EP4345283A1 - Method and device for adjusting a turbine, computer program - Google Patents

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EP4345283A1
EP4345283A1 EP23198027.7A EP23198027A EP4345283A1 EP 4345283 A1 EP4345283 A1 EP 4345283A1 EP 23198027 A EP23198027 A EP 23198027A EP 4345283 A1 EP4345283 A1 EP 4345283A1
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EP
European Patent Office
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orientation
turbine
blades
sub
control
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Pending
Application number
EP23198027.7A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Julien Cavalier
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Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/14Rotors having adjustable blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/16Regulating, i.e. acting automatically by power output
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16Stators
    • F03B3/18Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/183Adjustable vanes, e.g. wicket gates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/20Purpose of the control system to optimise the performance of a machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/335Output power or torque

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for adjusting a double-adjustable reaction turbine, as well as a computer program for their implementation.
  • the field of the invention relates in particular to electricity production turbines.
  • Such double-adjustable reaction turbines are known, namely with adjustment of the orientation of the blades and with adjustment of the orientation of the guide vanes; said guide vanes also being called winnowing.
  • Index Test The set of measures making it possible to find and/or optimize the conjugation laws of these two settings is called Index Test, standardized by the international standard CE160041.
  • the flow defines the kinematics of the fluid in the turbine body. It is therefore a priori a key quantity for a search for the best combination of valve and blade settings.
  • the measurement of the fluid flow can be difficult to obtain, for example due to the accessibility to the measurement sections (fluid flow section or areas where the installation points of measurement sensors are located), the available distance of straight sections on the hydraulic circuit, etc.
  • the installation of flow measurement means can be risky in terms of personal safety depending on the accessibility of the measurement sections.
  • Measuring the fluid flow can also be costly in terms of equipment: depending on the design of the facilities, a trolley may be necessary to implement the sensors which must be multiplied in number depending on the flow section. In certain cases, the condition of the pressure taps also has a preponderant influence on the reliability and consistency of the results obtained.
  • Such a fluid flow measurement installation requires human resources and, however, remains unreliable. Indeed, depending on the arrangements, the geometry of the measurement sections is not always verifiable (impossibility of making geometric measurements, combined with old or even incomplete plans) or include singularities geometry requiring measurement corrections, the distance between the turbine and the measurement section may be insufficient and does not allow the fluid to have an ideally laminar behavior avoiding hydraulic turbulence harmful to the measurement. The reliability of the measurements also relies on the measurement uncertainties and the metrological monitoring of the sensors involved in the measurement.
  • the present invention aims to obtain a method and a device for adjusting the turbine, as well as a computer program for their implementation, which improve the current situation by proposing a control law which combines the adjustment of the blades and the adjustment of the valve, avoiding the measurement of fluid flow.
  • the target electrical powers are equal to the electrical powers P having been measured and corresponding to the third points.
  • the target electrical powers and the first iso-power points are calculated by the control module during the sixth sub-step by interpolation from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data.
  • the prescribed envelope around the initial conjugation law is formed by a zone between a lower envelope curve and an upper envelope curve, which are located respectively below and above the starting conjugation law according to the first blade orientation command.
  • the lower envelope curve corresponds to the initial conjugation law, having been shifted by a first prescribed offset downwards according to the first blade orientation command
  • the curve upper envelope corresponds to the initial conjugation law, having been shifted by a second prescribed offset upwards according to the first blade orientation command
  • the second law is obtained by the control module from turbine flow measurements previously recorded for certain values of the first orientation command blades and/or the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes, or from a flow model for certain values of the first control for orientation of the blades and/or the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes.
  • a third object of the invention is a computer program, comprising code instructions for implementing the method of adjusting a turbine as described above, when executed by a computer.
  • Turbine 1 may be a turbine of a turbo-alternator for generating electricity or a turbine of an electricity generator, or other. As described below, the turbine 1 is a reaction with double adjustment Y p , Y v of the blades 12 and the guide vanes 14. The turbine 1 is controlled by regulating members 121, 141 for admitting fluid 141
  • the turbine 1 comprises a rotation shaft 11, which is mounted to rotate in a frame 10 around a first axis 110 of rotation. Blades 12 are fixed on the rotation shaft 11, around it.
  • the chassis 10 includes a fluid inlet path 101 (for example a spiral cover 101), in which fluid is sent towards the blades 12.
  • the frame 10 includes a fluid outlet path 103, in which the fluid is sent from the blades 12.
  • the blades 12 are located between the fluid inlet path 101 and the fluid outlet path 103.
  • the fluid can be for example water, or other, such as steam, or air for a wind turbine.
  • the turbine 1 is for example of the vertical shaft 11 type.
  • the turbine 1 is for example of the horizontal shaft 11 type.
  • Each blade 12 is rotatably mounted around the shaft 11 around a second axis of rotation 122 perpendicular to the first axis 110 of rotation.
  • the second axes of rotation 122 of the blades 12 are spaced from each other around the first axis 110 of rotation.
  • the blades 12 are identical to each other.
  • the first ANGP orientation of each blade 12 (for example of the average plane 120 of each blade 12 or of a reference plane 120 of each blade 12) around its second axis of rotation 122 relative to a transverse plane 13, perpendicular to the first axis 110 of rotation, is adjustable according to a first command Y p for orientation of the blades 12 (or position Y p of the blades 12), as shown in figures 4 and 5 .
  • the first ANGP orientation can be adjusted in common and in the same direction for all of the blades 12, by one (or more) first regulating member 121 (or first adjusting actuator 121), for example by a piston 121 provided on the shaft 11 (or by another regulating organ 121).
  • the translation of the piston 121 along the first axis 110 of rotation rotates, via an articulation mechanism, the blades 12 each around their second axis of rotation 122, to adjust the first ANGP orientation of the blades 12 around of their second axis of rotation 122.
  • the flow 102 of fluid drives the blades 12 and the shaft 11 in rotation around the first axis 110 of rotation.
  • the rotation of the shaft 11 makes it possible, for example, to generate electricity in the case where the shaft 11 of the turbine 1 is connected to an alternator.
  • the adjustment of the first ANGP orientation can be quantified in percentage of orientation (or in linear stroke in metric units of the piston 121, allowing the synchronization of the orientation of the blades 12).
  • 100% for the first ANGP orientation corresponds to a configuration of the blades 12 all oriented according to a profile (called first maximum opening) maximizing the passage section between the blades 12, that is to say with the first ANGP orientation equal at a first prescribed maximum orientation.
  • the adjustment of the first ANGP orientation or the first ANGP angle of the blades 12 between the average or reference plane 120 of the blade 12 and the normal plane 13 according to the figures 4 and 5 can also be located between a minimum value and a maximum value.
  • valve guide vanes 14 are provided for valving the fluid.
  • the function of the valve guide vanes 14 is to predetermine a volume of fluid passage between the fluid inlet path 101 and the fluid outlet path 103.
  • Each valve guide vane 14 is rotatably mounted relative to the frame 10 around a third axis 142 of rotation (for example a whirlpool 142), which may for example be parallel to the first axis 110 of rotation.
  • the third axes of rotation 142 guide vanes 14 are spaced apart from each other around the first axis 110 of rotation.
  • the converging type geometry of the inlet path 101 makes it possible to preorient the speed vectors 102 of the fluid entering each passage section between two consecutive guide vanes 14.
  • the valve guide vanes 14 are identical to each other.
  • Each valve guide vane 14 is for example in the shape of a profiled hull.
  • the second valve orientation ANGV (or second angle ANGV) of each valve guide vane 14 (for example of the average plane 140 of each guide vane 14 or of a reference plane 140 of each guide vane 14) around its third axis 142 of rotation relative to a radial plane 143 passing through the first axis 110 of rotation, is adjustable according to a second control Y v for orientation of the guide vanes 14 of valve (or valve position Y v ), as shown in figure 2 And 3 .
  • the second valve orientation ANGV can be adjusted in common and in the same direction for all of the valve guide vanes 14, and this by one (or more) second regulating member 141 (or second adjustment actuator 141), for example by a valve circle 141 connected to the guide vanes 14 or by another adjustment actuator 141.
  • Each valve guide vane 14 is connected via a lever 148 and a link 149 to the valve circle 141.
  • the valve circle 141 is further connected via one or more control rods 145 which can be translated by one or more servomotors 144 to rotate the valve circle 141 around the first axis 110 of rotation and to rotate the blades valves 14 each around their second axis of rotation 122, to adjust the second valve orientation ANGV of the guide vanes 14 around their third axis 142 of rotation.
  • the set of guide vanes 14 is called valve or distributor.
  • the second valve orientation ANGV makes it possible to adjust the fluid passage section between two consecutive valve guide vanes 14.
  • the adjustment of the second valve orientation ANGV can be quantified as a percentage of opening of the guide vanes 14 (or in linear stroke in metric units of the servomotor(s) 144 which operate the valve circle 141).
  • 0% for the second valve orientation ANGV corresponds to a configuration (called second minimum opening) of the guide vanes 14 all oriented according to a profile minimizing the passage section between the guide vanes 14 and for example not allowing any fluid to pass between the vanes guides 14 in a position 14F of closing of the guide vanes 14 touching each other as shown in broken lines at the Figure 3 .
  • 100% for the second ANGV valve orientation corresponds to a configuration (called second maximum opening) of the guide vanes 14 all oriented according to a profile maximizing the passage section between the guide vanes 14, that is to say with the second ANGV valve orientation equal to a second ANGV valve orientation, maximum prescribed in the completely open or maximum position of the guide vanes 14.
  • the arrow 146 of the figure 2 And 3 corresponds to the closing direction of the valve guide vanes 14 towards the closing position 14 F.
  • Arrow 147 of figure 2 And 3 corresponds to the direction of opening of the valve guide vanes 14 from the closed position 14F towards the completely open or maximum position of the guide vanes 14.
  • the device 100 for adjusting the turbine 1 according to the invention comprises a control module MOD, configured (programmed) to implement the steps described below of the adjustment method according to the invention, with reference to the figures 7 to 12 .
  • the MOD control module may include several computers, and/or one or more processors, and/or one or more microprocessors, and/or one or more computers, and/or one or more computer programs, and/or one or more INT1, INT2 data input interfaces, and/or one or more INT3 data output interfaces, or others.
  • the MOD module is based on an iso-power method for determining the conjugation laws of the blades 12 and valve control of the guide vanes 14 of the double-adjusted reaction turbines 1.
  • the control module MOD determines for a plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 , ... P n of the turbine 1, respectively of the first sets Y1, Y2, Y3, Y4, Y5,... Yn of combinations Y p , Y v of first values of the first control Y p of orientation of the blades 12 and of first values of the second control Y v of orientation guide vanes 14 for fluid valves, as shown by way of example in figure 8 .
  • Each target power P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed in the control module MOD.
  • P n corresponds to a value of electrical power, which can be produced by the turbine 1.
  • These first sets Y1, Y2, ... Yn of combinations Y p , Y v of first values of the first control Y p for orientation of the blades 12 and first values of the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for fluid valve are called sets or curves Y1, Y2, ... Yn of first points Y p , Y v of iso-power.
  • Each set Y1, Y2, ... Yn of first iso-power points Y p , Y v corresponds to one of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of turbine 1.
  • P n can be prescribed.
  • Each set or curve Y1, Y2, ... Yn of first iso-power points Y p , Y v gives a first value of the first control Y p for orientation of the blades 12, which is decreasing as a function of the first value of the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14.
  • FIG. 11 An example of a curve Y1 of first points Y p , Y v of iso-power for the target electrical power P 1 is represented in Figure 11 .
  • This curve Y1 passes through the first iso-power points ⁇ Y v1 , Y p1 ⁇ , ⁇ Y v2 , Y p2 ⁇ , ⁇ Y v3 , Y p3 ⁇ , ⁇ Y v4 , Y p4 ⁇ and ⁇ Y v5 , Y p5 ⁇ for the target electrical power P 1 .
  • the control module MOD determines, for each target electrical power P 1 , P 2 , ... P n and among the first points Y p , Y v of iso-power of each set Y1, Y2, ... Yn, the first point INF(Y p , Y v ) of iso-power having a maximum slope break in absolute value, called point INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment of each target electrical power P 1 , P 2 , ... P n , as shown by way of example in figure 8 .
  • the first iso-power point INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment is that of these first points Y p , Y v of iso-power which presents a break in maximum slope in absolute value with respect to the first neighboring points Y p , Y v of iso-power, each slope joining each first point Y p , Y v of iso-power power at its first point Y p , Y v of neighboring iso-power.
  • the control module MOD determines the first point INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment iso-power by detecting, for each first point INF(Y p , Y v ) of iso-power , if the change in slope is greater than a prescribed slope value, having been set by the user on the INT1 interface of the MOD control module.
  • the number n of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n can for example be greater than or equal to 2 or 5 or others, and can for example be less than or equal to 10 or even greater than or equal to 10
  • the number of first points Y p , Y v of iso-power in each set Y1, Y2, ... Yn can for example be greater than or equal to 2 or 3 or others, and can for example be less than or equal to 8 or even greater than or equal to 8.
  • Each target electrical power P 1 , P 2 , ... P n is greater than or equal to a minimum admissible power prescribed for the proper operation of the turbine 1 for a given head H and is less than or equal to a maximum power prescribed for the proper operation of the turbine 1 for a given head H.
  • control module MOD records in its memory MEM or MEM data base the points INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of turbine 1.
  • the points INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of the turbine 1 form an optimal law (or optimal cam) for conjugation of the blades 12 and guide vanes 14.
  • the conjugation cams are the laws of the best combinations of the first control Y p for orientation of the blades 12 of the regulating member 121 and first values of the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 of valve of fluid from the regulating member 141 at a given drop height H, making it possible to maximize the overall efficiency of the turbine 1 for each flow rate of the turbine 1.
