FR2977094A1 - Methode de regulation de la puissance d'une installation de conversion d'energie et installation de conversion d'energie pilotee par une telle methode - Google Patents

Abstract

Cette méthode permet de réguler de la puissance d'une installation (100) de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique. L'installation (100) comprend une machine (1), un alternateur (2), un premier convertisseur (41), un câble électrique (3) qui relie les bornes de l'alternateur (2) au premier convertisseur (41), un second convertisseur (42), des moyens de mesure (8, 41, 43), une unité de commande (5), le premier convertisseur (41) modulant la fréquence et le courant du premier signal électrique (S2). La méthode comprend une première étape préalable dans laquelle la valeur d'une première grandeur proportionnelle à une puissance réactive est implémentée dans l'unité de commande et une étape principale dans laquelle l'unité de commande (5) détermine la fréquence de pilotage et le courant de pilotage à partir d'une erreur égale à la différence entre la première grandeur et une seconde grandeur qui est homogène à la première grandeur, proportionnelle ou homogène à la puissance réactive du premier convertisseur (41) et déterminée à partir d'une valeur mesurée du courant du premier signal électrique (S2).

Description

Méthode de régulation de la puissance d'une installation de conversion d'énergie et installation de conversion d'énergie pilotée par une telle méthode

La présente invention concerne une méthode de régulation de la puissance d'une installation de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique, ainsi qu'une installation pilotée par une telle méthode. Dans le cadre de la présente invention, l'installation comprend une machine pouvant être une turbine hydraulique, par exemple une hydrolienne, ou une éolienne. La machine comprend un récepteur mécanique rotatif destiné à être traversé par un écoulement d'eau ou d'air. En fonction du type de la machine, le récepteur est généralement désigné par le terme « hélice » ou « roue ». Dans la suite, le récepteur est désigné par le terme « hélice ». L'hélice comprend des pâles fixées à un moyeu qui est relié à un alternateur. En service, l'écoulement entraine en rotation l'hélice et l'alternateur convertit la puissance mécanique générée par la rotation de l'hélice en puissance électrique. Ainsi, l'ensemble formé par la machine et l'alternateur constitue un générateur d'énergie électrique. Pour pouvoir coupler directement l'alternateur au réseau électrique, la fréquence du signal électrique sinusoïdal en sortie de l'alternateur doit être égale à la fréquence du réseau électrique, par exemple 50 Hz en Europe ou 60 Hz aux Etats-Unis. Or, la fréquence du signal électrique délivré par l'alternateur varie en fonction de la vitesse de rotation de l'hélice et, lors du fonctionnement de l'installation, la vitesse et la pression de l'écoulement fluctuent, ce qui fait varier la vitesse de rotation de l'hélice. Par conséquent, l'alternateur ne peut pas être raccordé directement au réseau électrique. Pour permettre le couplage de l'alternateur au réseau électrique, il est connu d'équiper l'installation avec un convertisseur d'énergie électrique dont l'entrée est reliée à la sortie de l'alternateur et dont la sortie est destinée à être raccordée au réseau électrique. Le convertisseur module certains paramètres du signal électrique délivré par l'alternateur et renvoie sur le réseau électrique l'énergie électrique du signal électrique délivré par l'alternateur, via un signal électrique de fréquence égale à la fréquence du réseau électrique. Plus précisément, le convertisseur module l'intensité du courant et la phase entre le courant et la tension du signal électrique délivré par l'alternateur, ce qui fait varier la quantité d'énergie électrique délivrée par l'alternateur. En effet, l'énergie électrique délivrée par l'alternateur varie en fonction du courant du signal électrique délivré par l'alternateur. Si le courant électrique délivré par l'alternateur est nul, alors il n'y a pas d'énergie électrique délivrée par l'alternateur.

2 Pour que l'alternateur opère à son point de fonctionnement optimal, il est nécessaire que les champs électromagnétiques du stator et du rotor de l'alternateur soient en phase. En effet, si ces champs électromagnétiques sont déphasés, autrement dit, si un angle qJ entre ces champs électromagnétiques n'est pas nul, alors l'alternateur n'opère pas à son point de fonctionnement optimal, ce qui réduit la performance et le rendement de l'installation. Le rendement de l'installation ne dépend pas uniquement de l'angle qJ entre les champs électromagnétique. En fonctionnement, le convertisseur contrôle l'intensité d'un couple électromagnétique de freinage appliqué au rotor de l'alternateur. Chaque vitesse de rotation de l'hélice est associée à un couple électromagnétique optimal permettant à la machine hydraulique ou l'éolienne d'extraire un maximum d'énergie mécanique à partir de l'écoulement. En faisant varier les paramètres du signal électrique à ses bornes, le convertisseur module l'intensité du courant électrique délivré par l'alternateur, et par conséquence il module également le couple électromagnétique de freinage, ce qui modifie la vitesse de rotation de l'hélice. La vitesse peut ainsi être réglée à une valeur maximisant l'énergie mécanique convertie. Le contrôle du couple électromagnétique de freinage permet donc d'optimiser le rendement de l'installation. Le rendement de l'installation est d'autant meilleur que l'alternateur opère à son point de fonctionnement optimal.

De manière classique, les installations comprennent une unité de commande qui pilote le convertisseur de manière à faire varier l'intensité du couple électromagnétique de freinage en fonction des fluctuations de l'écoulement, ce qui permet à l'hélice de récupérer un maximum d'énergie mécanique à partir de l'énergie cinétique de l'écoulement. Ainsi, le rendement de l'installation est optimisé.

Dans le but de faire fonctionner l'installation à son rendement maximum, il est connu d'équiper l'alternateur d'un capteur de position qui détecte la position angulaire du rotor par rapport au stator. Par exemple, il peut s'agir d'un capteur à effet Hall qui délivre un signal numérique à chaque changement de polarité du champ magnétique de l'alternateur. L'unité de commande calcule la position angulaire du stator en fonction du signal délivré par le capteur et pilote le convertisseur en fonction de cette information de manière à annuler l'angle qJ entre les champs électromagnétiques rotorique et statorique. Les capteurs sont des sources de défaillance et lorsqu'ils tombent en panne, l'installation ne peut plus fonctionner. Par conséquent, il est nécessaire d'effectuer régulièrement une maintenance de l'installation, ce qui est coûteux. En particulier, dans le cas des hydroliennes, la maintenance est compliquée car elle peut nécessiter de sortir la machine hors de l'eau pour intervenir.

