Contribution à l'étude et à la réalisation d'un simulateur électrotechnique de turbine d'éolienne : simulation des paramètres d'une éolienne adaptée sur le site du Havre

par Papa Alioune Sarr Ndiaye

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Ludovic Protin.

Soutenue en 1998

à Le Havre .


  • Résumé

    Le travail décrit dans ce mémoire porte sur l'étude des conditions optimales de production de l'énergie électrique dans un site. Les résultats théoriques issus des différents modèles sont valides expérimentalement à l'aide d'un simulateur électrotechnique de turbine éolienne. Le choix optimal d'un système éolien destine à couvrir en totalité ou partiellement les besoins énergétiques d'un site, doit s'appuyer sur la connaissance des caractéristiques du vent de la région où ce système va être implanté. Ces caractéristiques interviennent en effet sur le type d'utilisation (électricité, pompage,) et sur le choix des machines (puissance nominale, vitesses caractéristiques). L'étude des distributions de vent peut être effectuée soit à partir de mesures de vitesses de vent effectuées sur le site, soit à partir d'un modèle de variation de la vitesse du vent obtenu par des méthodes statistiques appropriées. La distribution de Weibull est un modèle couramment utilise. Les résultats obtenus pour les sites étudiés, ont montré que pour le site de Dakar, avec une vitesse moyenne de 5,3 m/s pendant les périodes de fort vent, il est préférable d'utiliser des éoliennes de petites puissances. Alors que pour le site du Havre, le régime des vents, avec une moyenne annuelle de 6,3 m/s, permet d'envisager l'implantation d'éoliennes de grande puissance. La simulation des caractéristiques de l'éolienne adaptée sur le site du Havre a permis de préciser les conditions de couplage optimal entre une turbine éolienne et une génératrice a courant continu. Ainsi, le couplage optimal est réalisé pour les vitesses de vent, le rendement de l'ensemble est meilleur mais la puissance produite est plus faible. Ce type de fonctionnement peut être utile lorsque l'éolienne fonctionne de manière autonome avec une bonne régularité de la puissance produite. Dans le cas d'un couplage sur un réseau électrique, l'éolienne sert d'appoint et ne fonctionne que pour certaines vitesses de vents. Le couplage optimal peut être réalisé dans ce cas aux vents forts avec une puissance produite plus grande mais avec un rendement global plus faible.


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Informations

  • Détails : 119 p.
  • Annexes : 43 réf.

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