Thèse gagnante sur le système de contrôle des éoliennes
2003/12/01 Atxotegi Alegria, Uhaina - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Le travail de Haritza Camblong a remporté avec 480 voix le premier concours de thèse organisé par le portail Basque Research. Deuxième de la liste M. Aranzazu de Zarraga a été chimique avec 288 voix. Le troisième prix a été décerné à la thèse sur les matériaux de Pello Uranga Zuaznabar, avec 273 voix.
Un total de 35 personnes ont participé au concours de thèse et les thèmes ont été divers: chimie, matériaux, génétique, ingénierie, environnement, énergie, physique, médecine, pêche, acoustique, informatique... Cependant, la plupart des recherches ont porté sur l'énergie et l'ingénierie.
Plus de contrôle des éoliennes
Le chêne Camblong a fait sa thèse dans trois universités: À l'École Polytechnique Supérieure de Mondragon Unibertsitatea, à l'École de Bordeaux d'ENSAM et à l'Université ESTIA de Bidarte. Le travail est terminé et sera défendu devant le jury le 18 décembre. Titre de la thèse: Réduction de l'impact des perturbations éoliennes sur la production d'électricité par des éoliennes à vitesse variable.
Les recherches menées par Haritza ont porté sur l'amélioration du système de contrôle des éoliennes. En particulier, il a travaillé avec des éoliennes à vitesse variable, de plus en plus utilisées par rapport aux fixes, parmi lesquelles le système de contrôle pitch pour modifier l'inclinaison des pales de l'éolienne. Le but de la thèse a été de concevoir des lois de contrôle pour ces éoliennes.
Selon l'ingénieur Haritza Camblong, l'énergie éolienne se développe de façon spectaculaire ces dernières années principalement en raison des effets néfastes sur l'environnement des sources d'énergie traditionnelles et des dernières avancées en éoliennes.
Et c'est que l'énergie éolienne a de grands avantages: elle est propre et renouvelable et, comme le vent souffle partout, elle est très répandue. Cependant, il a aussi des aspects moins positifs: il n'est pas continu (parfois il n'y a pas de vent) et il est difficile à accumuler. D'autre part, il faut tenir compte de l'érosion, des dommages à la faune et à la flore ou au terrain affecté par la construction d'éoliennes. Et son impact sur le paysage.
L'impact n'affecte pas seulement le paysage. L'énergie éolienne pénètre de plus en plus dans le réseau électrique. En fait, dans les zones venteuses, une part croissante de la puissance du réseau électrique provient des générateurs éoliens. Cela génère de grandes perturbations dans le réseau électrique qui est nécessaire de contrôler.
Pour pouvoir réaliser ces changements, Camblong considère indispensable un contrôle plus étroit des générateurs éoliens. Ce contrôle doit également être effectué en tenant compte de la totalité du générateur éolien, c'est-à-dire des perturbations produites par le vent.
Et cela a été le noyau de la thèse réalisée à Camblong. Concevoir les lois de contrôle des éoliennes à vitesse variable et système de contrôle pitch, y compris la perturbation produite par le vent. Pour la conception de ces systèmes, en plus de tenir compte des perturbations du vent, il a examiné quatre autres critères d'optimisation: qualité de l'énergie électrique produite, performance énergétique, amélioration de la solidité des lois de contrôle et réduction des charges d'accouplement mécanique entre la turbine et le générateur.
Présente des modèles de simulation
Le chêne Camblong a présenté dans sa thèse le modèle de simulation d'un aérogénérateur à vitesse variable et système de contrôle pitch, analysant principalement le comportement du vent et de la turbine. Cette simulation a été contrastée avec les données réelles d'un aérogénérateur de 180 kW et l'information apparue dans plusieurs revues.
L'analyse a été réalisée en tenant compte des trois zones de fonctionnement des éoliennes, avec des vents de moyenne vitesse, forts ou très forts. Outre que le contrôle de l'éolienne sur ces trois zones est différent, la puissance électrique produite par l'éolienne n'est pas directement proportionnelle à la vitesse du vent. Le système n'est donc pas linéaire et ne peut être représenté par des fonctions ou des modèles simples.
Pour analyser les comportements de ce système non linéaire, à partir du modèle de simulation, Haritza a obtenu des modèles linéaires pour différents points de fonctionnement. Par conséquent, il a pu concevoir des régulateurs numériques robustes pour chaque zone de fonctionnement. Enfin, le chercheur a testé ces lois de contrôle dans un modèle de simulation non linéaire.
Pour le chêne, les modèles de simulation sont utiles pour l'étude des lois de contrôle, mais il convient de tester ces lois dans un banc d'essai avant de s'intégrer dans un générateur éolien réel. Ainsi, il a testé le générateur simulé sur une banque de 15 kW et a effectué une série d'essais expérimentaux.
Compte tenu des résultats obtenus dans les simulations et les bancs d'essai, l'étude du Chêne conclut que par des lois de contrôle avancées on peut améliorer le comportement des générateurs éoliens.
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