Des solutions alternatives ne nécessitant pas la mise en ceuvre de capteurs mécaniques permettent de piloter le convertisseur pour faire fonctionner l'alternateur à son point de fonctionnement optimal. Par capteur mécanique, on entend un capteur qui détecte la position physique d'une pièce. Par exemple, on connait des méthodes de pilotage du convertisseur qui utilisent des caractéristiques nominales de l'alternateur, telles que la tension à vide, la résistance et l'inductance du stator. Par exemple, on connait des méthodes appelées « observateur » ou « modèle numérique ». Ces méthodes de pilotage ne permettent pas toujours d'effectuer le démarrage de l'installation car l'hélice doit atteindre une vitesse de rotation minimale pour que la méthode fonctionne. Par ailleurs, l'impédance des câbles électriques peut modifier de manière significative la résistance et l'inductance du stator. Or, la résistance des câbles électriques varie en fonction de la température, ce qui est difficile à prendre en compte dans une telle méthode. Ainsi, ces méthodes sont peu adaptées aux hydroliennes car il peut y avoir une grande distance entre le convertisseur et l'alternateur, avec également de fortes variations de température. De ce fait, des câbles électriques de longueur élevée acheminent le signal électrique entre l'alternateur et le convertisseur. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une méthode de régulation de la puissance d'une installation de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique ne nécessitant pas la mise en ceuvre de capteurs mécaniques ni de modèles numériques complexes ou dépendant de paramètres variables. La méthode de l'invention est simple à programmer, ne demande pas de ressources de calcul importantes et n'est pas sensible de manière significative aux variations des paramètres extérieurs tels que la température. Un autre but de l'invention est de proposer une méthode adaptée pour effectuer le démarrage de l'installation, lorsque la turbine est à l'arrêt. A cet effet, l'invention a pour objet une méthode de régulation de la puissance d'une installation de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique. L'installation comprend : - une machine qui comprend un récepteur mécanique rotatif destiné à être traversé par un écoulement, - un alternateur dont le rotor est relié à un moyeu du récepteur mécanique rotatif, - un premier convertisseur qui convertit un premier signal électrique triphasé délivré par l'alternateur en un deuxième signal électrique continu, - un câble électrique qui relie les bornes d'un stator de l'alternateur à une entrée du premier convertisseur, - un second convertisseur dont une entrée est reliée électriquement à une sortie du premier convertisseur et dont une sortie est destinée à être raccordée à un réseau électrique de distribution, le second convertisseur convertissant le deuxième signal électrique en un troisième signal électrique alternatif ayant une fréquence fixe, - des moyens de mesure du courant du premier signal électrique, - une unité de commande programmée pour commander le premier convertisseur en lui transmettant une fréquence de pilotage et un courant de pilotage, le premier convertisseur modulant la fréquence et le courant du premier signal électrique de sorte que la fréquence de pilotage soit égale à la fréquence du premier signal électrique et que le courant du premier signal électrique soit égal au courant de pilotage. La méthode de l'invention comprend : - une première étape préalable dans laquelle la valeur d'une première grandeur proportionnelle à une puissance réactive est implémentée dans l'unité de commande ; - une étape principale dans laquelle l'unité de commande détermine la fréquence de pilotage et le courant de pilotage à partir d'une erreur égale à la différence entre la première grandeur et une seconde grandeur qui est homogène à la première grandeur, proportionnelle ou homogène à la puissance réactive du premier convertisseur et déterminée à partir d'une valeur mesurée du courant du premier signal électrique. Grâce à l'invention, l'unité de commande calcule le courant et la fréquence de pilotage du premier convertisseur à partir de mesures de paramètres du signal électrique circulant entre l'alternateur et le premier convertisseur. L'installation ne nécessite pas de capteur mécanique pour détecter la position du rotor de l'alternateur par rapport au stator de l'alternateur, ce qui diminue les risques de panne. De plus, la méthode utilise des paramètres, tels que les inductances des composants électriques de l'installation, qui ne sont pas sensibles aux variations de température. La méthode de l'invention permet de démarrer l'installation. Les calculs effectués par l'unité de commande sont relativement simples. Par conséquent, la méthode est simple à programmer et ne nécessite pas d'importantes ressources de calcul. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle méthode peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - L'erreur est proportionnelle à un premier angle entre un champ électromagnétique rotorique de l'alternateur et un champ électromagnétique statorique de l'alternateur ou proportionnelle au sinus du premier angle. - L'erreur est proportionnelle à un angle de déphasage entre le courant du premier signal électrique et la tension du premier signal électrique ou proportionnelle au sinus de l'angle de déphasage. - La méthode comprend en outre une première étape, antérieure à l'étape principale, dans laquelle l'unité de commande détermine : - une valeur mesurée de la puissance réactive de l'alternateur, à partir d'une inductance de l'alternateur ; - une valeur mesurée de la puissance réactive du câble électrique, à partir d'une inductance du câble électrique. - La méthode comprend en outre une deuxième étape, antérieure à l'étape principale, dans laquelle l'unité de commande détermine une valeur mesurée de la puissance réactive du premier convertisseur à partir d'une valeur mesurée du courant du premier signal électrique. - La méthode comprend en outre une troisième étape dans laquelle l'unité de commande détermine une valeur mesurée de la puissance réactive électromagnétique de l'alternateur à partir de la valeur mesurée de la puissance réactive du premier convertisseur, de la valeur mesurée de la puissance réactive de l'alternateur et de la valeur mesurée de la puissance réactive du câble électrique. - La méthode comprend une deuxième étape préalable dans laquelle on définit au moins une constante d'un correcteur dont la sortie est une différence de fréquence et dont l'entrée est l'erreur. L'étape principale comprend une première sous-étape dans laquelle l'unité de commande détermine, au moyen du correcteur, la différence de fréquence en fonction de l'erreur. Lors de l'étape de principale, la fréquence de pilotage est calculée à partir de la différence de fréquence. - La méthode comprend en outre une troisième étape préalable dans laquelle l'utilisateur entre dans l'unité de commande une rampe de fréquence ou une fréquence fixe. L'étape principale comprend une deuxième sous-étape dans laquelle l'unité de commande détermine la fréquence de pilotage du premier convertisseur en additionnant le différence de fréquence avec la rampe de fréquence ou la fréquence fixe. - La méthode comprend une quatrième étape préalable dans laquelle l'utilisateur entre dans l'unité de commande des données prédéfinies, qui correspondent notamment à un rendement optimal de la machine, à partir desquelles le courant de pilotage en fonction de la fréquence de pilotage. L'étape principale comprend une troisième sous-étape dans laquelle l'unité de commande détermine le courant de pilotage en fonction des données prédéfinies et de la fréquence de pilotage.

