1 SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003 METHODES DE SIMULATION...

1

SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEEDU GDR ME2MS

TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT

D. LUCA, C. NICHITA, B. DAKYO

2


PLAN DE L’EXPOSEINTRODUCTION

- Modélisation du vent

- Simulateur électromécanique de turbine éolienne METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT

- Filtrage du bruit blanc

- Discrétisation du spectre

- Utilisation d’un filtre non rationnel de type von Karmann

- Utilisation d’un filtre rationnel

CONCLUSIONS

SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

3


INTRODUCTION

- Le vent et l’interaction vent turbine- Simulateurs informatiques et physiques- Méthodes de conception des systèmes turbine-génératrices en fonction du

site et de la charge

La vitesse du vent est difficilement reproductible sur un siteEnregistrement expérimental de la vitesse du vent : une « réalisation » parmi une infinité de possibilités

Disposer d’un modèle mathématique de la variable aléatoire Modéliser la composante de turbulence de la vitesse du vent

comme un processus aléatoire non stationnaireEtudier l’impact de cette composante sur le rendement de la

conversion d’énergie et sur la dynamique du système


Vitesse du ventv

ve

Alimentations

MSAP GSAP

Sous-système électromécanique (SEM)Sous-système

informatique (SI)

Référence :Couple ou Vitesse

()

Mesures :Couple et Vitesse

,

SIMULATEUR ELECTROMECANIQUE DE TURBINES EOLIENNES

SCHEMA SYNOPTIQUE DU SIMULATEUR


5

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTDIAGRAMME SPECTRALE DE VAN DER HOVEN

CARACTERISTIQUE SPECTRALE DU VENT [VAN DER HOVEN]


6

PRINCIPE DE MODELISATION DU VENTFILTRAGE DU BRUIT BLANC

H(p)z(t)

v(t)

vvS

AdB()

H1()

H2()

112p130,1p

155p10,876pH1

135p325p

150p10,876pH 22

Schéma bloc du filtrage du bruit blanc

Caractéristique AdB() et ceux des filtres H1() et H2()


7

MODELISATION DU VENTFILTRAGE DU BRUIT BLANC

VITESSE DU VENT SIMULEE SUR UNE HEURE


8

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTDISCRETISATION DU SPECTRE - PRINCIPE

Svv(i) Svv(i+1)

ii+1

i1i1ivvivvi SS2

1S

ii S2

A

Echantillonage du spectre

N

1iii

i1i1ivvivv tcos2

SS2v(t)

Expression de la vitesse du vent


9

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTDISCRETISATION DU SPECTRE

VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 5 HEURES


10

SCHEMA SYNOPTIQUE DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTUTILISATION DES FILTRES CORECTEURS


11

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN

FONCTION DE TRANSFERT DU FILTRE 5/61 F

FF

Tj

KjH


12


REPONSE IMPULSIONNELLE DU FILTRE 5/61 F

FF

Tj

KjH


13


VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 6000 SECONDES


14


VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 15000 SECONDES


15


ECHANTILLONS DU VENT SIMULE

Vitesse moyenne vml= 5 m/s Vitesse moyenne vml= 13 m/s


16

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL ET RATIONNEL


17

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE RATIONNEL

VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 3 HEURES AVEC LE FILTRE

11

1ˆ2

1

sTmsT

sTmKsH

FF

FFF


18

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL ET RATIONNEL

PROGRAMME DE SIMULATION REALISE SOUS MATLAB


19

CONCLUSIONS

- La simulation de la vitesse du vent a été développée avec un nouvel algorithme de modélisation

- La modélisation de la composante lente est réalisée selon le diagramme de Van der Hoven

- La composante de turbulence est traitée comme un processus aléatoire non stationnaire

PERSPECTIVES

- Etudes de l’interaction vent turbine- Estimation du productible

MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTCONCLUSIONS ET PERSPECTIVES


1 SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003 METHODES DE SIMULATION...

Documents

Transcript of 1 SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003 METHODES DE SIMULATION...