TD2 modelisation reseau

SEER2 ModélisationSystèmesElectriques Page1sur4
UH2CENSETMOHAMMEDIA AU2019‐2020
SEER.2 
TDModélisationdesSystèmesélectriques
Exercice1
Ledispositifétudiéici,estconstituéd’uneturbineéoliennecomprenantdespalesderayonR
entrainantunegénératriceàtraversunmultiplicateurdevitesseàbasederouesdentéesetde
gainG(figure1)
tur
Vw
Vw
R
Caer
mec
Cg
Turbine Multiplicateur Générateur 
Figure1
a) Rappelerl’expressiondelapuissanceaérodynamiqueapparaissantauniveaudel’arbre
delaturbineenfonctiondurayonR,delavitesseduvent
,deladensitédel’airet
ducoefficientdepuissance, .
AvecleratiodevitesseliantlavitessedelaturbineΩàcelleduvent
etl’angle
d’orientationdespâles.
b) RappelerencorelarelationdonnantenfonctiondeΩ,
etde.Désignercette
relationpar0
c) Déduirel’expressionducoupleaérodynamiqueenfonctiondeR,de
,de,de
etdeΩ.Désignercetteexpressionpar1
Le multiplicateur (modulateur mécanique) adapte la vitesse de la turbine à la vitesse de la
génératrice.

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Figure2
d) Donner les relations liant le coupleà
etlavitesseΩ àΩ . Designer
respectivementlarelationducouplepar2etcelledelavitessepar3.
Enconsidérantl’inertietotaleJreportéesurlerotordelagénératricecomposéeparlamasse
despalesetcelledurotordelaturbineetaussil’inertiedelagénératricetelque  
(figure2)
e) Donnerl’équationfondamentaledeladynamiquepermettantdedéterminerl’évolution
delavitessemécaniqueΩàpartirducouplemécaniqueappliquéaurotordela
génératrice.Designercetterelationpar3
lecoupleprendencomptelecoupleélectromagnétiqueproduitparlagénératrice,le
couple des frottements visqueux auniveaudespaliersetlecouple
issudu
multiplicateur.
f) Exprimerdonclecoupleenfonctionde,et.Designercetterelationpar
5
g) Exprimerlecouplerésistantduauxfrottements.Designercetterelationpar6
h) Etabliràpartirdesrelationsprécédentesungrapheinformationnelcausalmodélisant
cetteturbine.
Exercice2:
Onconsidèreleréseaudelafigure3danslequel,unechargeestalimentéparungénérateurvia
unelignedetransmissionetdeuxtransformateursT1etT2.compte‐tenu des données
indiquéessurleschémadelafigure3,onchercheàcalculerla puissance active fournie à la
chargeetlatensionàsesbornes.
Poursefaireonfixelapuissancedebaseà10MVA.

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Figure3
1. Choisirlestensionsdebasedansles3bus,
.
2. En considérant les modèles simplifiés des transformateurs et delaligne,donnerle
schémaéquivalentduréseau
3. Calculerenpulesimpédancessuivantesduréseau:_,_et_
4. Tracerleschémaéquivalentduréseauenpu
5. Calculerlecourantdanslachargeenpu.Endéduirelatensionauxbornesdelacharge.
6. Calculerlapuissanceauxbornesdelachargeenconsidérantson expression en
complexe: 
∗.Endéduiredonclapuissanceactivedelacharge.
Exercice3:
Ondemandedanscetexercice,dedéterminerlecourantdecourt‐circuitaupointPduréseau
représentédanslafigure4souslaformed'unschémaunifilaireenutilisantlaméthodebasede
puissance(voirAnnexe).Onnormaliselapuissanceà7.5MVA:
Figure4

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Annexes
Onrappellel’expressiondel’impédanceréduite:%  100    
Outilsindispensablespourlaméthodedecalculdescourantsde court‐circuit basée sur la
puissance:
 l'écrituredesimpédancesréduites:%  100    
 delatensiondecourt‐circuit
%√%%
 delapuissance(apparente)decourt‐circuit: 
  100  
%