L'invention concerne également une installation de conversion d'énergie mécanique en énergie hydraulique, l'installation comprenant : - une machine hydraulique ou éolienne comprenant un récepteur mécanique rotatif destiné à être traversée par un écoulement, - un alternateur dont le rotor est relié au moyeu du récepteur mécanique rotatif, - un premier convertisseur qui convertit un premier signal électrique triphasé délivré par l'alternateur en un deuxième signal électrique continu, - un câble électrique qui relie les bornes d'un stator de l'alternateur à une entrée du premier convertisseur, - un second convertisseur dont une entrée est reliée électriquement à une sortie du premier convertisseur et dont une sortie est destinée à être raccordée à un réseau électrique, le second convertisseur convertissant le deuxième signal électrique en un troisième signal électrique alternatif ayant une fréquence fixe, - des moyens de mesure du courant du premier signal électrique, - une unité de commande qui commande le premier convertisseur en lui transmettant une fréquence de pilotage et un courant de pilotage, le premier convertisseur modulant la fréquence et le courant du premier signal électrique de sorte que la fréquence de pilotage soit égale à la fréquence du premier signal électrique et que le courant du premier signal électrique soit égal au courant de pilotage La puissance de l'installation est régulée au moyen d'une méthode selon l'invention. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'une installation de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique et d'une méthode de pilotage de l'installation, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma représentant une installation de conversion d'énergie conforme à l'invention ; et la figure 2 est un schéma bloc de la structure d'une méthode conforme à l'invention. La figure 1 représente schématiquement une installation 100 de conversion d'énergie hydraulique en énergie électrique. L'installation 100 comprend une hydrolienne 1, un alternateur 2, un convertisseur 4 et une unité de commande 5. L'hydrolienne 1 est une turbine sous-marine qui fonctionne grâce à l'énergie d'un cours d'eau ou des courants marins. L'hydrolienne 1 comprend une hélice 10 mobile en rotation par rapport à un carénage fixe, non représenté. L'hélice 10 comprend des pâles 11 qui sont fixées à un moyeu 12. En service, un écoulement d'eau E entraine en rotation l'hélice 10. L'alternateur 2 est une machine électrique synchrone triphasée qui comprend un rotor 21 et un stator 22. Le rotor 21 comprend un circuit magnétique à aimants permanents qui produit un champ magnétique F21 constant. Le stator 22 comprend trois bobines. Les bornes du stator 22 sont reliées électriquement à une première extrémité d'un câble électrique 3 comprenant trois conducteurs isolés entre eux. Le rotor 21 de l'alternateur 2 est accouplé mécaniquement au moyeu 12 de l'hydrolienne 1, de sorte que lorsque l'écoulement E entraine en rotation l'hélice 10 de l'hydrolienne 1, le mouvement de rotation du moyeu 12 de l'hydrolienne 1 est transmis intégralement au rotor 21 de l'alternateur 2. Lorsque le rotor 21 tourne, le champ magnétique F21 créé par le rotor 21 passe successivement devant les bobines du stator 22 et induit une tension aux bornes de chaque bobine du stator 22. Ainsi, l'alternateur 2 génère un signal électrique sinusoïdal triphasé S2 de fréquence f2 acheminé jusqu'à l'entrée du convertisseur 4 au moyen du câble électrique 3. L'alternateur 2 convertit ainsi la puissance mécanique en puissance électrique. Un signal électrique est défini par des paramètres incluant l'intensité de son courant, le niveau de sa tension et, dans le cas d'un signal alternatif tel qu'un signal sinusoïdal, sa fréquence, qui est la même pour le courant et la tension, et la phase entre le courant et la tension, c'est-à-dire l'angle de déphasage entre le courant et la tension. Dans la suite, l'intensité du courant est désignée par le terme « courant » et le niveau de la tension est désigné par le terme « tension ». Le convertisseur 4 comprend un redresseur 41 dont l'entrée 411 est reliée à une seconde extrémité du câble électrique 3 et dont la sortie 412 est reliée à l'entrée 421 d'un onduleur 42 au moyen d'un câble électrique 9 prévu pour transporter un signal électrique S41 à courant continu délivré par le redresseur 41. Le redresseur 41 transforme ainsi le signal électrique sinusoïdal S2 en signal électrique continu S41. Puis, l'onduleur 42 transforme le signal électrique continu S41 en un signal électrique sinusoïdal S42 qui est transporté par un câble électrique 6 destiné à être raccordé au réseau électrique de distribution R. La fréquence fR du réseau électrique R est fixe. Par exemple, en Europe, la fréquence fR est égale à 50 Hz. En pratique, des composants électroniques non représentés peuvent être interposés entre l'onduleur 42 et le redresseur 41. Le redresseur 41 et l'onduleur 42 sont des convertisseurs d'énergie électrique statiques qui ne permettent pas d'augmenter la puissance du signal S2. En pratique, il peut s'agir de ponts de transistors IGBT qui commutent entre un état passant et un état bloqué pour modifier les paramètres des signaux électriques S2, S41 et S42. Selon les conventions utilisées, le redresseur 41 peut être désigné par le terme « onduleur » et l'onduleur 42 peut être désigné par le terme « redresseur ». L'onduleur 42 fonctionne de manière autonome et le signal électrique S42 qu'il délivre présente une fréquence fixe f42. L'onduleur 42 n'est pas piloté par l'unité de commande 5. L'onduleur 42 est paramétré pour que la fréquence f42 soit égale à la fréquence fR du réseau électrique R. Par exemple, en Europe, on choisira une fréquence f42 égale à 50Hz, de manière à pouvoir raccorder l'installation 100 au réseau électrique R. Les fréquences f2 et f42 des signaux S2 et S42 sont dissociées. Autrement dit, les fréquences f2 et f42 sont indépendantes l'une de l'autre. Un câble électrique 7 relie l'unité de commande 5 au micro-contrôleur 43. L'unité de commande 5 commande le redresseur 41 par l'intermédiaire d'un micro-contrôleur 43 qui règle l'état des composants électroniques qui constituent le redresseur 41 en fonction d'un signal de commande S5 délivré par l'unité de commande 5 et circulant dans le câble électrique 7. En pratique, le micro-contrôleur 43 fait partie du redresseur 41. Le redresseur 41 modifie certains paramètres des signaux S2 et S41 en fonction du signal de commande S5, notamment le courant I2 et de la fréquence f2 du signal S2. En service, l'unité de commande 5 génère le signal de commande S5 qui contient des informations relatives à une fréquence de pilotage fp et à un courant de pilotage Ip, obtenus au moyen de la méthode de l'invention. La fréquence de pilotage fp et le courant de pilotage Ip sont des consignes pour la fréquence f2 et le courant I2 du signal S2. Le micro-contrôleur 43 reçoit le signal S5 et pilote le redresseur 41 de manière à ce que, d'une part, la fréquence de pilotage fp soit égale à la fréquence f2 du signal sinusoïdal S2 et, d'autre part, le courant I2 du signal sinusoïdal S2 soit égale au courant de pilotage Ip.

