INTRODUCTION GENERALE
L'énergie électrique est un des facteurs les
plus importants dans l'amélioration de la qualité de vie de nos
contemporains et de surcroît du développement économique et
social d'un pays.
En effet, notre pays, la République
Démocratique du Congo étant en phase de reconstruction
présente un taux de desserte national en électricité de
5,7(soit environ 6 ménages sur 100) [1]. On attribue ce faible taux au
manque d'électrification du monde rural, où vit 70% de la
population avec pour conséquence, la destruction de l'environnement en
utilisant le bois de chauffage, et pour pouvoir contribuer a ce
développement d'une manière aussi seine nous nous somme
tournés vers la production d'une énergie électrique viable
par les sources d'énergies renouvelables, dont l'hydrolienne pour les
milieux ruraux défavorisés.
D'où l'intitulé de notre sujet de mémoire
« conception d'un système de régulation automatique de
la fréquence de la tension de sortie d'une hydrolienne » (cas du
projet d'électrification décentralisée de la ferme Benjin
Agriculture).
La Commission Nationale de l'Energie (CNE) envisageait
déjà en 2001 électrifier cinquante villages Congolais
grâce au procédé « Hydrolienne »,
constitué principalement d'un flotteur, d'un rotor et d'un
stabilisateur, le mode de fonctionnement de l'hydrolienne est d'une
simplicité enfantine[2].
Il s'agit d'un hydro-générateur flottant sur une
rivière à un point où la vitesse du courant est au moins
égale à un mettre par second, le courant fait tourner une roue
qui produit de l'électricité dans les zones où il n'y en a
jamais eu.
Lorsque la hauteur de l'eau augmente ou diminuer, le flotteur
oblige l'hydrolienne à se déplacer verticalement ; le rotor
est toujours en rotation.
Notre étude vise essentiellement ;
· A permettre l'électrification rurale
décentralisée des villages et alentour des grandes villes
actuellement dans le noir. Jusqu'ici les populations utilisaient le bois
pour se procurer un peu de lumière. Le projet
d'électrification entre dans le cadre d'un programme de
développement visant à augmenter l'accès des populations
à l'électricité. Ainsi, plusieurs rivières pourront
être utilisées dans la région.
· A participer à la préservation de
l'environnement en réduisant la consommation du feu de bois tout en
améliorant ainsi la qualité de la vie.
· A fournir de l'énergie électrique de
manière permanente et fiable à faible coût tout en
facilitant la gestion de celle-ci puisqu' elle devait se faire localement.
· A promouvoir les entreprises permettant la production
locale des hydroliennes, notamment par l'Atelier Central Panda, ACP en
seigle.
· A réguler la puissance électrique
(fréquence) de distribution autonome que fournirait l'hydrolienne de la
ferme Benjin Agriculture.
Notre travail viens en fait compléter un premier qui
consistait à la conception et au dimensionnement d'une hydrolienne que
produirait l'Atelier Central de Panda de la Gecamines pour le
bénéfice des milieux ruraux décentralisés dont le
ferme Benjin Agriculture, quant à nous, nous nous étendrons sur
l'étude et la conception d'un système de régulation de
fréquence d'une hydrolienne en fonction de la vitesse
d'entraînement de la roue, en effet dans nos hypothèses nous
considérerons l'hydrolienne « hydro générateur
flottant » comme une roue hydraulique pour lequel le poids propre est
pris à sa juste valeur calculée, le courant d'eau de la
rivière Kiswishi ne s'écoulerait que dans un seul sens et qui au
niveau du contact avec les pales de la roue produirait des cavitations qui
certes, seront négligeable dans les calculs du fait qu'inférieurs
à 10m/s[3]. Le régulateur de vitesse que nous concevrons sera
à faible poids par rapport au poids global de l'hydrolienne, et l'eau de
la rivière sera prise comme tel sans tenir compte de ses métaux
lourds, sable, branches mortes.
Le travail que nous présentons outre l'introduction
générale et la conclusion sera subdivisé en cinq chapitres
dont ;
Le premier concerne la présentation de la ferme Benjin
Agriculture et son besoin énergétiques, le second
s'étendra sur l'état de l'art et la situation de l'hydrolienne
dans le contexte des énergies renouvelables, le troisième quant a
lui traitera des généralités de la régulation
automatique et électronique de puissance ainsi que quelques exemples des
régulateurs, le quatrième chapitre fera un état de l'art
sur la problématique de ce travaille en présentant l'hydrolienne
dimensionnées pour la ferme Benjin Agriculture, les paramètres
d'entrés (vitesse d'écoulement) ainsi que les paramètres
de sortie (fréquence du réseau, tension de sortie) et enfin le
cinquième chapitre, étant même le noeuds du travail
traitera de l'étude et la conception du système de
régulation de la fréquence et de la tension sortie en fonction de
la vitesse de la roue d'une hydrolienne .
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