Le terme « vitesse variable » indique que ces éoliennes sont conçues pour résister et fonctionner avec précision à différentes vitesses de vent. maintenir des performances aérodynamiques optimales en permettant à la vitesse du générateur/rotor de varier proportionnellement à la vitesse du vent. Cela signifie que l'éolienne peut ajuster sa vitesse entre la vitesse de démarrage et la vitesse nominale tout en conservant un TSR (Tip Speed Ratio) constant.
Cette capacité d'adaptation aux variations des conditions de vent contribue à optimiser le rendement de l'éolienne. Pour maintenir une vitesse constante du générateur/rotor supérieure à la vitesse nominale, il est essentiel de contrôler activement le couple.
Différents types de générateurs sont utilisés dans les éoliennes à vitesse variable en raison de divers facteurs. L'un d'eux est générateur à induction à double alimentation (DFIG)Le générateur à induction à rotor bobiné est un autre type qui permet une vitesse variable tout en maintenant une puissance de sortie fixe.
Caractéristiques des éoliennes à vitesse variable
Certaines caractéristiques clés des turbines à vitesse variable sont :
- La mise en œuvre de systèmes à vitesse variable peut considérablement améliorer le potentiel d'absorption d'énergie pendant les opérations à charge partielle.
- Ce système peut utiliser soit un générateur synchrone, soit un générateur à induction.
- Il peut fonction sans engrenages, ce qui entraîne une réduction des coûts.
- Avec une éolienne à vitesse variable, la vitesse du générateur ou du rotor peut varier proportionnellement à la vitesse du vent.
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Différences entre les éoliennes à vitesse variable et à vitesse fixe
Contrairement à une turbine à vitesse variable, une turbine fixe maintient une vitesse de rotation constante du générateur ou du rotor, quelle que soit la vitesse du vent. Le rapport de vitesse de pointe varie avec la vitesse du vent et l'aérodynamique du rotor n'est optimale qu'à une vitesse donnée. Le couple du générateur est déterminé uniquement par le générateur à induction.
- Les éoliennes à vitesse fixe n'atteignent leur efficacité maximale qu'à une vitesse de vent spécifique, tandis que les éoliennes à vitesse variable atteignent une efficacité maximale sur une plus large gamme de vitesses de vent.
- Les éoliennes à vitesse variable ont un contrôle sur la puissance réactive, tandis que celles à vitesse fixe n'ont aucun contrôle.
- Les harmoniques sont générées par des convertisseurs électroniques dans les turbines à vitesse variable, mais aucune n'est générée dans les turbines à vitesse fixe.
- Les turbines à vitesse fixe ont un contrôle du niveau de tensionéliminant ainsi les creux de tension. En mode continu, les tensions fixes produisent des courants d'appel élevés, provoquant une chute de tension.
- Les turbines à vitesse variable améliorent la stabilité de la tension, mais les turbines à vitesse fixe sont confrontées à des variations de tension et à des scintillements dus aux variations du vent.
- Niveaux transitoires limités dans les turbines variables tandis que les turbines fixes sont confrontées à des transitoires lors du démarrage et de l'arrêt en raison des condensateurs shunt.
- Les turbines à vitesse variable offrent de meilleures variations de fréquence. En revanche, les turbines fixes subissent des variations en cas de vent soudain, notamment en cas de baisse ou de hausse soudaine de la vitesse du vent sur le réseau autonome.
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