Le but de la méthode de l'invention est de déterminer la fréquence de pilotage fp et le courant de pilotage Ip pour que la puissance électrique générée par l'installation 100 soit maximale, de manière à optimiser le rendement de l'installation 100. Dans une machine synchrone telle que l'alternateur 2, le champ électromagnétique rotorique F21 cherche en permanence à s'aligner sur le champ électromagnétique statorique F22, à l'image de l'aiguille magnétisée d'une boussole qui s'aligne sur le champ magnétique terrestre. Toutefois, le champ magnétique terrestre est fixe tandis que le champ électromagnétique statorique F22 tourne avec une fréquence de rotation f(F22) proportionnelle à la fréquence f2 du signal électrique S2 aux bornes du stator 22. Pour que l'alternateur 2 fonctionne, il est nécessaire de respecter une première condition A selon laquelle les champs électromagnétiques F21 et F22 tournent à la même fréquence de rotation.

Dans une machine synchrone, la fréquence de rotation f21 du rotor 21 est égale à la fréquence de rotation f(F21) du champ électromagnétique rotorique F21. On note p, le nombre de paires de pôles de l'alternateur 2. Dans le cas des machines synchrones, la relation entre la fréquence f21 et la fréquence f2 est la suivante : f2=p.f21. Ainsi, les fréquences f21 et f2 sont proportionnelles. En service, le redresseur 41 modifie les paramètres du signal S2, notamment le courant I2, de manière à moduler un couple électromagnétique de freinage T que le rotor 21 de l'alternateur 2 applique au moyeu 12 de l'hélice 10. En faisant varier l'intensité du couple de freinage T, le redresseur 41 fait varier la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10 ainsi que la fréquence f(F21) du champ électromagnétique rotorique F21. Selon une deuxième condition B, l'angle LIJ entre le champ électromagnétique statorique F21 et le champ électromagnétique rotorique F22 est nul. Lorsque l'angle LIJ est nul et reste maintenu constant et égal à zéro, la fréquence f(F21) du champ rotorique F21 est forcément égale à la fréquence f(F22) du champ magnétique statorique. Si la deuxième condition B est respectée, alors la première condition A est vérifiée. Pour un courant I2 donné, lorsque la deuxième condition B est vérifiée, alors l'intensité du couple électromagnétique T est maximale, ce qui implique que l'installation 100 fonctionne à son point d'opération optimal. En effet, le couple T résulte de l'interaction entre les champs électromagnétiques F21 et F22 et il est maximal lorsque l'angle LIJ entre les champs électromagnétiques F21 et F22 est nul puisque le couple électromagnétique T est proportionnel au cosinus de l'angle LIJ, multiplié par l'intensité du courant I2 délivré par l'alternateur 2. L'angle LIJ est le déphasage du champ électromagnétique statorique F21 par rapport au champ électromagnétique rotorique F22. Lorsqu'une unique troisième condition C est respectée, alors la deuxième condition B est vraie. La troisième condition C concerne la puissance réactive. Dans un circuit électrique en régime alternatif, la puissance s'exprime de façon particulière en raison du caractère périodique des fonctions manipulées. Il est possible de déterminer plusieurs grandeurs homogènes à des puissances : la puissance active, la puissance réactive et la puissance apparente.

La puissance active d'un composant, notée P et exprimée en Watt, correspond à la puissance moyenne développée par le composant sur une période. La puissance active P est la puissance disponible pour effectuer un travail. Dans le cas d'un un signal électrique triphasé, la puissance active P est donnée par la relation P=3.V.I.coscp. V est la tension entre une phase du signal triphasé et le neutre. L'angle cp correspond au déphasage entre la tension V et le courant 1 du signal électrique triphasé.

La puissance réactive, notée Q et exprimée en voltampère réactif (VAr), est donnée par la relation Q=3.V.I.sincp, dans le cas d'un un signal électrique triphasé. Enfin, la puissance apparente, notée S et exprimée en Voltampère (VA), s'obtient par la relation S2=P2+Q2 et est égale à 3.V.I.

Les dipôles de type purement capacitif ou purement inductif ont une puissance active P nulle et une puissance réactive Q égale à leur puissance apparente S. Ainsi, la puissance réactive Q permet d'évaluer l'importance des récepteurs capacitifs et inductifs d'un circuit électrique en régime alternatif. Il y a d'autres manières de calculer les puissances active, réactive et apparente.

En variante, ces puissances se calculent en effectuant un changement de repère qui permet de passer d'un repère à trois dimension (a, b, c), qui correspondent aux trois phases du signal électrique triphasé, à un repère à deux dimensions (d, q, 0). Des transformées telles que la transformée de Park ou la transformée de Clarke permettent d'effectuer un tel changement de repère. Par exemple, dans le cas de la transformée de Park, le repère (d, q, 0) est tournant et tourne à la même fréquence de rotation que la fréquence du signal triphasé. Ainsi, dans le repère (d, q, 0), le niveau de la tension et l'intensité du courant du signal électrique triphasé sont constants. Ces transformées utilisent une matrice de dimension (3, 3) dans laquelle figure un angle 8. Dans le cas de la transformée de Park, l'axe d peut être défini par les aimants du rotor 21 de l'alternateur 2 et l'axe q peut être défini par la tension à vide E2 de l'alternateur 2, la tension E2 étant déphasée de 7[/2 par rapport aux aimants permanents du rotor 21. L'angle 8 peut être obtenu en intégrant la fréquence de pilotage fp. Dans le cas de la transformée de Park, la puissance réactive Q peut être exprimée comme suit : Q = Vd.Iq - Vq.Id, avec Vd et Vq le niveau de tension sur les axes d et q et Id et Iq l'intensité du courant sur les axes d et q. Il est également possible de calculer les puissances active, réactive et apparente au moyen de l'angle LIJ. Selon la troisième condition C, la valeur de consigne Q2em.c de la puissance réactive électromagnétique Q2em fournie par l'alternateur 2 est nulle. La puissance réactive électromagnétique Q2em correspond au travail de magnétisation de l'alternateur 2. Les valeurs dites « instantanées » d'une variable quelconque sont obtenues à partir de mesures de cette variable et peuvent varier dans le temps. La valeur instantanée caractérise la variable à un instant donné correspondant à l'instant où est effectuée la mesure. Les valeurs dites « de consigne » d'une variable sont la valeur théorique que l'on souhaite donner à cette variable. La méthode de l'invention consiste à piloter le redresseur 41 pour qu'il impose la troisième condition C, de manière à ce que les valeurs instantanées de certaines variables soient égales aux valeurs de consigne de ces variables. Cependant, la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive électromagnétique Q2em n'est pas directement accessible, ni mesurable, mais elle peut être déterminée, à partir de mesures, par des calculs dont le principe est expliqué ci-dessous. Grâce à l'invention, le redresseur 41 annule et maintient à zéro la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive électromagnétique Q2em consommée ou fournie par l'alternateur 2. Dans un sous-système 101 constitué par l'alternateur 2, le câble 3 et le redresseur 41, la somme des puissances réactives produites ou consommées Q101 est nulle car il ne peut pas y avoir d'échange de puissance réactive hors du sous-système 101. En effet, l'alternateur 2 ne peut pas échanger de puissance réactive avec l'hydrolienne 1, puisque l'hydrolienne 1 n'est pas un organe électrique, et le redresseur 41 ne peut pas échanger de puissance réactive avec le câble électrique 9 transportant le signal continu S41 puisque la puissance réactive n'a pas de sens en régime continu. Selon le théorème de Boucherot appliqué au sous-système 101, la puissance réactive totale Q101 du sous-système 101 est égale à la somme des puissances réactives de chaque composant électrique du sous-système 101, ce qui donne la relation (R1) : Q101 = Q2em + Q2 + Q3 + Q41, avec Q2em la puissance réactive électromagnétique fournie ou consommée par l'alternateur 2, Q2 la puissance réactive consommée par les bobines du stator 22 de l'alternateur 2, Q3 la puissance réactive consommée par les inductances de ligne du câble électrique 3 et Q41 la puissance réactive fournie ou consommée par le redresseur 41. La relation (R1) considère un câble 3 inductif. La même équation pourrait être établie en prenant en compte la puissance réactive produite par les capacités du câble, si le câble avait une nature capacitive. Etant donné que Q101 est toujours nul par définition, la relation (R1) devient la relation (R2) : Q2em = - Q2 - Q3 - Q41. Comme expliqué plus en détail par la suite, la relation (R2) permet de déterminer la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive Q2em, à partir de valeurs

