Direction scientifique Développement des technologies clés génériques
Transfert de connaissances vers l'industrie

Programme de stages

Informatique >> Informatique industrielle
2 proposition(s).

Réseau de capteurs pour la détection de défauts de centrales PV - conception, déploiement et gestion

DTS/S3E/LSPV

Informatique - Informatique industrielle

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

2 ans

Alternance - Licence

3384208

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : alexandre.plissonnier@cea.fr

L'un des axes principaux de travail au LSPV (Laboratoire des Systèmes Photovoltaïques) situé à l'INES (Institut National de l'Energie Solaire) est le monitoring des centrales PV (Photovoltaïques) à des fins d'évaluation des performances et de diagnostic (détection, localisation et identification de défauts). Dans cette perspective, le LSPV développe des cartes de mesure ainsi que les algorithmes de traitement des données. De nombreuses mesures sont réalisées et le LSPV souhaiterait à présent travailler à l'échelle d'un réseau de mesures. L'objectif de l'alternance porterait à la fois sur les cartes de mesure et sur le réseau de mesure:- au niveau des cartes existantes: optimisation de la conception (alimentation, intégration, communication)- au niveau des nouvelles cartes: conception, fabrication et test- au niveau du réseau de mesure: conception, déploiement et gestion en commençant par un état de l'art en tenant compte des possibilités de communication sans fil ou filaire (avec connexion dédiée ou CPL) Les mesures peuvent être faites à l'échelle d'une cellule PV, d'un module PV ou d'une chaîne PV. Elles peuvent porter sur les caractéristiques courant, tension, température, irradiance,... L'alimentation peut être externe ou sur panneau PV avec ou sans batterie: l'analyse des consommations de la carte et de la capacité d'alimentation en cas de défaut du module devra être considérée. La conception du réseau de capteurs doit porter sur:- l'architecture du réseau- le choix du support physique et du protocole de communication aux différentes échelles de l'architecture- le choix du support de stockage des données sur le PC centralisé Le traitement des données pourra aussi être abordé avec la mise en place de routine d'analyse de la qualité des données et éventuellement d'évaluation des performances, avec édition de rapports automatiques. Les tâches seront les suivantes:- T1: état de l'existant à l'INES et état de l'art des réseaux de capteurs- T2: conception d'un réseau de mesure- T3: revue de conception des cartes de mesure (alimentation, intégration, communication)- T4: conception des noeuds de communication et du système centralisé de récolte des données- T5: mise en place du réseau et test- T6: routines de suivi et de gestion du réseau de capteurs- T7: développement de nouvelles cartes de mesure- T8: interface des réseaux de capteur dans un logiciel SCADA

Développement d'un système de mesure et d’analyse des défaillances d’un vérin sur tracker 2 axes

DTS/SMPV/LCPV

Informatique - Informatique industrielle

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur

3371120

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : yannick.roujol@cea.fr

Contexte : Un tracker solaire ou suiveur solaire est une installation de production d'énergie solaire qui permet d'orienter des panneaux solaires afin d'en augmenter la productivité. Son principe de fonctionnement est de s'orienter vers le soleil tout au long de la journée, ce qui a pour effet d'augmenter la production d’énergie de manière substantielle.Dans un pays à climat tempéré, l'augmentation de performance entre les panneaux fixes correctement orientés (orientés plein sud) et les trackers varie de 30% à 45% selon le tracker.Un tracker peut, en théorie, porter des modules solaires de n'importe quel type : modules photovoltaïques (PV) "classique", CPV (photovoltaïque concentré) ou CSP (thermique : Tour ou Stirling). Les principales caractéristiques différenciant les trackers sont les suivantes :· Le gain en production électrique (par rapport à des panneaux solaires fixes)· L'orientation mono ou multi axiale· La précision du positionnement vis-à-vis du soleil (type d'asservissement)· La robustesse (tenue au vent) et la fiabilité· Le coûtLes trackers pour le CPV (photovoltaïques à concentration) sont la plupart du temps des trackers deux axes. Ils suivent donc la course du soleil en élévation et en azimut avec une précision de suivi en dessous du 1° (qui est défini par la technologie de modules CPV montée)Le tracker doit assurer un bon alignement de modules face au soleil. En effet, en cas de désalignement, la production des modules CPV devient nulle. De plus, les trackers sont fortement sollicités. On leur demande en effet de supporter une grande masse et de la diriger avec précision vers le soleil dans des conditions souvent extrêmes de par les secteurs propices au CPV : gradient de température jour / nuit, présence de sable, milieux salins, … etc.Le suivi des trackers doit être très précis, cependant, leur précision peut être affectée par la température, le vent, la poussière, des mouvements de terrains ou lors l'usure mécanique des composants en mouvement. Souvent négligés, ces éléments sont aujourd'hui à l'origine de 70% des défaillances des centrales CPV (et du manque à produire). Sur les centrales déjà installées depuis plus de 3 ans, 50% seulement des trackers continuent à fonctionner correctement selon les cahiers des charges établis.La fiabilité et le diagnostic anticipé des défaillances (avant un désalignement engendrant une perte de production électrique) est donc un sujet d'importance majeure pour les trackers et pour le CPV. Objectifs:Le travail proposé dans le cadre de ce stage consistera à participer au développement d'un système de mesure pour l'analyse de défaillances d'un vérin d'un tracker 2-axes. Le système existant, utilisant un système d'acquisition CompactRIO de National Instruments (comprenant un FGPA et un processeur fonctionnant avec le système d'exploitation NI Linux Real-Time) et des accéléromètres triaxes, sera repris. A partir d'enregistrements sur les différents vérins équipant les trackers CPV, une méthode d'analyse des réponses vibratoires sera proposée permettant de détecter en temps réel les défauts des vérins. Une optimisation matérielle du système sera également proposée notamment pour le rendre autonome et robuste. Ce stage comportera plusieurs étapes qui seront réalisées entre l'étudiant et les équipes du CEA, notamment :· Compréhension de la problématique· Optimisation matérielle du système existant · Développement d'un logiciel embarqué et d'une interface homme-machine (NI LabVIEW)· Test et validation· Rédaction d'un rapport d'essais

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