  • the invention makes it possible to obtain the cams for conjugating the settings Y p , Y v of the blades 12 and the guide vanes 14 without having to measure the flow rate of the turbine 1 for each of these settings Y p , Y v .
  • measuring the flow rate Q of the fluid can be difficult to obtain, for example due to the accessibility to the flow measurement sections (fluid flow section or areas where the sensor installation points are located). measurement), the available distance of straight sections on the hydraulic circuit, etc.
  • the installation of flow measurement means can be risky in terms of personal safety depending on the accessibility of the measurement sections.
  • Measuring the flow rate Q of the fluid can also be costly in terms of equipment: depending on the design of the arrangements, a trolley may be necessary for the implementation of the flow sensors which must be multiplied in number according to the flow section.
  • the condition of the pressure taps also has a preponderant influence on the reliability and consistency of the results obtained.
  • Such a flow measurement installation mobilizes human resources and, however, remains unreliable.
  • the geometry of the flow measurement sections are not always verifiable (impossibility of making geometric measurements, combined with old or even incomplete plans) or include geometric singularities requiring measurement corrections; the distance between the turbine and the flow measurement section may be insufficient and does not allow the fluid to have an ideally laminar behavior avoiding hydraulic turbulence harmful to the measurement.
  • the reliability of flow measurements also relies on measurement uncertainties and metrological monitoring of the sensors involved in the measurement.
  • Steps E1, E2 and E3 can be carried out for at least one given drop height H of the turbine 1, and for example for a single given drop height H or for each of several different given drop heights H.
  • the height H of fall is defined by the difference in height between, on the one hand, a first fluid load line (for example water) located in the fluid inlet path 101 and a second fluid load line located in the fluid outlet channel 103.
  • the points INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of the turbine 1 can therefore form the optimal law (or optimal cam) of conjugation of the blades 12 and guide vanes 14 for at least one given drop height H of the turbine 1, or for each of several different given drop heights H.
  • the first step E1 may include the substeps described below.
  • a first law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation is entered into the control module MOD, giving the first command Y p of orientation of the blades 12 as a function of the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14.
  • the law L1(Y p , Y v ) of starting conjugation corresponding to an initial programming of an AUT controller for controlling the turbine 1 for at least a given height H of drop of the turbine or for each of the different heights H of data drop.
  • the first law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation is prescribed and pre-recorded in the MEM memory or MEM database of the MOD control module.
  • the first sub-step E11 can include measuring by a first sensor CAP12, which is provided on or in the turbine 1 and which is connected to the data input interface INT of the control module MOD, the first ANGP orientation for the first command Y p for orientation of the blades 12 at 0% and for the first command Y p for orientation of the blades 12 at 100%.
  • the first sub-step E11 can include measuring by a second sensor CAP14 of the turbine 1, which is provided on or in the turbine 1 and which is connected to the data input interface INT of the control module MOD, the second orientation ANGV for the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for 0% fluid valve and for the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for 100% fluid valve.
  • the integer N can be greater than or equal to 4 or 5 and be less than or equal to 10.
  • the invention can also be applied to values of N less than 4 or greater than 10.
  • the integer M can be greater than or equal to 4 or 5 and be less than or equal to 10.
  • the invention can also be applied to values of M less than 4 or greater than 10.
  • the second points P2 of the grid are spaced at a prescribed pitch ⁇ (non-zero) along the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14.
  • non-zero
  • the second points P2 of the grid are spaced by a prescribed step ⁇ ' (non-zero) along the first control Y p for orientation of the blades 12.
  • ⁇ ' non-zero
  • the step ⁇ ' can be equal to the step ⁇ or be different from the step ⁇ .
  • the prescribed envelope ENV around the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation can be formed by a zone between a lower envelope curve ENV1 and an upper envelope curve ENV2.
  • the lower envelope curve ENV1 is an increasing function of Y p as a function of Y v and is located below the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation.
  • the upper envelope curve ENV2 is another increasing function of Y p as a function of Y v and is located above the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation.
  • the lower envelope curve ENV1 corresponds to the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation, having been shifted by a first prescribed offset downwards according to the first command Y p of orientation of the blades 12.
  • the upper envelope curve ENV2 corresponds to the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation, having been shifted by a second prescribed shift upwards according to the first orientation command Y p blades 12.
  • the first offset can be equal in absolute value to the second offset.
  • the envelope ENV1 and ENV2 curves could be different from the initial conjugation law L1 (Y p , Y v ) having been shifted.
  • the control module MOD obtains the flow rate of the turbine 1 for each second point P2 from a second prescribed law, giving the value of the flow rate Q(Y p,j , Y v,i ) of turbine 1 as a function of Y p,j and Y v,i .
  • the second law is prescribed in the command MOD module and may have been entered in the command MOD module. For example, the second law may have been obtained from flow measurements of the turbine 1 previously recorded or from charts giving the measured flow rate of the turbine 1, for certain values of the first command Y p for orientation of the turbines.
  • the method according to the invention dispenses with a real-time measurement of the flow rate of the fluid in the turbine 1, but relies on pre-recorded measurements of the flow rate.
  • the control module MOD selects, for each second point P2 having the coordinates Y p,j and Y v,i for i ranging from 1 to N and for j ranging from 1 to M, a third point P3 having coordinates Y' p,j and Y' v,i which correspond to those of the coordinates Y p,j and Y v,i which meet the criterion of the minimum in absolute value between the flow rate of each second point P2 and the flow rate of second neighboring points P2.
  • Each third point P3 therefore minimizes the variation in the flow rate Q. This advantageously makes it possible to preserve the arrangements, the materials and the safety of third parties during the operation of the MOD control module.
  • the coordinate Y' p,j is the first command Y p for orientation of the blades 12.
  • the coordinate Y' v,i is the second command Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14.
  • the control module MOD thus selects for each second point P2 the third neighboring point P3 which meets the following criterion, calculated by the control module MOD: min Q Y vi + 1 Y pj ⁇ Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 ⁇ Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 ⁇ Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj ⁇ 1 ⁇ Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj ⁇ 1 ⁇ Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj ⁇ 1 ⁇ Q Y vi Y pj ; Q Y vi ⁇ 1 Y
  • the MOD control module thus carries out an automatic exploration, point P2 after point P2, of the grid to select points P3 among points P2.
  • This automatic exploration is also called routine.
  • the starting point P2 of the routine can for example be the first minimum opening of the blades 12 at 0% and the second minimum opening at 0% of the guide vanes 11, for the turbine 1 considered.
  • the starting point P2 of the routine could for example be the first maximum opening of the blades 12 at 100% and the second maximum opening of the guide vanes 11 at 100%, for the turbine 1 considered.
  • the control module MOD regulates (or sends) to the turbine 1, via the data output interface INT3 of the module MOD connected to the regulating bodies 121 and 141 , for one or each of the given drop heights H, the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes 14, associated with the first control Y' p,j for orientation of the blades 12 according to each third point P3.
  • Modification of the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes 14 of the regulating member 141 and of the first control Y' p,j for orientation of the blades 12 of the regulating member 121 is carried out automatically by the MOD control module according to waiting time, stabilization and data recording criteria during the execution of the routine to position at the third point P3.
  • a so-called step-by-step mode allows you to move from a second command Y' v,i to another and from a first command Y' p,j to another on instruction entered by the user on the INT1 interface of the MOD control module (the following point P3 to be tested is always designated by the MOD module according to the criterion described previously).
  • the routine may be interrupted (and restarted) at any time for reasons of safety and preservation of the turbine 1 tested as well as for the proper operation of the hydraulic system.
  • an automatic mode makes it possible to move from a second command Y' v,i to another and from a first command Y' p,j to another automatically in a manner programmed in the MOD control module.
  • the MOD control module can go from a second command Y' v,i to a first command Y' p,j either simultaneously or one after the other, depending on the control technology of the turbine tested. 1.
  • a power measurement member or sensor CAPP provided on the turbine 1 measures an electrical power P produced by the turbine 1 (for example by measuring an electrical voltage V produced by the turbine 1 and by measuring an electric current I produced by the turbine 1, the measurement sensor CAPP may include an active power transducer TPA, as shown by way of example in figure 7 ) for each third point P3.
  • the electrical power P measured by the CAPP measurement sensor is sent to the control module MOD, comprising an interface INT2 for receiving data from this measured electrical power P, this reception interface INT2 being connected to the CAPP measurement sensor.
  • the MOD control module records quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data giving in association the first command Y' p,j for orientation of the blades 12, the second command Y' v,i orientation of the fluid valve guide vanes 14, the at least one given drop height H and the electrical power P having been measured and corresponding to each third point P3, in the MEM memory or MEM data base.
  • the control module MOD determines from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n and the first iso-power points Y p , Y v associated with the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n (first sets Y1, Y2, ... Yn).
  • the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n can be equal to the electrical powers P having been measured and corresponding to the third points P3.
  • control module MOD calculates during the sixth sub-step E16 the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n and the first points Y p , Y v of iso -power by interpolation from quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data.
  • each target power P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed in the control module MOD.
  • the MOD control module can sort the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data according to the electrical powers P.
  • the MOD control module can retain for this target power P 1 , P 2 , ... P n the quadruplet (Y' p,j , Y' v, i , H, P) of data, the measured power P of which is closest to the target power P 1 , P 2 , ... P n , for example at more or less a predetermined value ⁇ P.
  • control module MOD performs the second step E2 described above to determine the points INF(Y p , Y v ) for optimum adjustment of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n .
  • the first step E1 may include the substeps described below.
  • the control module MOD regulates (or sends) the turbine 1 by the data output interface INT3 of the MOD module connected to the regulating organs 121 and 141, for one or each of the given drop heights H the first command Y p for orientation of the blades 12 successively to a first selected value Y pr of adjustment among several first prescribed values Y pr1 , Y pr2 , ..., Y prK for adjusting the first control Y p for orientation of the blades 12 (for example with a prescribed and non-zero step ⁇ " between these first prescribed values Y pr1 , Y pr2 , ... , Y prK setting).
  • the power measurement member or sensor CAPP provided on the turbine 1 measures an electrical power P produced by the turbine 1 (for example by measuring an electrical voltage V produced by the turbine 1 and by measuring an electric current I produced by the turbine 1, the CAPP measurement sensor may include an active power transducer TPA, as shown as example Figure 7 ).
  • the electrical power P measured by the measurement sensor CAPP is sent to the control module MOD, comprising an interface INT2 for receiving data from this measured electrical power P, this reception interface INT2 being connected to the measurement sensor CAPP.
  • the MOD control module regulates (or sends) to the turbine 1 via the data output interface INT3 of the MOD module connected to the regulating bodies 121 and 141, for each first selected value Y for adjustment of the first control Y p for orientation of the blades 12 and for each given height H of drop of the turbine 1, the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for fluid valve successively to a second selected value Y vr for adjustment among several second values prescribed Y vr1 , Y vr2 , ..., Y vrL for adjusting the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for valving fluid (for example with a prescribed and non-zero step ⁇ ′′′ between these second prescribed values Y vr1 , Y vr2 , ...
  • the control module MOD records in its MEM database quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data giving each first value selected Y pr for adjusting the first control Y p for orientation of the blades 12 in association with the at least one given drop height H of the turbine 1, with the target electrical power P s equal to one of P 1 , P 2 , ... P n (for the integer s ranging from 1 to n) and with the second selected value Y vr for adjusting the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for fluid valve, for which the electrical power measured on turbine 1 is equal to the target electrical power P s .
  • the control module MOD determines from the quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n and the first iso-power points Y p , Y v associated with the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n (first sets Y1, Y2, ... Yn).
  • each target power P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed in the control module MOD.
  • the MOD control module can sort the quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data according to the target electrical powers P s .
  • control module MOD performs the second step E2 described above to determine the points INF(Y p , Y v ) for optimum adjustment of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n .
  • the MOD control module can be portable and can be added or connected to the AUT automaton controlling turbine 1 (control-command of turbine 1).
  • the MOD control module makes it possible both to control the turbine 1 by controlling the regulating members 121 and 141, and to collect and analyze the data for the research and optimization of the conjugation cams in an automatic manner.
  • the invention makes it possible to supply the conjugation cams more quickly than with the standardized method and flow measurement, with a greatly reduced impact on the operation and availability of turbines on the electrical network.
  • the deployment of the MOD module can be considered rapid on the turbines tested and requires limited mobilization of resources for implementation (1 person compared to 2 to 4 people for a standardized IEC60041 flow measurement (reel, piezometric control, etc.). ); the operating constraints are also limited in time.
  • the results i.e. the laws or conjugation cams
  • a given turbine resulting from the use of this MOD module make it possible to ensure sustainable and optimal exploitation of these here, with a guarantee of hydromechanical durability.
  • the MOD module is compatible and adaptable to any AUT automation of double-adjusted reaction turbines that we wish to optimize and operate at their best operating points.
  • the MOD module allows the turbine to be controlled at all times. by collecting and recording the data from which it will be possible to determine and optimize these laws (or cams) of conjugations.

