Méthodologie de diagnostic appliquée à la maintenance préventive d'unités de production d'électricité en sites isolés

par Isabelle Marie-Joseph

Thèse de doctorat en Électronique. Génie électrique

Sous la direction de Henri Clergeot.

Soutenue en 2003

à Antilles-Guyane .


  • Résumé

    Aujourd'hui, les départements d'Outre-Mer regroupent à eux seuls plus de 25% des systèmes photovoltai͏̈ques du territoire français. La Guyane se voit dotée d'un parc de plus de 600 kWc, 75% étant situés dans des régions isolées. Ceci conduit au problème de la mise en place d'une politique de maintenance convenable lié principalement aux difficultés d'approvisionnement en matières premières et en pièces de rechange, au manque de main d'oeuvre locale qualifiée et à la complexité d'un diagnostic rapide des installations. Dans le but de parvenir à une qualité du service fourni, il s'avère crucial de développer un outil de diagnostic des différentes pannes et défauts pouvant intervenir sur la chaîne de production. Sur la base des éléments de recherche de la Thèse de Mlle Sidonie SALVAT, illustrant en détail la philosophie de la maintenance préventive, les travaux de ce mémoire présentent le développement d'un outil de simulation fonctionnelle permettant de valider ces premiers résultats. Par la réalisation de modèles pour la simulation de chaque sous-ensemble du système, englobant une modélisation statistique de la ressource solaire et de la charge, nous présentons une analyse détaillée des défauts de fonctionnement. Cet outil, qui s'avère être un élément clé de l'élaboration du diagnostic, permet l'utilisation des méthodes de détection basées sur le principe de la reconnaissance des formes. L'apprentissage supervisé réalise une classification par la recherche d'une fonction discriminante paramétrique minimisant l'erreur quadratique sur la base. Les algorithmes effectuant la surveillance en temps réel du système en présence de défauts sont implantés dans un kit éxpérimental représentant à échelle réduite la production d'un générateur individuel. Les procédures expérimentales de détection sont alors testées sur des défauts de production et de régulation, puis comparées à celles obtenues en procédant à des simulations dans les mêmes conditions de fonctionnement.

  • Titre traduit

    Methodology of diagnosis applied to preventive maintenance of electricity production system in isolated sites


  • Résumé

    Today, the Overseas departments have more than 25% of photovoltaic systems of the French territory. French Guiana is itself equipped with a park of more than 600 kWc, 75% being located in isolated areas. This leads to the problem of the installation of a suitable maintenance policy related mainly to the difficulties of provisioning raw materials and spare parts, to the lack of qualified local manpower and to the complexity to give a fast diagnosis of the installation. Aiming to reach a quality of the provided service, it proves to be crucial to develop a diagnosis tool of the different breakdowns and defects which can occur on the production chain. On the basis of research element of the Thesis of Miss Sidonie SALVAT, illustrating in detail the philosophy of the preventive maintenance, the work of this memory presents the development of a tool for functional simulation to validate these first results. By the realization of models for the simulation of each system subset, including a statistical modelling of the solar resource and load, we present a detailed analysis of the dysfunctions. This tool, which proves to be a key element of the diagnosis development, allows the use of detection methods based on the principle of the pattern recognition. The supervised training realize a classification by the search for a parametric discriminating function minimizing the quadratic error on the basis. The algorithms carrying out the real time monitoring of the system in presence of defects are established in an experimental kit representing with reduced scale the production of an individual generator. The experimental detection procedures are then tested on production and regulation defects, and compared with those obtained by simulations under the same operating conditions.

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Informations

  • Détails : 324 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.267-276

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