Optimisation multicritère d'une chaîne éolienne passive PDF Download
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Book Description
Dans cette thèse une optimisation multicritère par algorithme génétique d'une chaîne éolienne de petite puissance entièrement passive (sans MPPT) a été réalisée. Le rendement de cette structure est largement amélioré par l'optimisation des caractéristiques de la génératrice. Pour un cycle de vent donné, les configurations passives optimisées sont capables d’extraire une énergie comparable à celle obtenue avec des architectures actives utilisant un dispositif MPPT. Nous avons développé quatre niveaux de modèles de comportement de la chaîne éolienne : un modèle instantané "modèle fin" pour l'analyse du système et trois modèles simplifiés pouvant être intégrés dans un processus d'optimisation en raison de la réduction du coût de calcul. Enfin, la robustesse de cette structure passive vis-à-vis des variations de vent a été analysée en exploitant un modèle de vent original basé sur des données statistiques.
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Dans cette thèse une optimisation multicritère par algorithme génétique d'une chaîne éolienne de petite puissance entièrement passive (sans MPPT) a été réalisée. Le rendement de cette structure est largement amélioré par l'optimisation des caractéristiques de la génératrice. Pour un cycle de vent donné, les configurations passives optimisées sont capables d’extraire une énergie comparable à celle obtenue avec des architectures actives utilisant un dispositif MPPT. Nous avons développé quatre niveaux de modèles de comportement de la chaîne éolienne : un modèle instantané "modèle fin" pour l'analyse du système et trois modèles simplifiés pouvant être intégrés dans un processus d'optimisation en raison de la réduction du coût de calcul. Enfin, la robustesse de cette structure passive vis-à-vis des variations de vent a été analysée en exploitant un modèle de vent original basé sur des données statistiques.
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Ce travail présente une méthodologie de Conception Optimale Intégrée (COI) d'un système éolien entièrement passif pour offrir un compromis coût-fiabilité-performance très satisfaisant. En l'absence d'électronique de puissance et de contrôle par MPPT, le dispositif n'est efficace que si l'adaptation des constituants est optimale. L'extraction de vent ainsi que les pertes globales du système sont donc optimisées à l'aide d'un algorithme génétique multicritère pour augmenter l'efficacité énergétique et minimiser la masse pour un profil de vent donné. La globalité du système (turbine - génératrice - redresseur - stockage) a été modélisée pour parvenir aux résultats d'optimisation et à la réalisation d'un prototype correspondant à une solution particulière. Les résultats obtenus montrent, d'une part, la cohérence entre modèles et expérience. D'autre part, il est possible, pour un profil de vent donné, d'obtenir une configuration optimale de l'ensemble génératrice - pont redresseur présentant des caractéristiques analogues à celles d'architectures « actives" plus complexes, associées à des lois de contrôle par MPPT. Suite à une analyse de sensibilité des performances aux paramètres, une de nos contributions concerne une approche de conception intégrant les questions de robustesse au sein même du processus d'optimisation.
Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281937 Category : Languages : en Pages : 306
Book Description
Le contexte économique impose des systèmes toujours plus performants, minimisant coûts d’investissement et de possession. Si les méthodes d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans le premier volume Conception systémique pour la conversion d’énergie électrique 1 participent à l’optimisation des systèmes énergétiques, les techniques traitées dans cet ouvrage proposent d’aller encore plus loin dans la performance. La complexité de systèmes multidisciplinaires à fort degré de couplage augmentant, le processus de conception par optimisation consistant à coupler un modèle à un algorithme d’optimisation au sein d’un environnement logiciel devient dès lors indispensable. Ce volume rassemble les points-clés permettant de représenter efficacement et de façon compacte l’environnement système et les profils de mission, mais également les méthodes, modèles et outils dédiés à l’optimisation. Les approches multiniveaux de conception et l’optimisation technico-économique des réseaux électriques sont particulièrement détaillées.
Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281929 Category : Languages : en Pages : 434
Book Description
Le contexte actuel mène les concepteurs vers des systèmes toujours plus complexes et performants, intégrant un grand nombre d’éléments souvent fortement couplés et appartenant à divers champs de la physique énergétique. Après une présentation de l’approche systémique de conception, ce premier volume rassemble les points-clés permettant de modéliser et de caractériser efficacement des systèmes multiphysiques (formalismes graphiques, Bond Graphs, GIC/REM), d’analyser la qualité et la stabilité des réseaux et de contribuer à la robustesse en conception intégrée. La gestion de l’énergie des systèmes énergétiques hybrides incluant du stockage est également largement détaillée et différentes méthodes statistiques permettant de dimensionner les réseaux ou de caractériser leur sûreté de fonctionnement sont proposées (par exemple, la méthode de Monte-Carlo). Les techniques d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans cet ouvrage participent à l’optimisation des systèmes énergétiques. Elles sont complétées par des approches spécifiquement orientées vers la conception par optimisation, objets du second volume.
Author: Rupp Carriveau Publisher: BoD – Books on Demand ISBN: 9533075082 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 438
Book Description
As the fastest growing source of energy in the world, wind has a very important role to play in the global energy mix. This text covers a spectrum of leading edge topics critical to the rapidly evolving wind power industry. The reader is introduced to the fundamentals of wind energy aerodynamics; then essential structural, mechanical, and electrical subjects are discussed. The book is composed of three sections that include the Aerodynamics and Environmental Loading of Wind Turbines, Structural and Electromechanical Elements of Wind Power Conversion, and Wind Turbine Control and System Integration. In addition to the fundamental rudiments illustrated, the reader will be exposed to specialized applied and advanced topics including magnetic suspension bearing systems, structural health monitoring, and the optimized integration of wind power into micro and smart grids.