Abstract

L'invention concerne un procédé de réglage d'une turbine, caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape (E1), on détermine pour des puissances électriques cibles (P<sub>1</sub>, P<sub>2</sub>, ... P<sub>n</sub>), des premiers points (Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>) d'iso-puissance, de premières valeurs de la première commande (Y<sub>p</sub>) d'orientation des pales et de premières valeurs de la deuxième commande (Y<sub>v</sub>) d'orientation des aubes directrices de vannage,au cours d'une deuxième étape (E2), on détermine (E2) pour chaque puissance électrique cible (P<sub>1</sub>, P<sub>2</sub>, ... P<sub>n</sub>) dans chaque ensemble (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>) d'iso-puissance, le premier point (INF(Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>)) d'iso-puissance ayant une rupture de pente maximale en valeur absolue,au cours d'une troisième étape (E3), on enregistre les points (INF(Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>)) de réglage optimum pour les puissances électriques cibles (P<sub>1</sub>, P<sub>2</sub>, ... P<sub>n</sub>).The invention relates to a method for adjusting a turbine, characterized in that during a first step (E1), target electrical powers (P<sub>1</sub>, P<sub >2</sub>, ... P<sub>n</sub>), of the first points (Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>) of iso-power , first values of the first command (Y<sub>p</sub>) for orientation of the blades and first values of the second command (Y<sub>v</sub>) for orientation of the guide vanes of winnowing, during a second step (E2), we determine (E2) for each target electrical power (P<sub>1</sub>, P<sub>2</sub>, ... P<sub >n</sub>) in each set (Y1, Y2, ... Yn) of first points (Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>) of iso-power, the first iso-power point (INF(Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>)) having a maximum slope break in absolute value, during a third step ( E3), we record the points (INF(Y<sub>p</sub>, Y<sub>v</sub>)) of optimum adjustment for the target electrical powers (P<sub>1</sub>, P<sub>2</sub>, ... P<sub>n</sub>).

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif de réglage d'une turbine à réaction à double réglage, ainsi qu'un programme d'ordinateur pour leur mise en oeuvre.The invention relates to a method and a device for adjusting a double-adjustable reaction turbine, as well as a computer program for their implementation.

Le domaine de l'invention concerne notamment les turbines de production d'électricité.The field of the invention relates in particular to electricity production turbines.

On connaît de telles turbines à réaction à double réglage, à savoir avec un réglage de l'orientation des pales et avec un réglage de l'orientation des aubes directrices ; lesdites aubes directrices étant aussi appelées vannage.Such double-adjustable reaction turbines are known, namely with adjustment of the orientation of the blades and with adjustment of the orientation of the guide vanes; said guide vanes also being called winnowing.

L'ensemble des mesures permettant de trouver et/ou d'optimiser les lois de conjugaison de ces deux réglages s'appelle Index Test, normé par la norme internationale CE160041.The set of measures making it possible to find and/or optimize the conjugation laws of these two settings is called Index Test, standardized by the international standard CE160041.

On connaît de tels procédés de réglage, nécessitant une mesure du débit de fluide de la turbine pour trouver le point de fonctionnement optimal sur ces deux réglages.Such adjustment methods are known, requiring a measurement of the fluid flow of the turbine to find the optimal operating point on these two settings.

Le débit définit la cinématique du fluide dans le corps de la turbine. C'est donc a priori une grandeur clé pour une recherche de la meilleure conjugaison des réglages du vannage et des pales.The flow defines the kinematics of the fluid in the turbine body. It is therefore a priori a key quantity for a search for the best combination of valve and blade settings.

Or, la mesure du débit du fluide peut être difficilement obtenu, cela en raison par exemple de l'accessibilité aux sections de mesures (section d'écoulement du fluide ou zones où se trouvent les points d'installation de capteurs de mesure), la distance disponible de sections droites sur le circuit hydraulique, etc. En outre la mise en place de moyen de mesure du débit peut être risquée en termes de sécurité des personnes selon l'accessibilité des sections de mesures.However, the measurement of the fluid flow can be difficult to obtain, for example due to the accessibility to the measurement sections (fluid flow section or areas where the installation points of measurement sensors are located), the available distance of straight sections on the hydraulic circuit, etc. In addition, the installation of flow measurement means can be risky in terms of personal safety depending on the accessibility of the measurement sections.

La mesure du débit du fluide peut être également coûteuse en matériel : selon les conceptions des aménagements, un chariot peut être nécessaire pour la mise en oeuvre des capteurs qu'il faut multiplier en nombre selon la section d'écoulement. Dans certains cas, l'état des prises de pression a aussi un poids prépondérant sur la fiabilité et la cohérence des résultats obtenus.Measuring the fluid flow can also be costly in terms of equipment: depending on the design of the facilities, a trolley may be necessary to implement the sensors which must be multiplied in number depending on the flow section. In certain cases, the condition of the pressure taps also has a preponderant influence on the reliability and consistency of the results obtained.