12 instantanées Q41.i, Q2.i et Q3.i des puissances réactives Q41, Q2 et Q3, obtenues à partir de mesures. L'unité de commande 5 calcule ensuite la valeur du courant de pilotage Ip, de la fréquence de pilotage fp du redresseur 41 en fonction de la différence entre la valeur instantanée de Q2em.i et la valeur de consigne Q2em.c de la puissance réactive Q2em. Ainsi, l'unité de commande 5 pilote le redresseur 41 pour que la troisième condition C soit respectée, ce qui permet de modifier le fonctionnement de l'installation 100 de manière à avoir un rendement maximum. La méthode de l'invention fonctionne grâce à un algorithme dont l'objet principal est de stabiliser et d'améliorer la réaction de l'installation 100 par rapport au signal de commande S5 qui constitue une consigne. De cette manière, l'installation 100 est asservie. Les étapes de calcul appartenant à la méthode de l'invention et décrites ci-dessous sont successives, elles se déroulent les unes après les autres et sont répétées en boucle lors du fonctionnement de l'installation 100. L'unité de commande 5 détermine la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive électromagnétique Q2em fournie ou consommée par l'alternateur 2, au moyen de la relation (R2) : Q2em = - Q2 - Q3 - Q41.

Pour ce faire, dans une première étape 2001, l'unité de commande détermine les valeurs instantanées Q2.i et Q3.i des puissances réactives Q2 et Q3 de l'alternateur 2 et du câble électrique 3. Par exemple, l'unité de commande 5 peut utiliser la définition de la puissance réactive : Q = 3.V.I.sincp. La chute de tension dans les bobines de l'alternateur 2 est égale à l'impédance de l'alternateur 2 multipliée par le courant qui traverse l'alternateur 2. Or, l'impédance de l'alternateur 2 est par nature principalement inductive et s'obtient en multipliant l'inductance de ligne L2 de l'alternateur 2, exprimée en H, par la pulsation du signal électrique sinusoïdal aux bornes de l'alternateur 2. De la même manière, l'impédance du câble électrique 3 est considérée inductive et s'obtient en multipliant l'inductance de ligne L3 du câble électrique 3 par la pulsation du signal électrique sinusoïdal qui circule dans le câble électrique 3. Comme les impédances de l'alternateur 2 et du câble électrique 3 sont purement inductives, elles ne sont pas sensibles aux variations de température. De manière connue, l'argument cp d'une impédance purement inductive, qui correspond au déphasage entre la tension V et le courant I du signal électrique traversant cette impédance, est égal à 7[/2. Par ailleurs, la pulsation est égale à la fréquence du signal, multipliée par 2n. Ainsi, Q2 = 3.(L2).2n.f2.I22 et Q3 = 3.(L3).2n.f2.I22. Pour déterminer les valeurs instantanées Q2.i et Q3.i, il est nécessaire d'avoir des valeurs instantanées f2.i et I2.i de la fréquence f2 et du courant I2. Plusieurs alternatives permettent d'obtenir ces valeurs instantanées I2.i et f2.i. Premièrement, il est possible d'utiliser un capteur 8 qui mesure le courant I2 du signal S2 et transmet cette information à l'unité de commande 5 au moyen d'un signal S8 qui circule dans un câble électrique 13 qui relie le capteur 8 à l'unité de commande 5. L'unité de commande 5 déduit une valeur instantanée f2.i de la fréquence f2 du signal S2 à partir de la valeur instantanée I2.i du courant I2. En alternative, on obtient des valeurs instantanées I2.i et f2.i grâce au redresseur 41 qui, en interne, mesure le courant I2 et la fréquence f2. De manière classique, les inductances de ligne L2 et L3 de l'alternateur 2 et du câble électrique 3 sont données par le fournisseur ou sont calculées à partir de modèles numériques.Les inductances de ligne L2 et L3 ne sont pas influencées de manière significative par les variations des paramètres extérieurs tels que la température. Il suffit de déterminer une seule fois les inductances L2 et L3, par exemple lors d'une étape de test.

Dans une deuxième étape 2002, l'unité de commande 5 détermine une valeur instantanée Q41.i de la puissance réactive Q41 du redresseur 41. De manière connue, la puissance réactive Q41 est donnée par la relation Q41 = 3.V2.I2.sin(cp2). La valeur instantanée I2.i du courant I2 est déterminée selon les alternatives expliquées ci-dessus. Il y a plusieurs façons d'obtenir la valeur instantanée V2.i de la tension V2.

Dans une première alternative, la tension V2 est connue par le micro-contrôleur 43 puisque le micro-contrôleur 43 impose la valeur de la tension alternative V2 à l'entrée 411 du redresseur 41. Ainsi, le micro-contrôleur 43 possède une donnée interne relative à cette tension V2. En estimant que le redresseur 41 ne fait pas d'erreur en délivrant la tension V2, on obtient une estimation de valeur instantanée V2.i de la tension V2. Par conséquent, il n'est pas toujours nécessaire d'effectuer une mesure de la tension V2. En alternative, le redresseur 41 peut mesurer en interne cette tension V2 par un capteur de tension. Dans une deuxième alternative, le capteur 8 mesure la valeur instantanée V2.i de la tension V2.

