Génératrice micro-hydraulique tolérante aux défauts pour la production d'énergie électrique pour sites isolés ou raccordés au réseau (modélisation, commande intelligente, optimisation et implantation).

Fault-tolerant micro-hydraulic generator for the production of electrical energy for isolated or grid-connected sites (modelling, intelligent control, optimization and layout).

• Auteur / Autrice : Marius Ouedraogo
• Direction : Franck Betin, Amine Yazidi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur Génie Electrique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Amiens
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences, Technologie, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LTI - Laboratoire des Technologies Innovantes

Mots clés

Mots clés libres

Génératrice hexaphasée

Tolérance aux défauts

Stockage de l'énergie et Optimisation

Modélisation et Commande intelligente

Energie électrique

6-phase generator

Faults tolerant

Energie storage and optimisation

Modelling and intelligent control

Electrical energy

Résumé

Avec la flambée du prix du pétrole, l'épuisement programmé des ressources naturelles et surtout le réchauffement climatique, le développement de sources d'énergies alternatives propres à savoir décarbonées s'est imposé comme une urgence et une évidence depuis quelques années. Dans ce cadre, la production d'énergie électrique à partir de sources éolienne ou photovoltaïque, a connu un développement sans précédent ces dix dernières années avec l'apparition de fermes éoliennes ou de champs photovoltaïques. Néanmoins, l'impact sociétal et environnemental de ces infrastructures n'est pas sans conséquence et le caractère saisonnier de leur production ne permet pas une génération continue dans le temps et donc une indisponibilité de l'énergie. Aussi, la tendance actuelle en France n'est plus dans l'implantation de sites gigantesques dédiés à la production d'énergie électrique à partir du vent ou du solaire mais dans l'installation de sites de production plus petits mais plus nombreux et présentant un meilleur impact environnemental. Dans ce cadre, les micro-turbines hydrauliques installées au fil de l'eau connaissent un regain d'intérêt depuis quelques temps. En effet, celles-ci présentent un impact environnemental bien moins négatif et pourraient permettre, dans des régions telles que les Hauts de France, une production continue car jamais asséchées. La plupart de ces microcentrales, conçues il y a fort longtemps, ont été abandonnées et sont maintenant hors d'usage. Néanmoins, bon nombre d'entre elles, disposent encore de l'infrastructure génie civil mais tournent dans le vide. Il existe donc un enjeu important à les restaurer en capitalisant sur le génie civil existant et en installant un système de conversion d'énergie électrique moderne, intelligent et robuste, à savoir tolérant aux défauts de type électrique et mécanique. Associé à un dispositif de stockage, ce système piloté par une intelligence artificielle permettrait une optimisation de l'énergie produite en termes de consommation locale, de stockage ou d'injection sur le réseau de distribution.

With soaring oil prices, the programmed depletion of natural resources and above all global warming, the development of clean alternative energy sources, namely carbon-free, has become urgent and obvious in recent years. In this context, the production of electrical energy from wind or photovoltaic sources has experienced unprecedented development over the past ten years with the appearance of wind farms or photovoltaic fields. Nevertheless, the societal and environmental impact of these infrastructures is not without consequence and the seasonal nature of their production does not allow continuous generation over time and therefore unavailability of energy. Also, the current trend in France is no longer in the establishment of gigantic sites dedicated to the production of electrical energy from wind or solar but in the installation of smaller production sites but more numerous and presenting a better environmental impact. In this context, hydraulic micro-turbines installed along the water have been experiencing renewed interest for some time. Indeed, these have a much less negative environmental impact and could allow, in regions such as Hauts de France, continuous production because they are never dry. Most of these micro-power plants, designed a long time ago, have been abandoned and are now out of use. Nevertheless, many of them still have the civil engineering infrastructure but are running in a vacuum. There is therefore a major challenge in restoring them by capitalizing on the existing civil engineering and installing a modern, intelligent and robust electrical energy conversion system, namely tolerant to electrical and mechanical faults. Combined with a storage device, this system driven by artificial intelligence would optimize the energy produced in terms of local consumption, storage or injection into the distribution network.