Une telle installation de mesure du débit du fluide mobilise des ressources humaines et reste cependant peu fiable. En effet, selon les aménagements, la géométrie des sections de mesure n'est pas toujours vérifiable (impossibilité de faire des relevés géométriques, combinés à des plans anciens voire incomplets) ou comprennent des singularités géométriques nécessitant des corrections de mesures, la distance entre la turbine et la section de mesure peut être insuffisante et ne permet pas au fluide d'avoir un comportement idéalement laminaire évitant les turbulences hydrauliques nuisibles à la mesure. La fiabilité des mesures repose également sur les incertitudes de mesure et le suivi métrologique des capteurs impliqués dans la mesure.Such a fluid flow measurement installation requires human resources and, however, remains unreliable. Indeed, depending on the arrangements, the geometry of the measurement sections is not always verifiable (impossibility of making geometric measurements, combined with old or even incomplete plans) or include singularities geometry requiring measurement corrections, the distance between the turbine and the measurement section may be insufficient and does not allow the fluid to have an ideally laminar behavior avoiding hydraulic turbulence harmful to the measurement. The reliability of the measurements also relies on the measurement uncertainties and the metrological monitoring of the sensors involved in the measurement.

La présente invention vise à obtenir un procédé et un dispositif de réglage de la turbine, ainsi qu'un programme d'ordinateur pour leur mise en oeuvre, qui améliorent la situation actuelle en proposant une loi de commande qui conjugue le réglage des pales et le réglage du vannage, en s'affranchissant de la mesure de débit du fluide.The present invention aims to obtain a method and a device for adjusting the turbine, as well as a computer program for their implementation, which improve the current situation by proposing a control law which combines the adjustment of the blades and the adjustment of the valve, avoiding the measurement of fluid flow.

A cet effet, un premier objet de l'invention est un procédé de réglage d'une turbine,

  • la turbine ayant un arbre de rotation et des pales, qui sont fixées sur l'arbre de rotation et dont une première orientation par rapport à un plan transversal, perpendiculaire à l'arbre de rotation, est réglable suivant une première commande d'orientation des pales,
  • la turbine ayant une voie d'entrée de fluide et des aubes directrices de vannage de fluide, qui sont situées entre la voie d'entrée de fluide et les pales et dont une deuxième orientation de vannage est réglable suivant une deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide,
  • caractérisé en ce que
  • au cours d'une première étape, on détermine par un module de commande et pour une pluralité de puissances électriques cibles de la turbine, des premiers ensembles de combinaisons, dits ensembles de premiers points d'iso-puissance, de premières valeurs de la première commande d'orientation des pales et de premières valeurs de la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, chaque ensemble de premiers points d'iso-puissance correspondant à l'une des puissances électriques cibles de la turbine,
  • au cours d'une deuxième étape, on détermine pour chaque puissance électrique cible par le module de commande dans chaque ensemble de premiers points d'iso-puissance, le premier point d'iso-puissance ayant une rupture de pente maximale en valeur absolue, appelé point de réglage optimum de chaque puissance électrique cible,
  • au cours d'une troisième étape, on enregistre par le module de commande les points de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles de la turbine.
For this purpose, a first object of the invention is a method of adjusting a turbine,
  • the turbine having a rotation shaft and blades, which are fixed on the rotation shaft and whose first orientation relative to a transverse plane, perpendicular to the rotation shaft, is adjustable according to a first orientation command of the blades,
  • the turbine having a fluid inlet path and fluid valve guide vanes, which are located between the fluid inlet path and the blades and of which a second valve orientation is adjustable according to a second orientation control of the fluid valve guide vanes,
  • characterized in that
  • during a first step, first sets of combinations, called sets of first iso-power points, of first values of the first are determined by a control module and for a plurality of target electrical powers of the turbine. blade orientation control and first values of the second orientation control of the fluid valve guide vanes, each set of first iso-power points corresponding to one of the target electrical powers of the turbine,
  • during a second step, for each target electrical power the control module determines in each set of first iso-power points, the first iso-power point having a maximum slope break in absolute value, called the optimum setting point for each target electrical power,
  • during a third step, the control module records the optimum setting points for the plurality of target electrical powers of the turbine.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, au cours de la première étape,

  • au cours d'une première sous-étape, on entre dans le module de commande une première loi de conjugaison de départ, donnant la première commande d'orientation des pales en fonction de la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, la loi de conjugaison de départ correspondant à une programmation initiale d'un automate de commande de la turbine pour au moins une hauteur de chute donnée de la turbine,
  • au cours d'une deuxième sous-étape, on calcule par le module de commande une grille de deuxièmes points situés dans une enveloppe prescrite autour de la loi de conjugaison de départ, les deuxièmes points ayant des coordonnées Yp,j et Yv,i pour i allant de 1 à N et pour j allant de 1 à M,
    • où Yp,j est la première commande d'orientation des pales,
    • Yv,i est la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide,
    • N est un premier entier naturel prescrit, supérieur ou égal à 2,
    • M est un deuxième entier naturel prescrit, supérieur ou égal à 2,
    • avec Y v ,i + 1 = Y v ,i + δ ,
      Figure imgb0001
      et Y p ,i + 1 = Y p ,i + δ ,
      Figure imgb0002
    • δ étant un pas prescrit de deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide et étant non nul,
    • δ' étant un pas prescrit de première commande d'orientation des pales et étant non nul,
  • au cours d'une troisième sous-étape, on obtient par le module de commande le débit de la turbine pour chaque deuxième point à partir d'une deuxième loi prescrite, donnant la valeur du débit Q(Yp,j, Yv,i) de la turbine en fonction de Yp,j et Yv,i,
  • au cours d'une quatrième sous-étape, on sélectionne par le module de commande, pour chaque deuxième point ayant les coordonnées Yp,j et Yv,i pour i allant de 1 à N et pour j allant de 1 à M, un troisième point ayant des coordonnées Y'p,j et Y'v,i qui correspondent à celles des coordonnées Yp,j et Yv,i qui minimisent Q Y vi + 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; ,
    Figure imgb0003
    • où Y'p,j est la première commande d'orientation des pales,
    • Y'v,i est la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide,
  • au cours d'une cinquième sous-étape, on règle par le module de commande sur la turbine, pour chaque au moins une hauteur de chute donnée, la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, associée à la première commande Y'p,j d'orientation des pales selon chaque troisième point, puis on mesure par un organe de mesure de puissance prévu sur la turbine une puissance électrique P correspondant à chaque troisième point et on enregistre dans une base de données du module de commande des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données donnant en association la première commande Y'p,j d'orientation des pales, la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, la au moins une hauteur de chute donnée et la puissance électrique P ayant été mesurée et correspondant à chaque troisième point,
  • au cours d'une sixième sous-étape, on détermine par le module de commande à partir des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données les puissances électriques cibles et les premiers points d'iso-puissance associés aux puissances électriques cibles.
According to one embodiment of the invention, during the first step,
  • during a first sub-step, a first starting conjugation law is entered into the control module, giving the first orientation command of the blades as a function of the second orientation command of the vane guide vanes of fluid, the starting conjugation law corresponding to an initial programming of a turbine control automaton for at least a given drop height of the turbine,
  • during a second sub-step, the control module calculates a grid of second points located in a prescribed envelope around the initial conjugation law, the second points having coordinates Y p, j and Y v, i for i going from 1 to N and for j going from 1 to M,
    • where Y p,j is the first blade orientation command,
    • Y v,i is the second orientation control of the fluid valve guide vanes,
    • N is a first prescribed natural number, greater than or equal to 2,
    • M is a second prescribed natural number, greater than or equal to 2,
    • with Y v ,i + 1 = Y v ,i + δ ,
      Figure imgb0001
      And Y p ,i + 1 = Y p ,i + δ ,
      Figure imgb0002
    • δ being a prescribed step of second orientation control of the fluid valve guide vanes and being non-zero,
    • δ' being a prescribed step of first blade orientation control and being non-zero,
  • during a third sub-step, the flow rate of the turbine is obtained by the control module for each second point from a second prescribed law, giving the value of the flow rate Q(Y p,j , Y v, i ) of the turbine as a function of Y p,j and Y v,i ,
  • during a fourth sub-step, the control module selects, for each second point having the coordinates Y p,j and Y v,i for i ranging from 1 to N and for j ranging from 1 to M, a third point having coordinates Y' p,j and Y' v,i which correspond to those of the coordinates Y p,j and Y v,i which minimize Q Y vi + 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; ,
    Figure imgb0003
    • where Y' p,j is the first blade orientation command,
    • Y' v,i is the second orientation control of the fluid valve guide vanes,
  • during a fifth sub-step, the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes is adjusted by the control module on the turbine, for each at least one given drop height, associated with the first order Y' p,j of orientation of the blades according to each third point, then we measure by a power measuring member provided on the turbine an electrical power P corresponding to each third point and we record in a database of the control module quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data giving in association the first command Y' p,j for orientation of the blades, the second command Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes, the at least one given drop height and the electrical power P having been measured and corresponding to each third point,
  • during a sixth sub-step, the control module determines from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data the target electrical powers and the first points of iso-power associated with the target electrical powers.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, les puissances électriques cibles sont égales aux puissances électriques P ayant été mesurées et correspondant aux troisièmes points.According to one embodiment of the invention, the target electrical powers are equal to the electrical powers P having been measured and corresponding to the third points.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, au cours de la première étape, on calcule par le module de commande au cours de la sixième sous-étape les puissances électriques cibles et les premiers points d'iso-puissance par interpolation à partir des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données.According to one embodiment of the invention, during the first step, the target electrical powers and the first iso-power points are calculated by the control module during the sixth sub-step by interpolation from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe prescrite autour de la loi de conjugaison de départ est formée par une zone comprise entre une courbe inférieure d'enveloppe et une courbe supérieure d'enveloppe, lesquelles sont situées respectivement au-dessous et au-dessus de la loi de conjugaison de départ selon la première commande d'orientation des pales.According to one embodiment of the invention, the prescribed envelope around the initial conjugation law is formed by a zone between a lower envelope curve and an upper envelope curve, which are located respectively below and above the starting conjugation law according to the first blade orientation command.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la courbe inférieure d'enveloppe correspond à la loi de conjugaison de départ, ayant été décalée d'un premier décalage prescrit vers le bas selon la première commande d'orientation des pales, et la courbe supérieure d'enveloppe correspond à la loi de conjugaison de départ, ayant été décalée d'un deuxième décalage prescrit vers le haut selon la première commande d'orientation des pales.According to one embodiment of the invention, the lower envelope curve corresponds to the initial conjugation law, having been shifted by a first prescribed offset downwards according to the first blade orientation command, and the curve upper envelope corresponds to the initial conjugation law, having been shifted by a second prescribed offset upwards according to the first blade orientation command.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, au cours de la troisième sous-étape, on obtient par le module de commande la deuxième loi à partir de mesures de débit de la turbine précédemment enregistrées pour certaines valeurs de la première commande d'orientation des pales et/ou de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, ou à partir d'un modèle du débit pour certaines valeurs de la première commande d'orientation des pales et/ou de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide.According to one embodiment of the invention, during the third sub-step, the second law is obtained by the control module from turbine flow measurements previously recorded for certain values of the first orientation command blades and/or the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes, or from a flow model for certain values of the first control for orientation of the blades and/or the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, au cours de la première étape,

