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

 ARTICLE VOL 18/5-6 - 2016  - pp.339-359  - doi:10.3166/ejee.18.339-359
TITLE
Design optimization and control of a double stator permanent magnet generator for tidal energy applications

RÉSUMÉ

Ce papier traite de la commande et de l’optimisation d’une génératrice synchrone à aimants permanents à double stator (DSPMG) pour une application de l’extraction de l’énergie des courants marins. Dans un premier temps, nous présentons différents concepts de turbines et les projets en cours. Nous avons développé une optimisation originale de dimensionnement de l’ensemble convertisseur machine qui tient compte à la fois des probabilités d’apparition de vitesse de courants marins, de la stratégie de commande, du design du générateur ainsi que de la taille du convertisseur de façon à minimiser l’investissement et maximiser l’énergie annuelle produite. Ensuite, nous mettrons en évidence que les avantages structurels intrinsèques de la DSPMG permettent de fonctionner en régime dégradé avec une phase en défaut, tout en assurant la continuité de service. Enfin, les stratégies de contrôle développées en régime dégradé sont présentées et analysées.



ABSTRACT

This paper investigates a variable speed direct drive optimization and control for marine current energy application based on a Double Stator Permanent Magnet Generator (DSPMG). At first, turbine concepts, relative projects and usual conversion chains for tidal energy conversion are briefly presented. An original generator multi-objective optimal design method taking into account the tidal speed occurrence, control strategy and converter size to minimize the investment and maximize the annual energy output is developed. The conceptual advantages of the DSPMG are also used to show the possibility of uninterruptible operation under converter open phase faults. Simulation results are given and demonstrate the effectiveness of the optimization design and the proposed fault tolerant control.



AUTEUR(S)
Jian ZHANG, Luc MOREAU, Azeddine HOUARI, Mohamed MACHMOUM

MOTS-CLÉS
énergie hydrolienne, modélisation, design optimal, génératrice synchrone à aimants permanents à double stator, commande en mode dégradé.

KEYWORDS
marine current renewable energy, modelling, optimal design, double stator per- manenet magnet machine, fault-tolerant control.-

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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