La valeur instantanée cp2.i du déphasage c1)2 se déduit directement à partir des mesures du courant I2 et de la tension V2. Ainsi, au terme de la deuxième étape 2002, on connait une valeur instantanée Q41.i de la puissance réactive Q41 fournie ou consommée par le redresseur 41.

D'autres approches peuvent être utilisées pour déterminer une valeur instantanée Q41.i de la puissance réactive 41. Dans une troisième étape 2003, l'unité de commande 5 détermine la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive électromagnétique Q2em, au moyen de la relation (R2) Q2em.i = - Q2.i - Q3.i - Q41.i, à partir des puissances réactives déterminées aux étapes 2001 et 2002. Pour que la troisième condition C soit respectée, la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive électro-magnétique Q2em doit être nulle. Par ailleurs, étant donné que Q101 = 0, lorsque Q2em = 0, alors la relation (R1) équivaut à la relation (R3) Q41 = - (Q2 + Q3). Ainsi, le redresseur 41 doit augmenter ou diminuer de Q2em.i sa puissance réactive Q41 de manière à rétablir l'égalité entre Q41 et -(Q2 + Q3). La variation de la puissance réactive Q41 du convertisseur 4 correspond à la fois à une variation l'angle de déphasage c1)2 entre le courant I2 et la tension V2 et à une variation de l'angle LIJ entre les champs électromagnétiques F21 et F22. Dans une quatrième étape 2004, l'unité de commande 5 divise la valeur instantanée Q2em.i de la puissance réactive électromagnétique Q2em, déterminée lors de la troisième étape 2003, par la puissance apparente instantanée S2.i de l'alternateur 2, donnée par exemple par la relation S2.i=3.V2.i.I2.i. Les valeurs instantanées V2.i et I2.i de la tension V2 et du courant I2 sont déterminées comme expliqué ci-dessus. Le résultat de cette division donne une erreur instantanée E.i qui est sans unité, ce qui permet de faciliter les calculs et le réglage du régulateur. En effet, l'erreur instantanée E.i varie entre 0 et 1. Lorsque l'erreur instantanée E.i est nulle, l'installation 100 fonctionne à son rendement maximum et les champs électromagnétiques F21 et F22 sont en phase. Lorsque l'erreur instantanée E.i est égale à 1, l'angle LIJ entre les champs électromagnétiques F21 et F22 est égal à 7[/2 et l'installation 100 ne produit pas d'énergie électrique. La quatrième étape 2004 est facultative. Dans une première étape préalable 1001, la valeur d'une erreur de consigne E.c est implémentée dans l'unité de commande 5. L'erreur de consigne E.c est égale à la valeur de consigne Q2em.c de la puissance réactive électromagnétique Q2em, divisée par la puissance apparente maximale S2 de l'alternateur 2.

La méthode comprend une étape principale 3000 dans laquelle l'unité de commande 5 détermine la fréquence de pilotage fp et le courant de pilotage Ip. Lors d'une première sous-étape 2005 de l'étape principale 3000, l'unité de commande 5 détermine une erreur finale E égale à la différence entre l'erreur de consigne E.c et l'erreur instantanée E.i. La valeur de consigne Q2em.c est fixée à une valeur nulle, selon la troisième condition C. Par conséquent, l'erreur finale E est égale à l'erreur instantanée E.i. L'erreur finale E est la donnée d'entrée d'un correcteur de type régulateur proportionnel intégral prédéterminé.

Dans une deuxième sous-étape 2006 de l'étape principale 3000, l'unité de commande 5 détermine une différence de fréquence Af en fonction de l'erreur finale E. La méthode de l'invention comprend une deuxième étape préalable 1002 dans laquelle l'utilisateur définit les constantes Kp et Ki du régulateur proportionnel intégral. En intégrant l'erreur finale E, le régulateur proportionnel intégral délivre en sortie la différence de fréquence Af qui correspond à la différence entre la fréquence instantanée f2.i du signal S2 et la fréquence théorique que devrait avoir le signal S2 pour que la condition C soit vérifiée. Dans une troisième sous-étape 2007 de l'étape principale 3000, l'unité de commande 5 calcule la fréquence de pilotage fp en additionnant une rampe de fréquence fr ou une fréquence fixe fe à la différence de fréquence 4f, en fonction du régime de fonctionnement de l'installation 100. La rampe de fréquence fr est entrée dans l'unité de commande 5 et est déterminée dans une troisième étape préalable 1003 pour être proche du démarrage idéal de l'installation 100, c'est-à-dire un démarrage où la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10 de l'hydrolienne 1 augmente de manière à obtenir un démarrage rapide, mais pas trop rapidement afin de ne pas risquer un décrochage. La fréquence fixe fe est également déterminée lors de la troisième étape préalable 1003 et correspond à la fréquence moyenne du signal S2 lorsque l'installation 100 fonctionne en régime établi, dans des conditions standards, par exemple au début du cycle de production. Lors des phases de démarrage de l'installation 100, le redresseur 41 impose la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10, selon la rampe de fréquence fr. Ainsi, l'hélice 10 atteint rapidement une fréquence dite « de génération » à partir de laquelle l'installation 100 commence à produire de l'énergie électrique. Dès lors, la rampe de fréquence fr est remplacée par la fréquence fixe fe. La troisième sous-étape 2007 est facultative et lorsqu'elle est supprimée, la fréquence de pilotage fp est déterminée en additionnant la différence de fréquence Af avec la fréquence instantanée f.i.

Dans une quatrième sous-étape 2008 de l'étape principale 3000, l'unité de commande 5 détermine l'intensité de pilotage Ip à l'aide d'une table de données prédéterminées D indiquant l'intensité I2 du signal S2 en fonction de la fréquence f2 du signal S2, pour que l'hydrolienne 1 fonctionne à son point de fonctionnement optimal. Le point de fonctionnement optimal permet à l'hydrolienne 1 de récupérer un maximum d'énergie mécanique à partir des paramètres de l'écoulement E. Ces données D sont entrées dans l'unité de commande 5 lors d'une quatrième étape préalable 1004 en fonction des caractéristiques hydrauliques de l'hydrolienne 1 et des caractéristiques de l'alternateur 2. Les données D peuvent se déduire à partir d'une autre table de valeurs indiquant le couple maximal de l'hélice 10 en fonction de la fréquence de rotation f21 du moyeu 12 de l'hélice 10. L'intensité I2 du signal S2 est proportionnelle au couple électromagnétique T, et la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10 est proportionnelle à la fréquence f2 du signal S2. Dans une étape de pilotage 4000, l'unité de commande 5 transmet le signal S5 relatif à la fréquence de pilotage fp et au courant de pilotage Ip au micro-contrôleur 43 qui pilote le redresseur 41 de sorte que la fréquence f2 du signal S2 soit égale à la fréquence de pilotage fp et que le courant I2 du signal S2 soit égale au courant de pilotage Ip. L'unité de commande 5 répète en boucle les étapes décrites ci-dessus pendant le fonctionnement de l'installation 100. Par exemple, l'unité de commande 5 peut répéter les étapes avec une fréquence correspondant à un temps de cycle d'automate, 2ms par exemple. La méthode de pilotage de l'invention présente sensiblement une structure de boucle à verrouillage de phase 200 ou « Phase Lock Loop » (P.L.L.) en anglais, représentée à la figure 2.

