Turbines Kaplan, semi Kaplan, hélice

[dB-)]

Bonsoir,

pour tester un algorithme MPPT seul, le Crouzet MAS 10 RCD conviendra peut être ( c'est quand même un très vieux modèle, avec peu de fonctions )

Mais pour implanter une régulation complète de Kaplan, je suis certain qu'il ne conviendra pas du tout !!

Ressources.JPG

Il faut au moins un Millenium 3 CD 20 Standard (voir résultat de la compilation ci-dessus)

Si l'on veut en plus implanter une fonction "data logger", pour envoyer en temps réel des données brutes ou calculées (état des entrées, puissance, vitesse, état des sorties) vers un tableur sur PC (et obtenir de fort jolis graphiques), il faut choisir la version Custom, qui offre le double de capacité.

dB-)

[Gaël1]

bonjour,
merci pour l'info didier,
cordialement. :P

[ericnoharet]

Ce sujet m'interesse fortement sur le plan analyse.

Je n'ai pas encore eu le loisir de "jouer" sur une kaplan double reglage avec deux commandes separés.
Par consequent, je ne maitrise pas du tout les comportement de des reglages sur le point de fonctionnement.

Du coup, la logique de reglage ne me parle pas du tout.

Cette logique de calcul avec les bandes mortes est tout à fait singuliere dans le monde de la regulation.
Mais elle resemble plus au style de programmes que je fait habituellement, plus simple et aussi efficaces sinon plus !

Dans le calcul de VCOUR, il y a PDBM3, qu'est-ce ?

Eric

[ericnoharet]

Aprés etude, il semble qu'il y ai pas mal de manques dans les explications.
C'est interressant comme base de discusion, ou pour donner l'idée de devellopement, mais pas beaucoup plus.

Je ne sais pas l'idée que Db avait en ouvrant ce sujet.

C'est peut etre juste une idée de jour de fete avec la tete pleine de bulle ?

Sur le plan theorique, la valeur VCOUR qui multiplie des amperes par des niveaux d'eau pour obtenir des amperes c'est "fun"
Je comprend bien la necessité de cette valeur intermediare de calcul qui permet d'avoir une "vue" de l'ecart de niveau, mais cela me semble bien complexe.

On en discute ou je me ressert une coupe ?

Eric

[dB-)]

Bonjour,

il y a des bandes mortes partout, pas forcément dans un algorithme, mais cachées dans le matériel :

- jeu mécanique : usure d'une articulation, d'un palier, dentures d'un moto-réducteur
- élasticité de flexibles hydrauliques
- angles des mécanismes
- réactions hydrauliques, turbulences
- dilatations
- hystérésis des capteurs tout ou rien
- etc ...

Une bande morte peut être accentuée par une temporisation : ex. avec une poire, la bande morte de quelques cm sur la hauteur d'eau est souvent complétée par une temporisation pour ne pas réagir aux vagues.

Selon leur emplacement, les bandes mortes peuvent calmer une régulation (et économiser le matériel), ou au contraire la rendre instable ...

Ici PDBM3 est une bande morte de 2 cm sur le niveau de prise d'eau : c'est faible (ce niveau peut varier de plus de 50 cm avec les sur-verses), même très faible, rapporté à la chute totale de plus de 10 m.

D'une façon générale, quand un automate doit prendre une décision sur une valeur, je prévois :

- une bande morte
- ou une hystérésis
- ou une temporisation
- ou un verrou, une bascule RS
- ou autre traitement pour éviter les affolements de la régulation.

Aprés etude, il semble qu'il y ai pas mal de manques dans les explications.

Désolé ! Voyez aussi vos propres messages sur le forum, sont-ils plus limpides et complets ?

C'est interressant comme base de discusion, ou pour donner l'idée de devellopement

C'est déjà bien, merci

mais pas beaucoup plus

Mince, je replonge

Je ne sais pas l'idée que Db avait en ouvrant ce sujet

La même idée qu'en ouvrant le forum il y a quelques années : apporter de l'information sur la petite hydroélectricité, échanger des idées.

C'est peut etre juste une idée de jour de fete avec la tete pleine de bulle ?

Ah ? j'aurais été complètement cuit ce soir là ? Paul, il est grand temps que tu héberges et gères ce forum, qui prend l'eau et l'alcool

Sur le plan theorique, la valeur VCOUR qui multiplie des amperes par des niveaux d'eau pour obtenir des amperes c'est "fun"

- si c'est fun c'est déjà bien, dans le contexte mondial actuel, les occasions de se réjouir sont rares

- VCOUR = PIMAX * [(MNIVO + PDBM3 – PNIVO) / PDBM3] ce qui donne A = A * (m + m - m) / m : c'est parfaitement homogène, vous vous trompez

- les automates n'ont pas conscience des unités et voient juste des nombres : dire à un automate "la consigne de courant en A est égale à la hauteur d'eau en cm" ne va pas le vexer, ni le gêner, ni le plonger dans de profondes réflexions.

Je comprend bien la necessité de cette valeur intermediare de calcul qui permet d'avoir une "vue" de l'ecart de niveau, mais cela me semble bien complexe.

J'indique juste à l'automate s'il y a moins d'eau, il faut produire moins de courant, il n'y a rien de complexe dans cette équation y = a.x + b

On en discute ou je me ressert une coupe ?

Les deux ne sont pas incompatibles : au niveau logique ce n'est pas un "OU EXCLUSIF".

dB-)

[ericnoharet]

Bonjour Didier,

Désolé de vous avoir "vexé" sur certains point, ce n'etait pas mon intention du tout.
Effectivement, mes participations sur ce forum ne sont pas forcement plus pointues ni claires

J'apprecie toujours autant votre humour, j'ai bien rit de votre reponse !!