Author: Xavier Roboam Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118587952 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 211
Book Description
This book proposes systemic design methodologies applied to electrical energy systems, in particular integrated optimal design with modeling and optimization methods and tools. It is made up of six chapters dedicated to integrated optimal design. First, the signal processing of mission profiles and system environment variables are discussed. Then, optimization-oriented analytical models, methods and tools (design frameworks) are proposed. A “multi-level optimization” smartly coupling several optimization processes is the subject of one chapter. Finally, a technico-economic optimization especially dedicated to electrical grids completes the book. The aim of this book is to summarize design methodologies based in particular on a systemic viewpoint, by considering the system as a whole. These methods and tools are proposed by the most important French research laboratories, which have many scientific partnerships with other European and international research institutions. Scientists and engineers in the field of electrical engineering, especially teachers/researchers because of the focus on methodological issues, will find this book extremely useful, as will PhD and Masters students in this field.
Author: Rupp Carriveau Publisher: BoD – Books on Demand ISBN: 9535108638 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 378
Book Description
Today's wind energy industry is at a crossroads. Global economic instability has threatened or eliminated many financial incentives that have been important to the development of specific markets. Now more than ever, this essential element of the world energy mosaic will require innovative research and strategic collaborations to bolster the industry as it moves forward. This text details topics fundamental to the efficient operation of modern commercial farms and highlights advanced research that will enable next-generation wind energy technologies. The book is organized into three sections, Inflow and Wake Influences on Turbine Performance, Turbine Structural Response, and Power Conversion, Control and Integration. In addition to fundamental concepts, the reader will be exposed to comprehensive treatments of topics like wake dynamics, analysis of complex turbine blades, and power electronics in small-scale wind turbine systems.
Author: Eric Lichtfouse Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9400719051 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 334
Book Description
Sustainable agriculture is a rapidly growing field aiming at producing food and energy in a sustainable way for our children. This discipline addresses current issues such as climate change, increasing food and fuel prices, starvation, obesity, water pollution, soil erosion, fertility loss, pest control and biodiversity depletion. Novel solutions are proposed based on integrated knowledge from agronomy, soil science, molecular biology, chemistry, toxicology, ecology, economy, philosophy and social sciences. As actual society issues are now intertwined, sustainable agriculture will bring solutions to build a safer world. This book series analyzes current agricultural issues and proposes alternative solutions, consequently helping all scientists, decision-makers, professors, farmers and politicians wishing to build safe agriculture, energy and food systems for future generations.
Author: Eric Lichtfouse Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9048133335 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 478
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Sustainable agriculture is a rapidly growing field aiming at producing food and energy in a sustainable way for humans and their children. Sustainable agriculture is a discipline that addresses current issues such as climate change, increasing food and fuel prices, poor-nation starvation, rich-nation obesity, water pollution, soil erosion, fertility loss, pest control, and biodiversity depletion. Novel, environmentally-friendly solutions are proposed based on integrated knowledge from sciences as diverse as agronomy, soil science, molecular biology, chemistry, toxicology, ecology, economy, and social sciences. Indeed, sustainable agriculture decipher mechanisms of processes that occur from the molecular level to the farming system to the global level at time scales ranging from seconds to centuries. For that, scientists use the system approach that involves studying components and interactions of a whole system to address scientific, economic and social issues. In that respect, sustainable agriculture is not a classical, narrow science. Instead of solving problems using the classical painkiller approach that treats only negative impacts, sustainable agriculture treats problem sources. Because most actual society issues are now intertwined, global, and fast-developing, sustainable agriculture will bring solutions to build a safer world. This book series gathers review articles that analyze current agricultural issues and knowledge, then propose alternative solutions. It will therefore help all scientists, decision-makers, professors, farmers and politicians who wish to build a safe agriculture, energy and food system for future generations.
Author: Stéphane Bellon Publisher: Springer Science & Business ISBN: 9400779275 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 492
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Stakeholders show a growing interest for organic food and farming (OF&F), which becomes a societal component. Rather than questioning whether OF&F outperforms conventional agriculture or not, the main question addressed in this book is how, and in what conditions, OF&F may be considered as a prototype towards sustainable agricultures. The book gathers 25 papers introduced in a first chapter. The first section investigates OF&F production processes and its capacity to benefit from the systems functioning to achieve higher self-sufficiency. The second one proposes an overview of organic performances providing commodities and public goods. The third one focuses on organics development pathways within agri-food systems and territories. As well as a strong theoretical component, this book provides an overview of the new challenges for research and development. It questions the benefits as well as knowledge gaps with a particular emphasis on bottlenecks and lock-in effects at various levels.
Author: Abdenour Abdelli
Author: Abdenour Abdelli
Author: Duc-Hoan Tran
Author: ROBOAM Xavier
Author: ROBOAM Xavier
Author: Rupp Carriveau
Author: Xavier Roboam
Author: Rupp Carriveau
Author: Eric Lichtfouse
Author: Eric Lichtfouse
Author: Stéphane Bellon