Méthodologie de conception d’aérogénérateurs optimaux, à faible coût, à destination des sites isolés
Institution:
Le HavreDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The strong increase of the small wind turbine production requires the review of the existing technologies to suit the expanding need. This thesis develops a design and optimal sizing methodology of stand alone wind systems. The statistical profile of wind resource, the expected consumption and the specification targets are taken into account. Our choice of generator is based on PMSM, in order to maximize the efficiency of the wind energy conversion within economically viable topologies. This study highlights different possible scenarios to drive the system and predicts how to take into account the system control. The simulation using a recorded wind data allowed the validation of our models in real situations. Our software approach advantages are modularity and adaptability. By choosing the relevant settings for each system element and using our results as database, a multi-criteria constrained optimization method can be applied. Therefore a library of models depending on the site and its energy demand could be built in order to expand our approach. The developed code has the ability to generate optimal sizing, where the cost per kWh is taken into account, which is a critical point for manufacturers and users.
Abstract FR:
Le fort accroissement du petit éolien impose la nécessité de revoir les technologies existantes afin de les adapter à un besoin en plein expansion. Cette thèse développe une démarche de conception et de dimensionnement optimal de petits systèmes éoliens. Le profil statistique de la ressource éolienne, de la consommation et des objectifs du cahier des charges sont pris en compte. Notre choix de génératrice s'est porté sur la MSAP, dans le but de maximiser l’efficacité de la conversion de l’énergie éolienne dans les topologies économiquement viables. Cette étude a permis de mettre en exergue différents scénarios possibles de conduite de ces systèmes et de prévoir la manière de prendre en considération la commande. La simulation basée sur des données de vent enregistrées a permis la validation de nos modèles en situation réelle. L’avantage de notre approche software est d’être modulable et évolutive. En choisissant les paramètres pertinents de chaque élément et en utilisant nos résultats comme base de données, une méthode d’optimisation multicritères sous contraintes pourra être appliquée. Ainsi, une bibliothèque de modèles suivant le site et sa demande énergétique sera construite. Le code développé a la capacité de générer des dimensionnements optimaux, où le coût du kWh est pris en compte, ce qui constitue un des éléments déterminants dans le choix des constructeurs et des utilisateurs.