Développement avancé de modélisation et de simulation des alternateurs hydroélectriques incluant le circuit d'excitation électronique de puissance

点击翻译按钮获取中文摘要

Certains alternateurs hydroélectriques identifiés par Hydro-Québec sont actuellement exploités de 70% à 80% de leur capacité réelle. L'augmentation de la puissance de ces alternateurs existants constitue un avantage économique et environnemental majeurs pour la province et le pays sachant que les possibilités de construction de nouvelles centrales sont limitées. Cette augmentation souhaitée de puissance de sortie des alternateurs hydroélectriques nécessite la connaissance précise des pertes globales et leur distribution spatiales dans l'alternateur pour la détermination des limites thermiques admissibles d'une part, et les forces électromagnétiques d'autre part qui agissent sur l'ensemble des composantes fixes et mobiles de l'alternateur, ces dernières étants utilisées comme intrant dans le calcul des contraintes électromécaniques. Par ailleurs, nous procéderons à la caractérisation des alternateurs hydroélectriques par simulations en remplacement et/ou en complément des essais laborieux et couteux par le développement des méthodes de calcul numériques avancées et calibrés aux points d'opération mesurés sur certaines machines déjà identifiées notamment par Hydro-Québec ou ses partenaires. De plus, le projet vise le développement et la mise au point des méthodes et des façons de faire fiable de calcul des performances des alternateurs hydroélectriques en partant uniquement de la saisie de leur géométrie et de la nature des matériaux les constituant par la prédétermination de leur grandeurs caractéristiques. La méthodologie développée répondra particulièrement aux projets d'augmentation de puissance des alternateurs existants ciblés par le fournisseur d'énergie ainsi qu'à l'étude des régimes de fonctionnement anormaux des alternateurs hydroélectriques par simulations numérique. Dans ce but, une modélisation numérique complète de l'alternateur incluant le circuit d'excitation électronique de puissance et le réseau électrique sera réalisée.