De manière connue, la boucle à verrouillage de phase 200 comporte un signal d'entrée S201 à fréquence variable, un détecteur de phase 202 qui génère un signal d'erreur S202 proportionnel à la différence de phase entre le signal d'entrée S201 et un signal de sortie S204 de la boucle à verrouillage de phase 200, un filtre passe bas 203 et un oscillateur 204 commandé en tension ou VCO (« Voltage Controlled Oscillator » en anglais) qui délivre un signal S204 dont la fréquence dépend du signal d'erreur S202. La boucle à verrouillage de phase 200 permet de conserver une égalité de fréquence et de phase entre les signaux d'entrée S201 et de sortie S204. Selon l'invention, le signal S2 correspond au signal d'entrée S201. La fréquence f2 dépend de la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10. La mesure de la puissance réactive assure la fonction du détecteur de phase 202. Le filtre passe-bas 203 est constitué par le régulateur proportionnel intégral et le convertisseur 4 assure la fonction de l'oscillateur 204 commandé en tension. A la différence d'une boucle à verrouillage de phase classique où la fréquence du signal d'entrée S201 est indépendante de la fréquence du signal de sortie S204, la structure utilisée pour la méthode de l'invention possède une boucle de retour 205 qui transmet le signal de sortie S204 au détecteur de phase 202. Cette boucle de retour 205 représente un lien physique direct entre la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10 et la fréquence f2 du signal S2. En effet, la fréquence f2 du signal S2, et donc également la fréquence de rotation f21 de l'hélice 10, dépendent physiquement du couple électromagnétique T délivré par le convertisseur 4. Si le couple T diminue, alors les fréquences f2 et f21 diminuent également, et inversement. Grâce à la boucle de retour 205, l'installation 100 est asservie. La méthode commande l'installation 100 par rétroaction négative.

En variante, l'installation 100 est une installation de conversion d'énergie éolienne en énergie électrique. Dans ce cas, une éolienne remplace l'hydrolienne 1. Dans une autre variante, l'hydrolienne 1 peut être remplacée par une turbine hydraulique. En variante non représentée, le capteur 8 est supprimé. En effet, l'intensité du courant I2 et le niveau de tension V2 sont mesurés directement par des capteurs internes du redresseur 41. Dans ce cas, le micro-contrôleur 43 transmet ces données à l'unité de commande 5. En variante, la deuxième condition B est vérifiée lorsque l'angle LIJ est constant et non nul. Lorsque l'angle LIJ est différent de zéro, la troisième condition C est respectée lorsque la puissance réactive électromagnétique Q2em de l'alternateur 2 n'est pas nulle, ce qui permet de démagnétiser les composants électriques de l'installation 100. Ainsi, le rendement de l'installation 100 est amélioré. Dans cette variante, lors de la première étape préalable 1001, l'utilisateur définit une erreur de consigne E.c qui correspond à une puissance électromagnétique Q2em de l'alternateur 2 non nulle. En pratique, on choisira un angle de consigne LIJc compris entre -60 ° et +60 °, de préférence compris entre -30 ° et +30°. En effet, si l'angle LIJ est trop grand, alors l'alternateur 2 ne fonctionne pas à son point de fonctionnement optimal et le rendement de l'installation 100 se dégrade. Dans un autre mode de réalisation, lors de l'étape principale 3000, l'unité de commande 5 calcule le courant de pilotage Ip et la fréquence de pilotage fp en fonction d'une variable différente de l'erreur finale E et obtenue à partir d'une mesure de l'intensité du courant I2. Cette variable est proportionnelle ou homogène à une puissance réactive et correspond à l'entrée du régulateur proportionnel intégral. Par exemple, la variable peut être l'angle LIJ, une variable homogène ou proportionnelle à l'angle LIJ, le sinus de l'angle LIJ ou une variable homogène ou proportionnelle au sinus de l'angle LIJ. Toutefois, la puissance réactive peut s'exprimer en fonction d'un angle différent de l'angle LIJ. Par exemple, en alternative, la variable peut être l'angle c1)2, une variable proportionnelle ou homogène à l'angle c1)2, le sinus de l'angle c1)2 ou une variable homogène ou proportionnelle au sinus de l'angle c1)2. La puissance réactive s'exprime en fonction du sinus de l'angle LIJ et permet donc de connaitre le signe de l'angle LIJ, ce qui n'est pas forcément le cas pour d'autres grandeurs. Le signe de l'angle LIJ détermine si le redresseur 41 doit fournir ou consommer de la puissance réactive pour que la troisième condition C soit respectée. En variante, l'alternateur 2 est une machine asynchrone. En variante non représentée, l'installation 100 comprend au moins un transformateur intercalé entre l'alternateur 2 et le convertisseur 4 et permettant notamment d'adapter le niveau de la tension du signal S2 délivré par l'alternateur 2 aux contraintes de tension imposées par le convertisseur 4. Il est possible de placer deux transformateurs entre l'alternateur 2 et le convertisseur 4. Le premier transformateur augmente le niveau de la tension V2 du signal S2 et abaisse l'intensité du courant I2 du signal S2. Par conséquent, les pertes par effet joules dans le câble électrique 3 sont réduites. Puis, un second transformateur placé entre le câble électrique 3 et l'entrée 411 du redresseur 41 diminue le niveau de la tension V2 et augmente l'intensité du courant I2 pour rétablir le signal S2. En variante, le correcteur proportionnel intégral est remplacé par un autre type d'élément, dans la mesure où cet élément permet de déterminer une différence de fréquence en fonction d'un signal de consigne homogène ou proportionnel à une puissance réactive. Les expressions mathématiques données dans la présente description peuvent être modifiées en fonction des composants électriques présents dans l'installation.

