Haute Ecole de la Province de Liège

> Energies renouvelables 

Au terme de l'activité d'apprentissage, l'étudiant ingénieur sera capable :

• définir et comprendre le vocabulaire de base de l'énergétique ;
• maîtriser les principes de fonctionnement des sources de production d’énergies durables communément rencontrées et leurs principales limitations ;
• évaluer la consommation d'énergie et le potentiel de réduction d'énergie pour les transports, l'industrie et les bâtiments ;
• calculer l'attribution potentielle de différentes sources d'énergie renouvelable comme le vent, le solaire et la biomasse et comment les intégrer dans un système énergétique ;
• calculer les bilans énergétiques d'installations d'énergies durables ;
• expliquer les principales théories communément rencontrées et employées dans le domaine de l’éolien et leurs principales limitations ;
• réaliser une étude de préfaisabilité d'une installation d'énergies renouvelables de type éolien;
• réaliser des simulations d’écoulement de fluides à l’aide d’outils numériques, faire preuve de sens critique, analyser les résultats obtenus et les comparer avec ceux attendus théoriquement et/ou la littérature ;
• calculer et tracer l’évolution du coefficient de puissance en fonction du lambda dans Matlab, analyser les résultats et tirer des conclusions pour l’optimisation des éoliennes ;
• calculer la forme optimale d’une pâle d’éolienne, la modéliser et simuler l’écoulement autour de celle-ci en statique et en rotation ;
• créer un script de génération automatique de pâle d’éoliennes optimisées ;
• piloter Inventor à l’aide d’Excel ;
• modéliser une éolienne et simuler l’écoulement autour de celle-ci en statique et en rotation.

Note : ce cours crée des liens avec certains cours de l'orientation, tels que les cours de thermodynamiques, mécanique du solide, résistance des matériaux, mécaniques des fluides.

> Réseaux électriques

Au terme de l'activité d'apprentissage, l'étudiant ingénieur sera capable :

• définir et comprendre le vocabulaire de base des réseaux électriques;
• expliquer les principes communément rencontrés dans ce domaine et  leurs principales limitations;
• expliquer la structure et les principales fonctions d'un réseau électrique ;
• sur bases d’une problématique donnée, calculer les puissances, les tensions et les courants des éléments constitutifs d’un réseau électrique ;
• expliquer les concepts de la « Per Unit Analysis for Single and Three Phase Systems » et convertir des unités p.u. en unité de base et vice-versa ;
• réaliser des simulations à l’aide de PowerFlow et de Simscape Electrical ;
• simuler un réseau constitués de plusieurs busbars sans ressources renouvelables variables;
• calculer le système monophasé équivalent à un systèmes triphasé équilibré, solutionner celui-ci et conclure sur les résultats en triphasé.

> Energies renouvelables 

1. Introduction
2. Energy

• Measuring energy
• Energy conversion : how to modelize an energy source ?
• Energy Carriers
• Use of energy in transport, building and manufacturing

3. Generation of energy: how to generate energy ? how much can you generate from all the different sources?

• Traditional energy sources
• Renewable sources :
  • Hydro-electricty potential
  • Wind energy
  • Solar energy
  • Biomass energy
  • Geothermal energy
  • Tidal energy potential
  • Ocean current and weve energy
  • Energy sources comparison

4. Wind Energy : technologies to generate energy from the wind.

• Global capactity
• Wind Resource
• Aerodynamics
• Wind turbine aerodynamics
• Powercurve and capacity factor
• Energy Yield
• Electrical system
• Future Trends
• Projects and exercices

> Réseaux électriques

1. Introduction

• Généralités
• Plan de l’exposé

2. Bases théoriques

• Rappels sur la théorie des circuits
• La puissance électrique en complexe
• Le modèle du corps humain
• Les régimes de neutre

3. Etude des réseaux électriques

• La production de l’énergie électrique
• Le transport de l’énergie électrique
• La conduction du réseau électrique

4. Per Unit Analysis for Single and Three Phase Systems

• Per Unit Analysis
  • Introduction
  • Per Phase Analysis
  • The Normalization Process
  • Basics examples
    • A single Phase PU Example
    • Three Phase PU Analysis & Transformer Configurations
  • Change of Bases and System Circuit Analysis
    • Change of bases
    • System Circuit Analysis
  • Three Phase Example

5. Simulation

• PowerWorld Simulator
  • Tutorials
  • Exercices
  • Matlab and Simscape Electrical
    • Tutorials
    • Exercices

6. Projects

7. Conclusions

Autres méthodes

> Energies renouvelables

Les étudiants seront amenés à modéliser différents procédés de conversion énergétique et à estimer si ces nouveaux moyens de production d'énergie sont rentables en comparaison des autres technologies.

Etudes thermique (économie d'énergies/analyse paroi, etc.) et aérodynamique (éolienne, etc.).

> Réseaux électriques

Les étudiants seront amenés à modéliser un réseau électrique et à le piloter. Pour ce faire, ils mettront en oeuvre l'algorithme OPF qui agira en temps réel sur leur réseau.

Les étudiants choisiront une technologie FACTS, ils la modéliseront et réaliseront une analyse critique de celle-ci.

Elements of power system analysis, W. Stevenson JR.

Electrotechnique, T. WILDI et G. SYBILLE

A matter of FACTS: Deliver more, high quality power, ABB