Description

• STS291 Energie éolienne   

Énergie éolienne : composants

• Théorie globale d’aérodynamique
  
  
  
  • Facteur d'induction - Coefficients de puissance et de trainée - Limite de Betz - Répartition des puissances
  
  
  
  


• Aérodynamique des profils d'aile
  
  
  
  • Familles de profils : corde, épaisseur, cambrure - coefficients de portance, trainée, finesse - phénoménologie de la transition et du décollement, impact sur les coefficients, finesse optimale
  
  
  
  


• Aérodynamique d'un rotor éolien


• Définition des angles de calage


• Dimensionnement du rotor au design
  
  
  
  • Calcul des coefficients de puissance, trainée, couple au design et hors design
  
  
  • Vitesse de vent nominale, limite, extrême - dispositif de limitation de la puissance
  
  
  • Aperçu sur la génération électrique et la vitesse de rotation fixe ou variable (couplage direct ou indirect).
  
  
  
  


• Types d’aérogénérateurs : horizontal et vertical


• Dimensionnement d’un aérogénérateurs horizontal
  
  
  
  • Dimensionnement d'un rotor : mise en évidence des types d'éoliennes dites "rapides" ou "lentes" : avantages et inconvénients...
  
  
  • Calcul des performances d'éoliennes rapides et lentes en fonction de la vitesse spécifique : avantages et inconvénients
  
  
  • Dimensionnement du rotor : pale, profil, nombre de pales, etc
  
  
  • Eléments d’un aérogénérateurs
  
  
  
  

Multiplicateur de vitesse

Frein à disque

Couplage antivibratoire entre l'alternateur et le multiplicateur de vitesse

Système d'orientation

alternateurs

Production de l'énergie électrique, machine discoïde, convertisseurs statiques

Panorama des capteurs et actionneurs

• 
  
  
  
  • Grandeurs caractéristiques des systèmes de contrôle.
  
  
  
  


• Couplages aux réseaux.


• Travaux pratiques : Modélisation, simulation et tests d’une maquette d’un système éolien
  
  
  
  • Modélisation à l’aide de PSIM et Matlab
  
  
  • Simulation et analyse de résultats
  
  
  • Tests et analyses des résultats
  
  
  
  

Energie éoliennes : systèmes

• Implantation et exploitation d'aérogénérateurs (Fermes éoliennes)


• Législation (lois de l'urbanisme), Réglementation


• Normes et leurs évolutions


• Recherche d'un site


• Détermination de son potentiel éolien


• Infrastructure routière


• Utilisation du mât de mesures, acquisition de mesures


• Exploitation des mesures et interprétation des données météorologiques


• Modélisation, simulation informatique


• Évaluation des coûts


• Pré-implantation :
  
  
  
  • Prises de vues, montage vidéo
  
  
  • Simulation informatique d'une ferme d'aérogénérateurs sur un site donné
  
  
  • Respect de l'environnement
  
  
  
  


• Implantation :
  
  
  
  • Gestion des différents corps de métiers
  
  
  • Synchronisation des tâches
  
  
  • Sécurité des hommes et du matériel
  
  
  
  


• Exploitation :
  
  
  
  • Le couplage au réseau EDF
  
  
  • L'exploitation des aérogénérateurs
  
  
  • Maintenance et télémaintenance d'aérogénérateurs
  
  
  
  


• Travaux pratiques :

Modélisation d’une implantation d’un parc éolien à l’aide du WINDPRO

• STS292 Hydroélectricité

• Notions utiles au calcul d'écoulements permanents, ou non, à surface libre et sous pression.


• Puissance d'un cours d'eau, pertes de charge, récupération de l'énergie


• Rendement, débit installé, mode de gestion (annuelle, saisonnier, journalier)


• Dispositifs d'accumulation, ouvrages de prise, de mise en charge et de restitution,


• Historique et principe de fonctionnement des turbines : bilan énergétique, turbine Francis, turbine Pelton, turbine Kaplan, groupes bulbes, courbes caractéristiques,


• Notions sur les pompes et machines volumétriques,


• Dispositifs anti-bélier (cheminée d'équilibre...),


• Cavitation,


• Analyse technico-économique d'ouvrages dans un contexte d'encouragement des énergies renouvelables. Impacts sociétaux et environnementaux.


• Conversion en énergie électrique, couplage au réseau EDF

• STS293 Simulation électrique

Intérêt des modèles et des simulations des systèmes électriques

Modèles multiphysiques

Rappel des modèles des machines électriques

Modèle de la machine à courant continu

Modèle du moteur synchrone

Modèle de la machine asynchrone

L’environnement Matlab de simulation

Simulation d’une machine électrique

Simulation de la commande d’une machine asynchrone.

Commande vectorielle

Commande scalaire