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SEMINAIRE ENERGIE DECENTRALISEEDU 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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METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT
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
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METHODES DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT
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
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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
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTDIAGRAMME SPECTRALE DE VAN DER HOVEN
CARACTERISTIQUE SPECTRALE DU VENT [VAN DER HOVEN]
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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()
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MODELISATION DU VENTFILTRAGE DU BRUIT BLANC
VITESSE DU VENT SIMULEE SUR UNE HEURE
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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
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTDISCRETISATION DU SPECTRE
VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 5 HEURES
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SCHEMA SYNOPTIQUE DE SIMULATION DE LA VITESSE DU VENT
MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTUTILISATION DES FILTRES CORECTEURS
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN
FONCTION DE TRANSFERT DU FILTRE 5/61 F
FF
Tj
KjH
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN
REPONSE IMPULSIONNELLE DU FILTRE 5/61 F
FF
Tj
KjH
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN
VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 6000 SECONDES
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN
VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 15000 SECONDES
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL DE TYPE VON KARMANN
ECHANTILLONS DU VENT SIMULE
Vitesse moyenne vml= 5 m/s Vitesse moyenne vml= 13 m/s
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL ET RATIONNEL
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE RATIONNEL
VITESSE DU VENT SIMULEE SUR 3 HEURES AVEC LE FILTRE
11
1ˆ2
1
sTmsT
sTmKsH
FF
FFF
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MODELISATION DE LA VITESSE DU VENTFILTRE NON RATIONNEL ET RATIONNEL
PROGRAMME DE SIMULATION REALISE SOUS MATLAB
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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
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