En outre, dans le cadre de l'invention, les différents modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent être combinés entre eux, totalement ou partiellement.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Méthode de régulation de la puissance d'une installation (100) de conversion d'énergie mécanique en énergie électrique, l'installation (100) comprenant : - une machine (1) comprenant un récepteur mécanique rotatif (10) destiné à être traversé par un écoulement (E), - un alternateur (2) dont le rotor (21) est relié à un moyeu (12) du récepteur mécanique rotatif (10), - un premier convertisseur (41) qui convertit un premier signal électrique (S2) triphasé délivré par l'alternateur (2) en un deuxième signal électrique (S41) continu, - un câble électrique (3) qui relie les bornes d'un stator (22) de l'alternateur (2) à une entrée (411) du premier convertisseur (41), - un second convertisseur (42) dont une entrée (421) est reliée électriquement à une sortie (412) du premier convertisseur (41) et dont une sortie (422) est destinée à être raccordée à un réseau électrique de distribution (R), le second convertisseur (42) convertissant le deuxième signal électrique (S41) en un troisième signal électrique (S42) alternatif ayant une fréquence (f42) fixe, - des moyens de mesure (8, 41, 43) du courant (I2) du premier signal électrique (S2), - une unité de commande (5) programmée pour commander le premier convertisseur (41) en lui transmettant une fréquence de pilotage (fp) et un courant de pilotage (Ip), le premier convertisseur (41) modulant la fréquence (f2) et le courant (I2) du premier signal électrique (S2) de sorte que la fréquence de pilotage (fp) soit égale à la fréquence (f2) du premier signal électrique (S2) et que le courant (I2) du premier signal électrique (S2) soit égal au courant de pilotage (Ip), caractérisée en ce qu'elle comprend : - une première étape préalable (1001) dans laquelle la valeur d'une première grandeur (E.c) proportionnelle à une puissance réactive est implémentée dans l'unité de commande ; - une étape principale (3000) dans laquelle l'unité de commande (5) détermine la fréquence de pilotage (fp) et le courant de pilotage (Ip) à partir d'une erreur (E) égale à la différence entre la première grandeur (E.c) et une seconde grandeur (E.1) qui est homogène à la première grandeur (E.c), proportionnelle ou homogène à la puissance réactive (Q41) du premier convertisseur (41) et déterminée à partir d'une valeur mesurée (I2.i) du courant (I2) du premier signal électrique (S2).35

   2.- Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'erreur (E) est proportionnelle à un premier angle (LP) entre un champ électromagnétique rotorique (F21) de l'alternateur (2) et un champ électromagnétique statorique (F22) de l'alternateur (2) ou proportionnelle au sinus du premier angle (LP).

   3.- Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'erreur (E) est proportionnelle à un angle de déphasage 42) entre le courant (I2) du premier signal électrique (S2) et la tension (V2) du premier signal électrique (S2) ou proportionnelle au sinus de l'angle de déphasage (ce). 10

   4.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une première étape (2001), antérieure à l'étape principale (3000), dans laquelle l'unité de commande (5) détermine : - une valeur mesurée (Q2.i) de la puissance réactive (Q2) de l'alternateur (2), à partir 15 d'une inductance (L2) de l'alternateur (2) ; - une valeur mesurée (Q3.i) de la puissance réactive (Q3) du câble électrique (3), à partir d'une inductance (L3) du câble électrique (3).

   5.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle 20 comprend en outre une deuxième étape (2002), antérieure à l'étape principale (3000), dans laquelle l'unité de commande (5) détermine une valeur mesurée (Q41.i) de la puissance réactive (Q41) du premier convertisseur (41) à partir d'une valeur mesurée (I2.i) du courant (I2) du premier signal électrique (S2). 25

   6.- Méthode selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une troisième étape (2003) dans laquelle l'unité de commande (5) détermine une valeur mesurée (Q2em.i) de la puissance réactive électromagnétique (Q2em) de l'alternateur (2) à partir de la valeur mesurée (Q41.i) de la puissance réactive (Q41) du premier convertisseur (41), de la valeur mesurée (Q2.i) de la puissance réactive (Q2) de 30 l'alternateur (2) et de la valeur mesurée (Q3.i) de la puissance réactive (Q3) du câble électrique (3).

   7.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une deuxième étape préalable (1002) dans laquelle on définit au moins une 35 constante (Kp, Ki) d'un correcteur dont la sortie est une différence de fréquence (Af) et5dont l'entrée est l'erreur (E), en ce que l'étape principale (3000) comprend une première sous-étape (2006) dans laquelle l'unité de commande (5) détermine, au moyen du correcteur, la différence de fréquence (Af) en fonction de l'erreur (E) et en ce que lors de l'étape de principale (3000), la fréquence de pilotage (fp) est calculée à partir de la différence de fréquence (Af).

   8.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une troisième étape préalable (1003) dans laquelle l'utilisateur entre dans l'unité de commande (5) une rampe de fréquence (fr) ou une fréquence fixe (fe) et en ce que l'étape principale (3000) comprend une deuxième sous-étape (2007) dans laquelle l'unité de commande (5) détermine la fréquence de pilotage (fp) du premier convertisseur (41) en additionnant le différence de fréquence (Af) avec la rampe de fréquence (fr) ou la fréquence fixe (fe).

   9.- Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une quatrième étape préalable (1004) dans laquelle l'utilisateur entre dans l'unité de commande (5) des données prédéfinies, qui correspondent notamment à un rendement optimal de la machine (1), à partir desquelles le courant de pilotage (Ip) en fonction de la fréquence de pilotage (fp) et en ce que l'étape principale (3000) comprend une troisième sous-étape (2008) dans laquelle l'unité de commande (5) détermine le courant de pilotage (Ip) en fonction des données prédéfinies et de la fréquence de pilotage (fp).

   10.- Installation (100) de conversion d'énergie mécanique en énergie hydraulique, l'installation (100) comprenant : - une machine (1) hydraulique ou éolienne comprenant un récepteur mécanique rotatif (10) destiné à être traversée par un écoulement (E), - un alternateur (2) dont le rotor (21) est relié au moyeu (12) du récepteur mécanique rotatif (10), - un premier convertisseur (41) qui convertit un premier signal électrique (S2) triphasé délivré par l'alternateur (2) en un deuxième signal électrique (S41) continu, - un câble électrique (3) qui relie les bornes d'un stator (22) de l'alternateur (2) à une entrée (411) du premier convertisseur (41), - un second convertisseur (42) dont une entrée (421) est reliée électriquement à une sortie (412) du premier convertisseur (41) et dont une sortie (422) est destinée à être raccordée à un réseau électrique (R), le second convertisseur (42) convertissant le 22 deuxième signal électrique (S41) en un troisième signal électrique (S42) alternatif ayant une fréquence (f42) fixe, - des moyens de mesure (8, 41, 43) du courant (I2) du premier signal électrique (S2), - une unité de commande (5) qui commande le premier convertisseur (41) en lui transmettant une fréquence de pilotage (fp) et un courant de pilotage (Ip), le premier convertisseur (41) modulant la fréquence (f2) et le courant (I2) du premier signal électrique (S2) de sorte que la fréquence de pilotage (fp) soit égale à la fréquence (f2) du premier signal électrique (S2) et que le courant (I2) du premier signal électrique (S2) soit égal au courant de pilotage (Ip),caractérisée en ce que la puissance de l'installation (100) est régulée au moyen d'une méthode selon l'une des revendications précédentes.