  • au cours d'une autre première sous-étape, pour chacune des puissances électriques cibles on règle par le module de commande sur la turbine la première commande d'orientation des pales successivement à une première valeur sélectionnée de réglage parmi plusieurs premières valeurs prescrites de réglage de la première commande d'orientation des pales pour au moins une hauteur de chute donnée de la turbine,
  • on mesure par un organe de mesure de puissance prévu sur la turbine une puissance électrique de la turbine,
  • et on règle par le module de commande sur la turbine, pour chaque première valeur sélectionnée de réglage de la première commande d'orientation des pales et pour chaque au moins une hauteur de chute donnée de la turbine, la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide successivement à une deuxième valeur sélectionnée de réglage parmi plusieurs deuxièmes valeurs prescrites de réglage de la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, jusqu'à ce que la puissance électrique mesurée sur la turbine soit égale à la puissance électrique cible,
  • au cours d'une autre deuxième sous-étape, on enregistre dans une base de données du module de commande des quadruplets de données donnant chaque première valeur sélectionnée de réglage de la première commande d'orientation des pales en association avec la au moins une hauteur de chute donnée de la turbine, avec la puissance électrique cible et avec la deuxième valeur sélectionnée de réglage de la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, pour laquelle la puissance électrique mesurée sur la turbine est égale à la puissance électrique cible,
  • au cours d'une autre troisième sous-étape, on détermine par le module de commande à partir des quadruplets de données les puissances électriques cibles et les premiers points d'iso-puissance associés aux puissances électriques cibles.
According to another embodiment of the invention, during the first step,
  • during another first sub-step, for each of the target electrical powers, the first blade orientation control is adjusted by the control module on the turbine successively to a first selected adjustment value among several first prescribed adjustment values of the first blade orientation control for at least a given turbine drop height,
  • an electrical power of the turbine is measured by a power measuring member provided on the turbine,
  • and we adjust by the control module on the turbine, for each first selected adjustment value of the first blade orientation control and for each at least one given drop height of the turbine, the second blade orientation control fluid valve guides successively to a second selected adjustment value from among several second prescribed adjustment values of the second orientation control of the fluid valve guide vanes, until the electrical power measured on the turbine is equal to the target electrical power,
  • during another second sub-step, quadruplets of data are recorded in a database of the control module giving each first selected adjustment value of the first blade orientation control in association with the at least one height of given head of the turbine, with the target electrical power and with the second selected adjustment value of the second orientation control of the fluid valve guide vanes, for which the electrical power measured on the turbine is equal to the electrical power target,
  • during another third sub-step, the control module determines from the quadruplets of data the target electrical powers and the first iso-power points associated with the target electrical powers.

Un deuxième objet de l'invention est un dispositif de réglage d'une turbine,

  • la turbine ayant un arbre de rotation et des pales, qui sont fixées sur l'arbre de rotation et dont une première orientation par rapport à un plan transversal, perpendiculaire à l'arbre de rotation, est réglable suivant une première commande d'orientation des pales,
  • la turbine ayant une voie d'entrée de fluide et des aubes directrices de vannage de fluide, qui sont situées entre la voie d'entrée de fluide et les pales et dont une deuxième orientation de vannage est réglable suivant une deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide,
  • caractérisé en ce que le dispositif comporte un module de commande configuré pour
  • déterminer pour une pluralité de puissances électriques cibles de la turbine, des premiers ensembles de combinaisons, dits ensembles de premiers points d'iso-puissance, de premières valeurs de la première commande d'orientation des pales et de premières valeurs de la deuxième commande d'orientation des aubes directrices de vannage de fluide, chaque ensemble de premiers points d'iso-puissance correspondant à l'une des puissances électriques cibles de la turbine,
  • déterminer pour chaque puissance électrique cible par le module de commande dans chaque ensemble de premiers points d'iso-puissance, le premier point d'iso-puissance ayant une rupture de pente maximale en valeur absolue, appelé point de réglage optimum de chaque puissance électrique cible,
  • enregistrer dans une base de données du module de commande les points de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles de la turbine.
A second object of the invention is a device for adjusting a turbine,
  • the turbine having a rotation shaft and blades, which are fixed on the rotation shaft and whose first orientation relative to a transverse plane, perpendicular to the rotation shaft, is adjustable according to a first orientation command of the blades,
  • the turbine having a fluid inlet path and fluid valve guide vanes, which are located between the fluid inlet path and the blades and of which a second valve orientation is adjustable according to a second orientation control of the fluid valve guide vanes,
  • characterized in that the device comprises a control module configured to
  • determine for a plurality of target electrical powers of the turbine, first sets of combinations, called sets of first iso-power points, first values of the first blade orientation control and first values of the second control d orientation of the fluid valve guide vanes, each set of first iso-power points corresponding to one of the target electrical powers of the turbine,
  • determine for each target electrical power by the control module in each set of first iso-power points, the first iso-power point having a maximum slope break in absolute value, called optimum setting point of each electrical power target,
  • record in a database of the control module the optimum setting points for the plurality of target electrical powers of the turbine.

Un troisième objet de l'invention est un programme d'ordinateur, comportant des instructions de code pour la mise en oeuvre du procédé de réglage d'une turbine tel que décrit ci-dessus, lorsqu'il est exécuté par un calculateur.A third object of the invention is a computer program, comprising code instructions for implementing the method of adjusting a turbine as described above, when executed by a computer.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux figures ci-dessous des dessins annexés.

  • La figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une turbine, sur laquelle peut être mise en oeuvre l'invention.
  • La figure 2 représente une vue schématique en coupe transversale d'une partie d'une turbine, sur laquelle peut être mise en oeuvre l'invention.
  • La figure 3 représente une vue schématique en coupe transversale d'une partie d'une turbine, sur laquelle peut être mise en oeuvre l'invention.
  • La figure 4 représente une vue schématique en perspective d'une partie d'une turbine, sur laquelle peut être mise en oeuvre l'invention.
  • La figure 5 représente une vue schématique en perspective d'une partie d'une turbine, sur laquelle peut être mise en oeuvre l'invention.
  • La figure 6 représente une vue schématique en coupe axiale d'une turbine, sur laquelle peut être mise en oeuvre l'invention.
  • La figure 7 représente une vue schématique d'un dispositif de réglage d'une turbine, suivant un mode de réalisation l'invention.
  • La figure 8 représente un diagramme d'une came de conjugaison d'une turbine, pouvant être obtenue suivant l'invention.
  • La figure 9 représente une grille de points P2 situés dans une enveloppe prescrite autour d'une loi de conjugaison de départ, pouvant être utilisée suivant un premier mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 10 représente un organigramme du procédé de réglage suivant le premier mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 11 représente un exemple de courbe d'iso-puissance, pouvant être utilisé suivant l'invention.
  • La figure 12 représente un organigramme du procédé de réglage suivant le deuxième mode de réalisation de l'invention.
The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of non-limiting example with reference to the figures below of the appended drawings.
  • There figure 1 represents a schematic perspective view of a turbine, on which the invention can be implemented.
  • There figure 2 represents a schematic cross-sectional view of a part of a turbine, on which the invention can be implemented.
  • There Figure 3 represents a schematic cross-sectional view of a part of a turbine, on which the invention can be implemented.
  • There Figure 4 represents a schematic perspective view of a part of a turbine, on which the invention can be implemented.
  • There Figure 5 represents a schematic perspective view of a part of a turbine, on which the invention can be implemented.
  • There Figure 6 represents a schematic view in axial section of a turbine, on which the invention can be implemented.
  • There Figure 7 represents a schematic view of a device for adjusting a turbine, according to one embodiment of the invention.
  • There figure 8 represents a diagram of a conjugation cam of a turbine, which can be obtained according to the invention.
  • There Figure 9 represents a grid of points P2 located in a prescribed envelope around a starting conjugation law, which can be used according to a first embodiment of the invention.
  • There Figure 10 represents a flowchart of the adjustment method according to the first embodiment of the invention.
  • There Figure 11 represents an example of an iso-power curve, which can be used according to the invention.
  • There Figure 12 represents a flowchart of the adjustment method according to the second embodiment of the invention.

Le procédé de réglage de la turbine 1 suivant l'invention et le dispositif 100 de réglage de la turbine 1 suivant invention, mettant en oeuvre ce procédé de réglage, sont décrits ci-dessous en référence aux figures 1 à 12.The method for adjusting the turbine 1 according to the invention and the device 100 for adjusting the turbine 1 according to the invention, implementing this adjustment method, are described below with reference to the figures 1 to 12 .

On décrit d'abord ci-dessous plus en détail en référence aux figures 1 à 6 des exemples de turbine 1. La turbine 1 peut-être une turbine de turbo- alternateur de génération d'électricité ou une turbine d'une génératrice d'électricité, ou autre. Ainsi que décrit ci-dessous, la turbine 1 est à réaction à double réglage Yp, Yv des pales 12 et des aubes directrices 14. La turbine 1 est pilotée par des organes réglants 121, 141 d'admission de fluide 141We first describe below in more detail with reference to the figures 1 to 6 examples of turbine 1. Turbine 1 may be a turbine of a turbo-alternator for generating electricity or a turbine of an electricity generator, or other. As described below, the turbine 1 is a reaction with double adjustment Y p , Y v of the blades 12 and the guide vanes 14. The turbine 1 is controlled by regulating members 121, 141 for admitting fluid 141

La turbine 1 comporte un arbre 11 de rotation, qui est monté tournant dans un châssis 10 autour d'un premier axe 110 de rotation. Des pales 12 sont fixées sur l'arbre 11 de rotation, autour de celui-ci. Le châssis 10 comporte une voie 101 d'entrée d'un fluide (par par exemple une bâche spirale 101), dans laquelle du fluide est envoyé vers les pales 12. Le châssis 10 comporte une voie 103 de sortie du fluide, dans laquelle le fluide est envoyé depuis les pales 12. Les pales 12 sont situées entre la voie 101 d'entrée du fluide et la voie 103 de sortie du fluide. Le fluide peut être par exemple de l'eau, ou autre, comme par exemple de la vapeur, ou de l'air pour une turbine éolienne. À la figure 1, la turbine 1 est par exemple du type à arbre 11 vertical. À la figure 6, la turbine 1 est par exemple du type à arbre 11 horizontal.The turbine 1 comprises a rotation shaft 11, which is mounted to rotate in a frame 10 around a first axis 110 of rotation. Blades 12 are fixed on the rotation shaft 11, around it. The chassis 10 includes a fluid inlet path 101 (for example a spiral cover 101), in which fluid is sent towards the blades 12. The frame 10 includes a fluid outlet path 103, in which the fluid is sent from the blades 12. The blades 12 are located between the fluid inlet path 101 and the fluid outlet path 103. The fluid can be for example water, or other, such as steam, or air for a wind turbine. To the figure 1 , the turbine 1 is for example of the vertical shaft 11 type. To the Figure 6 , the turbine 1 is for example of the horizontal shaft 11 type.

