Sciences et techniques de spécialité S9

Code UE : USEEQ6

  • Cours
  • 7 crédits

Responsable(s)

Denis LABROUSSE

Contenu

  • STS291 Energie éolienne   
Énergie éolienne : composants
  • Théorie globale d’aérodynamique
    • Facteur d'induction - Coefficients de puissance et de trainée - Limite de Betz - Répartition des puissances
  • Aérodynamique des profils d'aile
    • Familles de profils : corde, épaisseur, cambrure - coefficients de portance, trainée, finesse - phénoménologie de la transition et du décollement, impact sur les coefficients, finesse optimale
  • Aérodynamique d'un rotor éolien
  • Définition des angles de calage
  • Dimensionnement du rotor au design
    • Calcul des coefficients de puissance, trainée, couple au design et hors design
    • Vitesse de vent nominale, limite, extrême - dispositif de limitation de la puissance
    • Aperçu sur la génération électrique et la vitesse de rotation fixe ou variable (couplage direct ou indirect).
  • Types d’aérogénérateurs : horizontal et vertical
  • Dimensionnement d’un aérogénérateurs horizontal
    • Dimensionnement d'un rotor : mise en évidence des types d'éoliennes dites "rapides" ou "lentes" : avantages et inconvénients...
    • Calcul des performances d'éoliennes rapides et lentes en fonction de la vitesse spécifique : avantages et inconvénients
    • Dimensionnement du rotor : pale, profil, nombre de pales, etc
    • Eléments d’un aérogénérateurs
Multiplicateur de vitesse
Frein à disque
Couplage antivibratoire entre l'alternateur et le multiplicateur de vitesse
Système d'orientation
alternateurs
Production de l'énergie électrique, machine discoïde, convertisseurs statiques
Panorama des capteurs et actionneurs
    • Grandeurs caractéristiques des systèmes de contrôle.
  • Couplages aux réseaux.
  • Travaux pratiques : Modélisation, simulation et tests d’une maquette d’un système éolien
    • Modélisation à l’aide de PSIM et Matlab
    • Simulation et analyse de résultats
    • Tests et analyses des résultats
Energie éoliennes : systèmes
  • Implantation et exploitation d'aérogénérateurs (Fermes éoliennes)
  • Législation (lois de l'urbanisme), Réglementation
  • Normes et leurs évolutions
  • Recherche d'un site
  • Détermination de son potentiel éolien
  • Infrastructure routière
  • Utilisation du mât de mesures, acquisition de mesures
  • Exploitation des mesures et interprétation des données météorologiques
  • Modélisation, simulation informatique
  • Évaluation des coûts
  • Pré-implantation :
    • Prises de vues, montage vidéo
    • Simulation informatique d'une ferme d'aérogénérateurs sur un site donné
    • Respect de l'environnement
  • Implantation :
    • Gestion des différents corps de métiers
    • Synchronisation des tâches
    • Sécurité des hommes et du matériel
  • Exploitation :
    • Le couplage au réseau EDF
    • L'exploitation des aérogénérateurs
    • Maintenance et télémaintenance d'aérogénérateurs
  • Travaux pratiques :
Modélisation d’une implantation d’un parc éolien à l’aide du WINDPRO
 
 
  • STS292 Hydroélectricité
  • Notions utiles au calcul d'écoulements permanents, ou non, à surface libre et sous pression.
  • Puissance d'un cours d'eau, pertes de charge, récupération de l'énergie
  • Rendement, débit installé, mode de gestion (annuelle, saisonnier, journalier)
  • Dispositifs d'accumulation, ouvrages de prise, de mise en charge et de restitution,
  • Historique et principe de fonctionnement des turbines : bilan énergétique, turbine Francis, turbine Pelton, turbine Kaplan, groupes bulbes, courbes caractéristiques,
  • Notions sur les pompes et machines volumétriques,
  • Dispositifs anti-bélier (cheminée d'équilibre...),
  • Cavitation,
  • Analyse technico-économique d'ouvrages dans un contexte d'encouragement des énergies renouvelables. Impacts sociétaux et environnementaux.
  • Conversion en énergie électrique, couplage au réseau EDF
 
 
  • STS293 Simulation électrique
Intérêt des modèles et des simulations des systèmes électriques
 
Modèles multiphysiques
 
Rappel des modèles des machines électriques
Modèle de la machine à courant continu
Modèle du moteur synchrone
Modèle de la machine asynchrone
 
L’environnement Matlab de simulation
 
Simulation d’une machine électrique
 
Simulation de la commande d’une machine asynchrone.
Commande vectorielle
Commande scalaire

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