus, un compresseur est utilisé pour le stockage et une turbine associée à une génératrice pour le déstockage.
Les systèmes utilisant un électrolyseur : pour le stockage d’énergie sous forme d’hydrogène et la restitution d’énergie à l’aide d’une pile à combustible sont aussi à l’étude.
Ces deux dernières techniques sont encore en développement et le rendement global pour la restitution est relativement faible. Par contre, elles permettent d’obtenir des capacités importantes à moindre frais car le stockage se fait dans des réservoirs qui peuvent être dimensionnés en fonction de l’énergie que l’on veut stocker.
I.9.Avantages et Inconvénient I.9.1. Avantages
L’énergie éolienne est une énergie renouvelable, c’est à dire que contrairement aux énergies fossiles, les générations futures pourront toujours en bénéficier.
L’énergie éolienne n’est pas non plus une énergie à risque comme c’est le cas de l’énergie nucléaire et ne produit évidemment pas de déchets radioactifs.
L’exploitation de l’énergie éolienne n’est pas un procédé continu puisque les éoliennes en fonctionnement peuvent facilement être arrêtées.
Les parcs éoliens se démontent très facilement et ne laissent pas de trace. L’énergie éolienne possède d’autre part des atouts économiques certains :
C’est une source d’énergie locale qui répond aux besoins locaux en énergie. Ainsi les pertes
C’est l’énergie la moins chère parmi toutes les autres énergies renouvelables.
Cette source d’énergie est également très intéressante pour les pays en voie de développement.
14 I.9.2.Inconvénients
S’ils sont pour leurs majorités anodines, les systèmes éoliens présentent certains inconvénients:
N u i s a n c e sonore : Des expertises acoustiques ont montrés qu’une éolienne produit un bruit de 55 dB au pied de sa tour, ce qui correspond à l'ambiance sonore d'un bureau. Ce niveau sonore est en général considéré comme acceptable.
Risque d'accident éolien : Les éoliennes présentent des risques d'accidents (un fort vent est susceptible de rompre les structures des éoliennes).La majorité des accidents connus sont liés à l'utilisation de matériels d'occasion. Les éoliennes aujourd'hui installées bénéficient de certifications réalisées par des organismes indépendants, et sont construites sous contrôle qualité sévère, réduisant significativement les risques de rupture du matériel. Dans le monde, personne n'a encore jamais été reconnu victime d'un accident éolien.
Esthétique : Comparativement aux premiers parcs éoliens, très denses, les nouveaux parcs voient leurs éoliennes plus espacées, celles-ci étant de plus grande taille et puissance. Ils ont donc perdu leur aspect surpeuplé. Les éoliennes peuvent être disposées le long des autoroutes, ce qui réduit significativement les soucis d'esthétiques.
Impact des installations : Interférence potentielle avec les radars militaires dans le cadre de la détection d'un aéronef volant à basse altitude ou pour les radars météorologiques pour la détection de la précipitation. En effet, les éoliennes constituent un obstacle à la propagation de l'onde.
Selon la proximité et la densité du parc d'éoliennes, ceci peut constituer un blocage majeur à basse altitude donnant une zone d'ombre dans les données.
Encombrement des éoliennes : Les éoliennes actuelles nécessitent une importante surface au sol, imposée par la rotation nécessaire en fonction de la direction du vent, par la taille des pales, par l’interférence entre éoliennes voisines sur le flux du vent et par mesure de sécurité en cas de chute.
Figure (I-9) : Niveau sonore d’une éolienne.