Chaque pale 12 est montée tournante autour de l'arbre 11 autour d'un deuxième axe de rotation 122 perpendiculaire au premier axe 110 de rotation. Les deuxièmes axe de rotation 122 des pales 12 sont écartés les uns des autres autour du premier axe 110 de rotation. Par exemple, les pales 12 sont identiques entre elles. La première orientation ANGP de chaque pale 12 (par exemple du plan moyen 120 de chaque pale 12 ou d'un plan 120 de référence de chaque pale 12) autour de son deuxième axe de rotation 122 par rapport à un plan transversal 13, perpendiculaire au premier axe 110 de rotation, est réglable suivant une première commande Yp d'orientation des pales 12 (ou position Yp des pales 12), ainsi que représenté aux figures 4 et 5. La première orientation ANGP peut être réglée en commun et dans le même sens pour l'ensemble des pales 12, et ce par un (ou plusieurs) premier organe réglant 121 (ou premier actionneur 121 de réglage), par exemple par un piston 121 prévu sur l'arbre 11 (ou par un autre organe réglant 121). La translation du piston 121 suivant le premier axe 110 de rotation fait tourner, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'articulation, les pales 12 chacune autour de leur deuxième axe de rotation 122, pour régler la première orientation ANGP des pales 12 autour de leur deuxième axe de rotation 122. Le flux 102 de fluide entraîne les pales 12 et l'arbre 11 en rotation autour du premier axe 110 de rotation. La rotation de l'arbre 11 permet par exemple de générer de l'électricité dans le cas où l'arbre 11 de la turbine 1 est relié à un alternateur.Each blade 12 is rotatably mounted around the shaft 11 around a second axis of rotation 122 perpendicular to the first axis 110 of rotation. The second axes of rotation 122 of the blades 12 are spaced from each other around the first axis 110 of rotation. For example, the blades 12 are identical to each other. The first ANGP orientation of each blade 12 (for example of the average plane 120 of each blade 12 or of a reference plane 120 of each blade 12) around its second axis of rotation 122 relative to a transverse plane 13, perpendicular to the first axis 110 of rotation, is adjustable according to a first command Y p for orientation of the blades 12 (or position Y p of the blades 12), as shown in figures 4 and 5 . The first ANGP orientation can be adjusted in common and in the same direction for all of the blades 12, by one (or more) first regulating member 121 (or first adjusting actuator 121), for example by a piston 121 provided on the shaft 11 (or by another regulating organ 121). The translation of the piston 121 along the first axis 110 of rotation rotates, via an articulation mechanism, the blades 12 each around their second axis of rotation 122, to adjust the first ANGP orientation of the blades 12 around of their second axis of rotation 122. The flow 102 of fluid drives the blades 12 and the shaft 11 in rotation around the first axis 110 of rotation. The rotation of the shaft 11 makes it possible, for example, to generate electricity in the case where the shaft 11 of the turbine 1 is connected to an alternator.

Le réglage de la première orientation ANGP peut se quantifier en pourcentage d'orientation (ou en course linéaire en unités métriques du piston 121, permettant la synchronisation de l'orientation des pales 12). Ainsi 0% pour la première orientation ANGP correspond à une configuration des pales 12 toutes orientées selon un profil le plus plat (appelé première ouverture minimale) minimalisant la section de passage entre les pales 12, ainsi que représenté à titre d'exemple à la figure 4 où ANGP =0°. De même 100 % pour la première orientation ANGP correspond à une configuration des pales 12 toutes orientées selon un profil (appelé première ouverture maximale) maximisant la section de passage entre les pales 12, c'est-à-dire avec la première orientation ANGP égale à une première orientation maximale prescrite.The adjustment of the first ANGP orientation can be quantified in percentage of orientation (or in linear stroke in metric units of the piston 121, allowing the synchronization of the orientation of the blades 12). Thus 0% for the first ANGP orientation corresponds to a configuration of the blades 12 all oriented according to a flattest profile (called first minimum opening) minimizing the passage section between the blades 12, as shown by way of example in figure 4 where ANGP =0°. Likewise 100% for the first ANGP orientation corresponds to a configuration of the blades 12 all oriented according to a profile (called first maximum opening) maximizing the passage section between the blades 12, that is to say with the first ANGP orientation equal at a first prescribed maximum orientation.

Le réglage de la première orientation ANGP ou du premier angle ANGP des pales 12 entre le plan 120 moyen ou de référence de la pale 12 et le plan normal 13 selon les figures 4 et 5 peut aussi être situé entre une valeur minimale et une valeur maximale.The adjustment of the first ANGP orientation or the first ANGP angle of the blades 12 between the average or reference plane 120 of the blade 12 and the normal plane 13 according to the figures 4 and 5 can also be located between a minimum value and a maximum value.

Entre la voie 101 d'entrée de fluide et les pales 12 sont prévues des aubes directrices 14 de vannage du fluide. Les aubes directrices 14 de vannage ont pour fonction de prédéterminer un volume de passage de fluide entre la voie 101 d'entrée du fluide et la voie 103 de sortie du fluide.Between the fluid inlet channel 101 and the blades 12, guide vanes 14 are provided for valving the fluid. The function of the valve guide vanes 14 is to predetermine a volume of fluid passage between the fluid inlet path 101 and the fluid outlet path 103.

Chaque aube directrice 14 de vannage est montée tournante par rapport au châssis 10 autour d'un troisième axe 142 de rotation (par exemple un tourbillon 142), pouvant être par exemple parallèle au premier axe 110 de rotation. Les troisièmes axes de rotation 142 des aubes directrices 14 de vannage sont écartés les uns des autres autour du premier axe 110 de rotation. La géométrie du type convergent de la voie 101 d'entrée permet de préorienter les vecteurs vitesses 102 du fluide entrant dans chaque section de passage entre deux aubes directrices 14 consécutives. Par exemple, les aubes directrices 14 de vannage sont identiques entre elles. Chaque aube directrice 14 de vannage est par exemple en forme de carène profilée. La deuxième orientation ANGV de vannage (ou deuxième angle ANGV) de chaque aube directrice 14 de vannage (par exemple du plan moyen 140 de chaque aube directrice 14 ou d'un plan 140 de référence de chaque aube directrice 14) autour de son troisième axe 142 de rotation par rapport à un plan radial 143 passant par le premier axe 110 de rotation, est réglable suivant une deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage (ou position du vannage Yv), ainsi que représenté aux figures 2 et 3. La deuxième orientation ANGV de vannage peut être réglée en commun et dans le même sens pour l'ensemble des aubes directrices 14 de vannage, et ce par un (ou plusieurs) deuxième organe réglant 141 (ou deuxième actionneur 141 de réglage), par exemple par un cercle 141 de vannage relié aux aubes directrices 14 ou par un autre actionneur 141 de réglage. Chaque aube directrice 14 vannage est reliée par l'intermédiaire d'un levier 148 et d'une biellette 149 au cercle 141 de vannage. Le cercle 141 vannage est en outre relié par l'intermédiaire à une ou plusieurs bielles 145 de commande pouvant être translatées par un ou plusieurs servomoteurs 144 pour faire tourner le cercle 141 de vannage autour du premier axe 110 de rotation et pour faire tourner les aubes directrices 14 de vannage chacune autour de leur deuxième axe de rotation 122, pour régler la deuxième orientation ANGV de vannage des aubes directrices 14 autour de leur troisième axe 142 de rotation. L'ensemble des aubes directrices 14 se nomme vannage ou distributeur. La deuxième orientation ANGV de vannage permet de régler la section de passage de fluide entre deux aubes directrices 14 de vannage consécutives.Each valve guide vane 14 is rotatably mounted relative to the frame 10 around a third axis 142 of rotation (for example a whirlpool 142), which may for example be parallel to the first axis 110 of rotation. The third axes of rotation 142 guide vanes 14 are spaced apart from each other around the first axis 110 of rotation. The converging type geometry of the inlet path 101 makes it possible to preorient the speed vectors 102 of the fluid entering each passage section between two consecutive guide vanes 14. For example, the valve guide vanes 14 are identical to each other. Each valve guide vane 14 is for example in the shape of a profiled hull. The second valve orientation ANGV (or second angle ANGV) of each valve guide vane 14 (for example of the average plane 140 of each guide vane 14 or of a reference plane 140 of each guide vane 14) around its third axis 142 of rotation relative to a radial plane 143 passing through the first axis 110 of rotation, is adjustable according to a second control Y v for orientation of the guide vanes 14 of valve (or valve position Y v ), as shown in figure 2 And 3 . The second valve orientation ANGV can be adjusted in common and in the same direction for all of the valve guide vanes 14, and this by one (or more) second regulating member 141 (or second adjustment actuator 141), for example by a valve circle 141 connected to the guide vanes 14 or by another adjustment actuator 141. Each valve guide vane 14 is connected via a lever 148 and a link 149 to the valve circle 141. The valve circle 141 is further connected via one or more control rods 145 which can be translated by one or more servomotors 144 to rotate the valve circle 141 around the first axis 110 of rotation and to rotate the blades valves 14 each around their second axis of rotation 122, to adjust the second valve orientation ANGV of the guide vanes 14 around their third axis 142 of rotation. The set of guide vanes 14 is called valve or distributor. The second valve orientation ANGV makes it possible to adjust the fluid passage section between two consecutive valve guide vanes 14.

