Modélisation d'un générateur diesel avec stator rotatif

Dias Barbosa, Raisa (2021). Modélisation d'un générateur diesel avec stator rotatif. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 116 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Malgré le grand développement des technologies des énergies renouvelables pour la production d'électricité, les générateurs à combustibles fossiles sont toujours indispensables en tant que sources autonomes d'approvisionnement en énergie primaire ou de réserve des régions éloignées et isolées dans le monde.Les groupes électrogènes diesel (Genset) sont largement utilisés dans ces régions, car ils se caractérisent par une fiabilité élevée, une stabilité, une longue durée de vie et une facilité de production. Cependant, la consommation élevée de carburant dans les GED est un inconvénient, car cette consommation représente une émission élevée de gaz à effet de serre. Un autre inconvénient des systèmes GED est la fluctuation des prix des carburants et les coûts élevés de leur transport vers les régions isolées, ce qui augmente le coût de l'électricité. Les groupes électrogènes conventionnels, alimentés par des moteurs diesel, fonctionnent généralement à une vitesse fixe pour fournir une vitesse synchrone fiable aux générateurs électriques. Le fonctionnement à faible charge augmente la consommation de carburant du système, augmentant ainsi les coûts de carburant, les émissions de gaz à effet de serre et la fréquence d'entretien des machines. Pour contourner ce problème, des technologies de production d'électricité à vitesse variable ont été développées. Le fonctionnement à vitesse variable permet de trouver les conditions de fonctionnement qui favorisent l'efficacité maximale du système de production d'électricité.Ce mémoire présente la modélisation d'une nouvelle technologie de générateur à vitesse variable, à double rotor, brevetée au Canada, aux États-Unis et en Australie connue sous le nom de Genset-Synchro. La modélisation du générateur à double rotor et la simulation des essais dynamiques ont été mises en œuvre dans l'environnement virtuel Matlab/Simulink.La technologie Genset-Synchro offre la possibilité de contrôler la vitesse statorique de l'alternateur en fonction des charges appliquées, permettant au groupe électrogène diesel de fonctionner à vitesse variable et d'assurer des économies en carburant de l'ordre de 5 à 15%. -- Mot(s) clé(s) en français : Groupes électrogènes diesel, efficacité énergétique, régime à faible charge, optimisation du carburant, site isolé, alternateur Genset-Synchro. --
ABSTRACT : Despite the significant development of renewable energy technologies for power generation, fossil fuel generators are still indispensable as a stand-alone source of primary or backup power supply in remote and isolated areas of the world.Diesel generators (Genset) are widely used in these regions, as they are characterized by high reliability, stability, long service life and ease of production. However, the high fuel consumption in DGs is a disadvantage, as this consumption represents a high emission of greenhouse gases. Another disadvantage of DG systems is the fluctuating fuel prices and the high costs of transporting them to remote areas, which increases the cost of electricity. Conventional gensets, powered by diesel engines, typically operate at a fixed speed to provide reliable synchronous speed to the electrical generators. Low-load operation increases the fuel consumption of the system, thereby increasing fuel costs, greenhouse gas emissions, and machine maintenance frequency. To circumvent this problem, variable speed power generation technologies have been developed. Variable speed operation provides the ability to find operating conditions that promote the maximum efficiency of the power generation system.This dissertation presents the modelling of a new variable speed, dual-rotor generator technology patented in Canada, the United States and Australia, known as Genset-Synchro. The dual-rotor generator modelling and dynamic test simulation were implemented in the Matlab/Simulink virtual environment.The Genset-Synchro technology provides the ability to control the stator speed of the alternator based on the applied loads, allowing the diesel generator set to operate at variable speed and providing fuel savings in the range of 5-15%. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Diesel generator sets, energy efficiency, low load operation, fuel optimization, remote site, Genset-Synchro alternator.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Ilinca, Adrian
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés :	Générateurs électriques ; Groupes électrogènes diesel ; Centrales diesel ; Économies d'énergie ; Modèles mathématiques ; Stator rotatif.
Départements et unités départementales :	Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	27 juin 2022 16:11
Dernière modification :	27 juin 2022 16:16
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2005

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