Épreuve E41 session 2014 BTS Electrotechnique

BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR ELECTROTECHNIQUE SESSION 2014

EPREUVE E.4.1. Etude d’un système technique industriel

Pré-étude et modélisation    Durée 4 heures – Coefficient 3

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Implantation et exploitation d’un parc éolien

Le département de la Meuse présente selon le Schéma Régional Eolien (SRE) de Lorraine des conditions favorables à l’implantation d’éoliennes. La société « Iberdrola Renewable » a obtenu le permis de construire autorisant l’implantation d’un parc de six éoliennes sur le site dit de « Rampont »

Pour le site de Rampont, le bureau d’étude a préconisé l’implantation d’éoliennes fonctionnant à vitesse variable. Cette préconisation doit être validée par une étude comparative permettant d’estimer l’énergie annuelle produite. Le choix d’une génératrice asynchrone à double alimentation (MADA*) a d’autre part un impact direct sur le mode de raccordement des éoliennes au réseau et les perturbations potentiellement induites : l’étude et la modélisation de la chaîne de conversion électrique sont nécessaires au dimensionnement du transformateur et de l’appareillage de contrôle et de protection.
*MADA = Machine Asynchrone à Double Alimentation

Problématique

Le bureau d’étude a donc dû définir et choisir :
- la puissance nominale et le diamètre des éoliennes ;
- le mode de fonctionnement en vitesse fixe ou variable des éoliennes ;
- la technologie de la génératrice utilisée et des convertisseurs potentiellement associés : génératrice synchrone, asynchrone à cage, asynchrone à double alimentation ;
- la topologie et la structure du circuit électrique jusqu’au point de raccordement ;
- l’infrastructure du réseau de supervision.

Questionnement

- Partie A : approche d’un point de vue physique du fonctionnement d’une des éoliennes afin de quantifier l’énergie récupérable ;
- Partie B : justifier le fonctionnement à vitesse variable des génératrices afin d’optimiser leur rendement ;
- Partie C: intérêt de la structure MADA ;
- Partie D : exploitation desdonnées de production.