Le réglage de la deuxième orientation ANGV de vannage peut se quantifier en pourcentage d'ouverture des aubes directrices 14 (ou en course linéaire en unités métriques du ou des servomoteurs 144 qui manoeuvre(nt) le cercle 141 de vannage). Ainsi 0% pour la deuxième orientation ANGV de vannage correspond à une configuration (appelée deuxième ouverture minimale) des aubes directrices 14 toutes orientées selon un profil minimisant la section de passage entre les aubes directrices 14 et par exemple ne laissant passer aucun fluide entre les aubes directrices 14 dans une position 14F de fermeture des aubes directrices 14 se touchant l'une l'autre ainsi que représenté en traits interrompus à la figure 3. De même 100 % pour la deuxième orientation ANGV de vannage correspond à une configuration (appelée deuxième ouverture maximale) des aubes directrices 14 toutes orientées selon un profil maximisant la section de passage entre les aubes directrices 14, c'est-à-dire avec la deuxième orientation ANGV de vannage égale à une deuxième orientation ANGV de vannage, maximale prescrite dans la position complètement ouverte ou maximale des aubes directrices 14. La flèche 146 des figures 2 et 3 correspond au sens de fermeture des aubes directrices 14 de vannage vers la position 14 F de fermeture. La flèche 147 des figures 2 et 3 correspond au sens d'ouverture des aubes directrices 14 de vannage depuis la position 14F de fermeture vers la position complètement ouverte ou maximale des aubes directrices 14.The adjustment of the second valve orientation ANGV can be quantified as a percentage of opening of the guide vanes 14 (or in linear stroke in metric units of the servomotor(s) 144 which operate the valve circle 141). Thus 0% for the second valve orientation ANGV corresponds to a configuration (called second minimum opening) of the guide vanes 14 all oriented according to a profile minimizing the passage section between the guide vanes 14 and for example not allowing any fluid to pass between the vanes guides 14 in a position 14F of closing of the guide vanes 14 touching each other as shown in broken lines at the Figure 3 . Likewise 100% for the second ANGV valve orientation corresponds to a configuration (called second maximum opening) of the guide vanes 14 all oriented according to a profile maximizing the passage section between the guide vanes 14, that is to say with the second ANGV valve orientation equal to a second ANGV valve orientation, maximum prescribed in the completely open or maximum position of the guide vanes 14. The arrow 146 of the figure 2 And 3 corresponds to the closing direction of the valve guide vanes 14 towards the closing position 14 F. Arrow 147 of figure 2 And 3 corresponds to the direction of opening of the valve guide vanes 14 from the closed position 14F towards the completely open or maximum position of the guide vanes 14.

Le dispositif 100 de réglage de la turbine 1 suivant l'invention comporte un module MOD de commande, configuré (programmé) pour mettre en oeuvre les étapes décrites ci-dessous du procédé de réglage suivant l'invention, en référence aux figures 7 à 12. Le module MOD de commande peut-être comprendre plusieurs calculateurs, et/ou un ou plusieurs processeurs, et/ou un ou plusieurs microprocesseurs, et/ou un ou plusieurs ordinateurs, et/ou un ou plusieurs programmes d'ordinateur, et/ou une ou plusieurs interfaces INT1, INT2 d'entrée de données, et/ou une ou plusieurs interfaces INT3 de sortie de données, ou autres.The device 100 for adjusting the turbine 1 according to the invention comprises a control module MOD, configured (programmed) to implement the steps described below of the adjustment method according to the invention, with reference to the figures 7 to 12 . The MOD control module may include several computers, and/or one or more processors, and/or one or more microprocessors, and/or one or more computers, and/or one or more computer programs, and/or one or more INT1, INT2 data input interfaces, and/or one or more INT3 data output interfaces, or others.

Le module MOD repose sur une méthode par iso-puissances pour la détermination des lois de conjugaison des pales 12 et vannage des aubes directrices 14 des turbines 1 à réaction à double réglage.The MOD module is based on an iso-power method for determining the conjugation laws of the blades 12 and valve control of the guide vanes 14 of the double-adjusted reaction turbines 1.

Au cours d'une première étape E1, le module MOD de commande détermine pour une pluralité de puissances électriques cibles P1, P2, P3, P4, P5, ... Pn de la turbine 1, respectivement des premiers ensembles Y1, Y2, Y3, Y4, Y5,... Yn de combinaisons Yp, Yv de premières valeurs de la première commande Yp d'orientation des pales 12 et de premières valeurs de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide, ainsi que représenté à titre d'exemple à la figure 8. Chaque puissance cible P1, P2, ... Pn peut être prescrite dans le module MOD de commande. Chaque puissance cible P1, P2, ... Pn correspond à une valeur de puissance électrique, pouvant être produite par la turbine 1. Ces premiers ensembles Y1, Y2, ... Yn de combinaisons Yp, Yv de premières valeurs de la première commande Yp d'orientation des pales 12 et de premières valeurs de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide sont appelées ensembles ou courbes Y1, Y2, ... Yn de premiers points Yp, Yv d'iso-puissance. Chaque ensemble Y1, Y2, ... Yn de premiers points Yp, Yv d'iso-puissance correspond à l'une des puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn de la turbine 1. Les puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn peuvent être prescrites. Chaque ensemble ou courbe Y1, Y2, ... Yn de premiers points Yp, Yv d'iso-puissance donne une première valeur de la première commande Yp d'orientation des pales 12, qui est décroissante en fonction de la première valeur de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide.During a first step E1, the control module MOD determines for a plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 , ... P n of the turbine 1, respectively of the first sets Y1, Y2, Y3, Y4, Y5,... Yn of combinations Y p , Y v of first values of the first control Y p of orientation of the blades 12 and of first values of the second control Y v of orientation guide vanes 14 for fluid valves, as shown by way of example in figure 8 . Each target power P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed in the control module MOD. Each target power P 1 , P 2 , ... P n corresponds to a value of electrical power, which can be produced by the turbine 1. These first sets Y1, Y2, ... Yn of combinations Y p , Y v of first values of the first control Y p for orientation of the blades 12 and first values of the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for fluid valve are called sets or curves Y1, Y2, ... Yn of first points Y p , Y v of iso-power. Each set Y1, Y2, ... Yn of first iso-power points Y p , Y v corresponds to one of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of turbine 1. The powers electrical targets P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed. Each set or curve Y1, Y2, ... Yn of first iso-power points Y p , Y v gives a first value of the first control Y p for orientation of the blades 12, which is decreasing as a function of the first value of the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14.

Un exemple d'une courbe Y1 de premiers points Yp, Yv d'iso-puissance pour la puissance électrique cible P1 est représentée à la figure 11. Cette courbe Y1 passe par les premiers points d'iso-puissance {Yv1, Yp1}, {Yv2, Yp2}, {Yv3, Yp3}, {Yv4, Yp4} et {Yv5, Yp5} pour la puissance électrique cible P1.An example of a curve Y1 of first points Y p , Y v of iso-power for the target electrical power P 1 is represented in Figure 11 . This curve Y1 passes through the first iso-power points {Y v1 , Y p1 }, {Y v2 , Y p2 }, {Y v3 , Y p3 }, {Y v4 , Y p4 } and {Y v5 , Y p5 } for the target electrical power P 1 .

Au cours d'une deuxième étape E2, le module MOD de commande détermine, pour chaque puissance électrique cible P1, P2, ... Pn et parmi les premiers points Yp, Yv d'iso-puissance de chaque ensemble Y1, Y2, ... Yn, le premier point INF(Yp, Yv) d'iso-puissance ayant une rupture de pente maximale en valeur absolue, appelé point INF(Yp, Yv) de réglage optimum de chaque puissance électrique cible P1, P2, ... Pn, ainsi que représenté à titre d'exemple à la figure 8. Ainsi, par exemple pour l'ensemble Y1 de premiers points Yp, Yv d'iso-puissance, le premier point INF(Yp, Yv) d'iso-puissance de réglage optimum est celui de ces premiers points Yp, Yv d'iso-puissance qui présente une rupture de pente maximale en valeur absolue par rapport aux premiers points Yp, Yv d'iso-puissance voisins, chaque pente joignant chaque premier point Yp, Yv d'iso-puissance à son premier point Yp, Yv d'iso-puissance voisin. Suivant une première possibilité, le module MOD de commande détermine le premier point INF(Yp, Yv) d'iso-puissance de réglage optimum en détectant, pour chaque premier point INF(Yp, Yv) d'iso-puissance, si le changement de pente est supérieur à une valeur prescrite de pente, ayant été fixée par l'utilisateur sur l'interface INT1 du module MOD de commande.During a second step E2, the control module MOD determines, for each target electrical power P 1 , P 2 , ... P n and among the first points Y p , Y v of iso-power of each set Y1, Y2, ... Yn, the first point INF(Y p , Y v ) of iso-power having a maximum slope break in absolute value, called point INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment of each target electrical power P 1 , P 2 , ... P n , as shown by way of example in figure 8 . Thus, for example for the set Y1 of first iso-power points Y p , Y v , the first iso-power point INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment is that of these first points Y p , Y v of iso-power which presents a break in maximum slope in absolute value with respect to the first neighboring points Y p , Y v of iso-power, each slope joining each first point Y p , Y v of iso-power power at its first point Y p , Y v of neighboring iso-power. According to a first possibility, the control module MOD determines the first point INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment iso-power by detecting, for each first point INF(Y p , Y v ) of iso-power , if the change in slope is greater than a prescribed slope value, having been set by the user on the INT1 interface of the MOD control module.

Le nombre n de puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn peut par exemple être supérieur ou égal à 2 ou 5 ou autres, et peut par exemple être est inférieur ou égal à 10 ou même supérieur ou égal à 10. Le nombre de premiers points Yp, Yv d'iso-puissance dans chaque ensemble Y1, Y2, ... Yn peut par exemple être supérieur ou égal à 2 ou 3 ou autres, et peut par exemple être est inférieur ou égal à 8 ou même supérieur ou égal à 8. Chaque puissance électrique cible P1, P2, ... Pn est supérieure ou égale à une puissance minimale admissible prescrite pour le bon fonctionnement de la turbine 1 pour une hauteur H de chute donnée et est inférieure ou égale à une puissance maximale prescrite pour le bon fonctionnement de la turbine 1 pour une hauteur H de chute donnée.The number n of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n can for example be greater than or equal to 2 or 5 or others, and can for example be less than or equal to 10 or even greater than or equal to 10 The number of first points Y p , Y v of iso-power in each set Y1, Y2, ... Yn can for example be greater than or equal to 2 or 3 or others, and can for example be less than or equal to 8 or even greater than or equal to 8. Each target electrical power P 1 , P 2 , ... P n is greater than or equal to a minimum admissible power prescribed for the proper operation of the turbine 1 for a given head H and is less than or equal to a maximum power prescribed for the proper operation of the turbine 1 for a given head H.

