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1 SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003 METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT D. LUCA, C. NICHITA, B. DAKYO.

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1 1 SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003 METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT D. LUCA, C. NICHITA, B. DAKYO

2 2 METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT PLAN DE LEXPOSE INTRODUCTION - Modélisation du vent - Simulateur électromécanique de turbine éolienne METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT - Filtrage du bruit blanc - Discrétisation du spectre - Utilisation dun filtre non rationnel de type von Karmann - Utilisation dun filtre rationnel CONCLUSIONS SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

3 3 METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT INTRODUCTION - Le vent et linteraction 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 site Enregistrement expérimental de la vitesse du vent : une « réalisation » parmi une infinité de possibilités Disposer dun modèle mathématique de la variable aléatoire Modéliser la composante de turbulence de la vitesse du vent comme un processus aléatoire non stationnaire Etudier limpact de cette composante sur le rendement de la conversion dénergie et sur la dynamique du système SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

4 Vitesse du vent v v e 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 SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

5 5 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT DIAGRAMME SPECTRALE DE VAN DER HOVEN CARACTERISTIQUE SPECTRALE DU VENT [VAN DER HOVEN] SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

6 6 PRINCIPE DE MODELISATION DU VENT FILTRAGE DU BRUIT BLANC H(p) z(t) v(t) A dB ( ) H 1 ( ) H 2 ( ) Schéma bloc du filtrage du bruit blanc Caractéristique A dB ( ) et ceux des filtres H1( ) et H2( ) SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

7 7 MODELISATION DU VENT FILTRAGE DU BRUIT BLANC VITESSE DU VENT SIMULEE SUR UNE HEURE SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

8 8 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT DISCRETISATION DU SPECTRE - PRINCIPE S vv ( i ) S vv ( i+1 ) i i+1 Echantillonage du spectre Expression de la vitesse du vent SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

9 9 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT DISCRETISATION DU SPECTRE VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 5 HEURES SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

10 10 SCHEMA SYNOPTIQUE DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT UTILISATION DES FILTRES CORECTEURS SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

11 11 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN FONCTION DE TRANSFERT DU FILTRE SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

12 12 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN REPONSE IMPULSIONNELLE DU FILTRE SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

13 13 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 6000 SECONDES SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

14 14 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN VITESSE DU VENT SIMULEE SUR SECONDES SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

15 15 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN ECHANTILLONS DU VENT SIMULE Vitesse moyenne v ml = 5 m/sVitesse moyenne v ml = 13 m/s SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

16 16 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL ET RATIONNEL SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

17 17 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE RATIONNEL VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 3 HEURES AVEC LE FILTRE SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

18 18 MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT FILTRE NON RATIONNEL ET RATIONNEL PROGRAMME DE SIMULATION REALISE SOUS MATLAB SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003

19 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 linteraction vent turbine - Estimation du productible MODELISATION DE LA VITESSE DU VENT CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEE DU GDR ME2MS TOULOUSE 27, 28 JANVIER 2003


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