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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 13/2 - 2010  - pp.179-207
TITRE
Détection de défauts des convertisseurs de puissance d'un système éolien et validation par prototypage FPGA in the loop

TITLE
Power converters failure diagnosis for wind energy conversion systems and FPGA in the loop prototyping validation

RÉSUMÉ
Cet article propose une méthode innovante de détection de défauts des semiconducteurs de puissance appliquée à une nouvelle topologie tolérante aux fautes de système éolien intégrant une Machine Asynchrone à Double Alimentation (MADA). Les objectifs de la méthode présentée sont de minimiser le temps entre l'apparition du défaut et son diagnostic et de la rendre insensible aux commutations des semi-conducteurs de puissance. Afin de détecter un interrupteur défaillant en moins de 10 µs, la méthode a été implantée sur une cible FPGA (Field Programmable Gate Array). Un flot de conception permettant l'implantation sur FPGA est expliqué. Les résultats ainsi obtenus par prototypage rapide dit FPGA in the loop valident les performances de notre système éolien tolérant aux fautes.


ABSTRACT
This paper discusses the design, implementation, experimental validation and performances of a FPGA-based real time power converter failure diagnosis for three-leg fault tolerant converter topologies used in Wind Energy Conversion Systems (WECS). The developed approach minimizes the time interval between the fault occurrence and its diagnosis. To detect a faulty switch in less than 10 µs, a FPGA (Field Programmable Gate Array) fully digital implementation is used. The experimental failure diagnosis implementation based on FPGA in the loop hardware prototyping verifies the performances of the fault tolerant WECS with DFIG.


AUTEUR(S)
Arnaud GAILLARD, Philippe POURE, Shahrokh SAADATE

MOTS-CLÉS
détection de défauts, système éolien, MADA, prototypage FPGA in the loop.

KEYWORDS
fault detection, wind energy system, DFIG, FPGA in the loop hardware prototyping.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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