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Mécanique appliquée

Optimisation du câble électrique d’une éolienne flottante

Les technologies d'éoliennes flottantes, comme celles codéveloppées par SBMa et IFPEN, permettent de récupérer plus d’énergie avec de meilleures conditions de vents en mer.

Des solutions d’optimisation sont actuellement recherchées pour minimiser les coûts liés au transport de la production électrique, en adaptant notamment la configurationb des câbles, lesquels sont sollicités par les courants et les mouvements du flotteur (figure 1).

                                                               Figure 1

Calculer la réponse d’une éolienne flottante à ces sollicitations requiert l’utilisation de simulateurs numériques complexes mais qui ne fournissent pas le gradient de cette réponse par rapport à des paramètres d’entrée des modèles. De même, les publications sur le sujet font référence à des algorithmes d’optimisation sans gradient qui peuvent converger lentement ou sont difficiles à paramétrer.

La plateforme Atoutc d’IFPEN propose l’algorithme SQAd qui est particulièrement efficace dans ce contextee(1). À partir d’un point initial, cet algorithme trouve rapidement une configuration optimale du câble électrique (figure 2) respectant des limites en effort et en déplacement, pour des chargements extrêmes(2).

Cette approche originale va permettre de rechercher plus efficacement et de proposer des configurations optimisées du câble électrique, dimensionnées pour des conditions variées de chargement.

                                                               Figure 2

a- SBM offshore - Floating wind turbine concept development
b- Différents tronçons caractérisés par leur longueur, leur diamètre et leur flottabilité
c- Advanced Tools for Optimization and Uncertainty Treatment
d- Sequential Quadratic Approximation
e- Avec des simulateurs de type « boîte noire » (dont on ne connaît que le résultat)

 

Contacts scientifiques :    yann.poirette@ifpen.fr  -  delphine.sinoquet@ifpen.fr 
     
                                     martin.guiton@ifpen.fr  -  guillaume.huwart@ifpen.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 34 - Octobre 2018

Publications

  1. H. Langouët, (2011), Optimisation sans dérivées sous contraintes : deux applications industrielles en ingénierie de réservoir et en calibration des moteurs, thèse Univ. Nice-Sophia Antipolis.
    >> fichier .pdf à télécharger (6,35 Mo)
  2. Y. Poirette, M. Guiton, G. Huwart, D. Sinoquet, J-M. Leroy (2017), An Optimization Method for the Configuration of Inter Array Cables for Floating Offshore Wind Farm, OMAE 2017 61655.
    >> Doi: 10.1115/OMAE2017-61655

       

  


 

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