Sur le plan pratique, mon prof de "programmation/analyse" aurait dit la logique est bonne, mais la demarche fausse. Bref ça marche mais vous avez zero.

Pour que tout le monde profite de ma reflexion et que c'est justement le but du forum (enrichissement par l'echange)

Didier me dira si je suis dans le vrai.

La regulation de l'ouverture des directrices se fait d'aprés le retour d'information de niveau.
Ensuite on affine en reglant les pales sur la consigne de courant.
Comme on modifie aussi le niveau en bougeant les pales, on reprend le reglage des directrices si le niveau à bougé.
et ainsi de suite.

Tout ceci avec des bandes mortes (appelés hystérésis aussi)

Concernant les unités et l'homogeneité des formules, effectivement l'automate ne voit que des chiffres, heureusement pour nous !
Et pour revenir à la formule de VCOUR, la division par PDBM3 pour faire la moyenne ne fonctionne que parceque la valeur programmé est "2"
ce n'est pour moi qu'une valeur de diviseur qui devrait etre ecrite en dur non ?
(je dit cela parceque j'ai deja fait ce genre de calcul que je n'arrivais plus a comprendre lors de mise au point quelques mois plus tard.)

Pour conclure, Merci Didier, je leve un verre à votre santé ET en rigolant (fonction logique)

Eric

[FABIEN 81]

Bonjour,

Je pensais que toutes les kaplans double réglage étaient commandé ainsi! N’étant visiblement pas le cas l’intérêt du double réglage dois être limité, surtout quand il y a des variations de hauteur de chute, des jeux mécaniques, des saletés,...

Remarque: cela peut user les commandes plus rapidement, si les imputions de réglages ont un temps ou une hystérésis trop faible.
Quand vous aurez fait plus d'essais, ça serait intéressant de savoir combien de points de rendement vous avez gagné. C'est une turbine ancienne?

CDT
Fabien

ps:doucement Ericnoharet, j'aurais été vexé aussi!

[dB-)]

Bonsoir,

l'algorithme que j'utilise actuellement est un peu plus sophistiqué que celui présenté ci-dessus :

- si la puissance produite est supérieure à la limite imposée, je ferme d'abord un poil le distributeur puis j'optimise l'incidence de la roue

- si la puissance de la turbine est trop faible, j'optimise d'abord l'incidence, puis si cela ne suffit pas j'ouvre un chouilla le distributeur

Cette façon de faire minimise la consommation d'eau et tend vers la meilleure efficacité possible. Elle est aussi liée à la présence d'un joint hydraulique tournant sur la commande d'incidence, lequel présente une fuite interne fonctionnelle (pour la lubrification), et donc un déréglage progressif de l'incidence au fil des heures.

Tout ceci avec des bandes mortes (appelés hystérésis aussi)

Pour moi, une bande morte n'est pas la même chose qu'une hystérésis ! (mais comme j'ai été noté avec un zéro ci-dessus, je dois me tromper )

Pour répondre à Fabien81 : j'ai vu plusieurs Kaplans des années 50 qui tournent toujours avec le réglage d'incidence par came d'origine. Ça tourne bien en régime normal, mais c'est exact qu'on pourrait probablement gagner quelques % de rendement avec un réglage indépendant du distributeur et de l'incidence, lors des fortes variations de hauteur de chute ou de débit.

Sinon les Kaplans ont un réglage indépendant du distributeur et de la roue par vérins, capteurs de position et asservissement. Je pense que le plus souvent l'automate a été programmé à l'aide d'une table de mesures réalisée directement sur la turbine : wattmètre sur la génératrice, recherche manuelle de l'incidence optimale à différentes ouvertures du distributeur, avec pour chaque point une mesure de la course des vérins, et l'inscription des valeurs dans une table. L'automate reproduit ensuite toujours la même synchronisation distributeur / pales.

En petites puissances, j'ai l'impression que la table comporte le plus souvent juste 2 colonnes : la position distributeur détermine l'incidence des pales.

On peut tout à fait réaliser une table avec plus de variables, par exemple 3 colonnes : (ouverture du distributeur + hauteur de chute) => incidence. Par contre il faut de la patience pour mesurer tout ça in situ, à moins que les données ne viennent directement de la conception de la turbine.

Diagramme tiopgraphique d'une turbine Kaplan.jpg

Bien que tous ces systèmes fonctionnent globalement bien, je pense qu'il est possible de grapiller quelques % de rendement avec une régulation MPPT !

Cordialement

dB-)

[MHEC]

C'est peut etre juste une idée de jour de fete avec la tete pleine de bulle ?
Ah ? j'aurais été complètement cuit ce soir là ? Paul, il est grand temps que tu héberges et gères ce forum, qui prend l'eau et l'alcool

Ben… nous en Champagne, c’est pas mieux, on a aussi plein de bubulles dans la tête Hic ! :P .

Pas de soucis Didier, entre 2… Hic ! ou plutôt 4 coupes de champagne notre Webmasteuse est en train de remédier aux quelques petits réglages.

Bon réveillon a tous Hic !

Polo Hic !

[ericnoharet]

Bon allez je me noie complet :

L'hystérésis definie une bande morte

Promis j'arrete de boire demain

Bon aller je suis un peut dur, mais Didier nous habitue à un trés haut niveau, alors on devient exigeants

Tiens je pense d'un coup que j'ai pas mis mes dernieres "photos de vacances"........... les aspirateurs inox posés sur la Francis
Entre deux coupe j'essaie de vous montrer ça

EDIT : en relisant, je confirme que les tables pour le reglage sont souvent à deux colonnes.
Sur certains site, cela suffit et je pense qu'il n'y a rien à "grater", par contre, le MPPT doit etre non negligeable sur d'autres.
Cela depend de la regularité des debits/chutes.

Eric