Tarek Ahmed-Ali, Mohamed Benbouzid, Jean Frédéric Charpentier, Iulian Munteanu, Seifeddine Benelghali, Laboratoire brestois de mécanique et des systèmes (LBMS), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne), Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (LSIS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU), Institut de Recherche de l'Ecole Navale (IRENAV), Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM), Equipe Automatique - Laboratoire GREYC - UMR6072, Groupe de Recherche en Informatique, Image et Instrumentation de Caen (GREYC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2ELab), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'automatique de Caen (LAC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Electronics and Telecommunications Department, Dunărea de Jos University of Galați [Romania], Thèse financée par Brest Métropole Océane, Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche de l'Ecole Navale (EA 3634) (IRENAV), Groupe de Recherche en Informatique, Image, Automatique et Instrumentation de Caen (GREYC), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)
This work was supported in part by Brest Métropole Océane (BMO), in part by the European Social Fund (ESF), and in part by the GDR SEEDS CNRS 2994 under the Internal Project HYDROLE; International audience; This paper deals with the experimental validation of a Matlab-Simulink simulation tool of marine current turbine (MCT) systems. The developed simulator is intended to be used as a sizing and site evaluation tool for MCT installations. For that purpose, the simulator is evaluated within the context of speed control of a permanent magnet synchronous generatorbased (PMSG) MCT. To increase the generated power, and therefore the efficiency of an MCT, a nonlinear controller has been proposed. PMSG has been already considered for similar applications, particularly wind turbine systems using mainly PI controllers. However, such kinds of controllers do not adequately handle some of tidal resource characteristics such as turbulence and swell effects. Moreover, PMSG parameter variations should be accounted for. Therefore, a robust nonlinear control strategy, namely second-order sliding mode control, is proposed. The proposed control strategy is inserted in the simulator that accounts for the resource and the marine turbine models. Simulations using tidal current data from Raz de Sein (Brittany, France) and experiments on a 7.5-kW real-time simulator are carried out for the validation of the simulator.