Assessment and analysis of wind energy generation and power control of wind turbine system

Abstract

This study concerns the evaluation of wind power potential and the choice of a wind  turbine to be installed near Rabah Bitat international airport of Annaba. Furthermore, the performances of power control of this turbine are developed. For this, the wind  speed data measured by meteorological station of th e airport are used. At the first time, a statistical analysis of wind characteristics and the extrapolation of weibull  parameters are presented. Otherwise, the analysis of the power produced and the capacity factor led to the choice of the wind turbine Enercon E-82/2000 whose characteristics: Rated wind speed (13m / s), the cut-in wind speed (2.5m / s) and a rated power of 2000kW. Finally, the control of the active and reactive power, by  adaptive fuzzy gain scheduling of proportional integral controller is simulated using software Matlab/Simulink, studies on a 2 MW DFIG wind generation system.  Performance and robustness results obtained are presented and analyzed.

Keywords: wind energy- wind speed- Weibull distribution-capacity factor-power  output.

Évaluation et analyse de la production d'énergie éolienne et contrôle de
puissances d'un système éolien

Cette étude concerne l‟évaluation du potentiel de la puissance du vent et le choix  d‟une éolienne à installer à proximité de l‟aéroport international Rabah Bitat de Annaba. En outre, les performances de la commande des puissances de cette  turbine ont été développées. Pour cela, des données de la vitesse du vent mesurées par la station météorologique de l‟aéroport sont utilisées. Dans un premier temps, une analyse statistique des caractéristiques du vent ainsi que l'extrapolation des paramètres de weibull sont présentées. Par ailleurs, l‟analyse de la puissance produite et du facteur de capacité a mené au choix de l‟éolienne Enercon  E-82/2000 dont les caractéristiques : vitesse nominale du vent (13m/s), vitesse de démarrage (2.5m/s) et une puissance nominale de 2000kW. Finalement, la commande des puissances active et réactive par un mécanisme d‟adaptation flou des paramètres du régulateur proportionnel intégral a été simulée sous  Matlab/Simulink, réalisés sur une éolienne de 2 MW. Les résultats des  performances et de robustesse obtenus sont présentés et analysés.

Mots clés : energie éolienne-vitesse du vent-distribution de Weibull-facteur de  capacité-puissance produite.