Au cours d'une troisième étape E3, le module MOD de commande enregistre dans sa mémoire MEM ou base MEM de données les points INF(Yp, Yv) de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn de la turbine 1.During a third step E3, the control module MOD records in its memory MEM or MEM data base the points INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of turbine 1.

Les points INF(Yp, Yv) de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn de la turbine 1 forment une loi optimale (ou came optimale) de conjugaison des pales 12 et des aubes directrices 14.The points INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of the turbine 1 form an optimal law (or optimal cam) for conjugation of the blades 12 and guide vanes 14.

Les cames (ou lois) de conjugaison sont les lois des meilleures combinaisons de la première commande Yp d'orientation des pales 12 de l'organe réglant 121 et de premières valeurs de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide de l'organe réglant 141 à une hauteur H de chute donnée, permettant de maximiser le rendement global de la turbine 1 pour chaque débit de la turbine 1.The conjugation cams (or laws) are the laws of the best combinations of the first control Y p for orientation of the blades 12 of the regulating member 121 and first values of the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 of valve of fluid from the regulating member 141 at a given drop height H, making it possible to maximize the overall efficiency of the turbine 1 for each flow rate of the turbine 1.

Le rendement de la turbine 1 peuvent être décrit à l'aide des équations des turbomachines hydrauliques suivantes pour une hauteur de chute H donnée : P hyd = ρ . g . Q . H

Figure imgb0004
P roue = η roue . P hyd
Figure imgb0005
P m é ca = η m é ca . P roue
Figure imgb0006
P = η g é n . P m é ca
Figure imgb0007
The efficiency of the turbine 1 can be described using the following hydraulic turbomachine equations for a given head H: P hyd = ρ . g . Q . H
Figure imgb0004
P wheel = η wheel . P hyd
Figure imgb0005
P m e That = η m e That . P wheel
Figure imgb0006
P = η g e not . P m e That
Figure imgb0007

D'une manière plus générale, la performance globale d'une turbine, autrement dit son rendement global ηtur s'écrit avec l'équation suivante : η tur = P P hyd

Figure imgb0008
c'est-à-dire, en remplaçant P et en combinant eq 2 et eq 3 , il vient η tur = η g é n × η m é ca × η roue
Figure imgb0009
avec

  • Phyd : Puissance hydraulique,
  • Proue : Puissance à la roue des pales 12,
  • ηroue : Rendement de la roue des pales 12,
  • Pméca : Puissance mécanique à l'arbre 11 de la turbine 1,
  • ηméca : rendement mécanique de la turbine 1,
  • P : Puissance électrique de la turbine 1,
  • ηgén : Rendement de la génératrice de la turbine 1,
  • Q : débit du fluide dans la turbine 1,
  • ρ : masse volumique du fluide dans la turbine 1,
  • g : accélération de la gravité.
More generally, the overall performance of a turbine, in other words its overall efficiency η tur, is written with the following equation: η tur = P P hyd
Figure imgb0008
that is, by replacing P and combining eq 2 and eq 3, it comes η tur = η g e not × η m e That × η wheel
Figure imgb0009
with
  • P hyd : Hydraulic power,
  • P wheel : Power at the wheel of blades 12,
  • η wheel : Efficiency of the wheel of blades 12,
  • P mecha : Mechanical power at shaft 11 of turbine 1,
  • η mechanics : mechanical efficiency of turbine 1,
  • P: Electrical power of turbine 1,
  • η gen : Efficiency of the generator of turbine 1,
  • Q: fluid flow in turbine 1,
  • ρ: density of the fluid in turbine 1,
  • g: acceleration of gravity.

L'invention permet d'obtenir les cames de conjugaison des réglages Yp, Yv des pales 12 et des aubes directrices 14 en se dispensant de mesurer le débit de la turbine 1 pour chacun de ces réglages Yp, Yv.The invention makes it possible to obtain the cams for conjugating the settings Y p , Y v of the blades 12 and the guide vanes 14 without having to measure the flow rate of the turbine 1 for each of these settings Y p , Y v .

En effet, la mesure du débit Q du fluide peut être difficile à obtenir, cela en raison par exemple de l'accessibilité aux sections de mesures du débit (section d'écoulement du fluide ou zones où se trouvent les points d'installation de capteurs de mesure), de la distance disponible de sections droites sur le circuit hydraulique, etc. En outre, la mise en place de moyens de mesure du débit peut être risquée en termes de sécurité des personnes selon l'accessibilité des sections de mesures. La mesure du débit Q du fluide peut être également coûteuse en matériel : selon les conceptions des aménagements, un chariot peut être nécessaire pour la mise en oeuvre des capteurs de débit qu'il faut multiplier en nombre selon la section d'écoulement. Dans certains cas, l'état des prises de pression ont aussi un poids prépondérant sur la fiabilité et la cohérence des résultats obtenus. Une telle installation de mesures du débit mobilise des ressources humaines et reste cependant peu fiable. En effet, selon les aménagements, la géométrie des sections de mesure du débit ne sont pas toujours vérifiables (impossibilité de faire des relevés géométriques, combinée à des plans anciens voire incomplets) ou comprennent des singularités géométriques nécessitant des corrections de mesures ; la distance entre la turbine et la section de mesure du débit peut être insuffisante et ne permet pas au fluide d'avoir un comportement idéalement laminaire évitant les turbulences hydrauliques nuisibles à la mesure. La fiabilité des mesures du débit repose également sur les incertitudes de mesure et le suivi métrologique des capteurs impliqués dans la mesure.Indeed, measuring the flow rate Q of the fluid can be difficult to obtain, for example due to the accessibility to the flow measurement sections (fluid flow section or areas where the sensor installation points are located). measurement), the available distance of straight sections on the hydraulic circuit, etc. In addition, the installation of flow measurement means can be risky in terms of personal safety depending on the accessibility of the measurement sections. Measuring the flow rate Q of the fluid can also be costly in terms of equipment: depending on the design of the arrangements, a trolley may be necessary for the implementation of the flow sensors which must be multiplied in number according to the flow section. In certain cases, the condition of the pressure taps also has a preponderant influence on the reliability and consistency of the results obtained. Such a flow measurement installation mobilizes human resources and, however, remains unreliable. Indeed, depending on the arrangements, the geometry of the flow measurement sections are not always verifiable (impossibility of making geometric measurements, combined with old or even incomplete plans) or include geometric singularities requiring measurement corrections; the distance between the turbine and the flow measurement section may be insufficient and does not allow the fluid to have an ideally laminar behavior avoiding hydraulic turbulence harmful to the measurement. The reliability of flow measurements also relies on measurement uncertainties and metrological monitoring of the sensors involved in the measurement.

Les étapes E1, E2 et E3 peuvent être effectuées pour au moins une hauteur H de chute donnée de la turbine 1, et par exemple pour une seule hauteur H de chute donnée ou pour chacune de plusieurs hauteurs différentes H de chute données. La hauteur H de chute est définie par la différence de hauteur entre d'une part une première ligne de charge de fluide (par exemple d'eau) située dans la voie 101 d'entrée de fluide et une deuxième ligne de charge de fluide située dans la voie 103 de sortie du fluide. Les points INF(Yp, Yv) de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn de la turbine 1 peuvent donc former la loi optimale (ou came optimale) de conjugaison des pales 12 et des aubes directrices 14 pour au moins une hauteur H de chute donnée de la turbine 1, ou pour chacune de plusieurs hauteurs différentes H de chute données.Steps E1, E2 and E3 can be carried out for at least one given drop height H of the turbine 1, and for example for a single given drop height H or for each of several different given drop heights H. The height H of fall is defined by the difference in height between, on the one hand, a first fluid load line (for example water) located in the fluid inlet path 101 and a second fluid load line located in the fluid outlet channel 103. The points INF(Y p , Y v ) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n of the turbine 1 can therefore form the optimal law (or optimal cam) of conjugation of the blades 12 and guide vanes 14 for at least one given drop height H of the turbine 1, or for each of several different given drop heights H.

Dans un premier mode de réalisation, représenté aux figures 7, 8, 9, 10 et 11, la première étape E1 peut comporter les sous-étapes décrites ci-dessous.In a first embodiment, shown in figures 7 , 8 , 9 , 10 And 11 , the first step E1 may include the substeps described below.

Au cours d'une première sous-étape E11 de la première étape E1, on entre dans le module MOD de commande une première loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ, donnant la première commande Yp d'orientation des pales 12 en fonction de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide. La loi L1(Yp, Yv) de conjugaison de départ correspondant à une programmation initiale d'un automate AUT de commande de la turbine 1 pour au moins une hauteur H de chute donnée de la turbine ou pour chacune des hauteurs différentes H de chute données. La première loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ est prescrite et préenregistrée dans la mémoire MEM ou base MEM de données du module MOD de commande. La première sous-étape E11 peut comprendre de mesurer par un premier capteur CAP12, qui est prévu sur ou dans la turbine 1 et qui est relié à l'interface INT d'entrée de données du module MOD de commande, la première orientation ANGP pour la première commande Yp d'orientation des pales 12 à 0% et pour la première commande Yp d'orientation des pales 12 à 100 %. La première sous-étape E11 peut comprendre de mesurer par un deuxième capteur CAP14 de la turbine 1, qui est prévu sur ou dans la turbine 1 et qui est relié à l'interface INT d'entrée de données du module MOD de commande, la deuxième orientation ANGV pour la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide à 0% et pour la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide à 100 %.During a first sub-step E11 of the first step E1, a first law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation is entered into the control module MOD, giving the first command Y p of orientation of the blades 12 as a function of the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14. The law L1(Y p , Y v ) of starting conjugation corresponding to an initial programming of an AUT controller for controlling the turbine 1 for at least a given height H of drop of the turbine or for each of the different heights H of data drop. The first law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation is prescribed and pre-recorded in the MEM memory or MEM database of the MOD control module. The first sub-step E11 can include measuring by a first sensor CAP12, which is provided on or in the turbine 1 and which is connected to the data input interface INT of the control module MOD, the first ANGP orientation for the first command Y p for orientation of the blades 12 at 0% and for the first command Y p for orientation of the blades 12 at 100%. The first sub-step E11 can include measuring by a second sensor CAP14 of the turbine 1, which is provided on or in the turbine 1 and which is connected to the data input interface INT of the control module MOD, the second orientation ANGV for the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for 0% fluid valve and for the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for 100% fluid valve.

Au cours d'une deuxième sous-étape E12 de la première étape E1, le module MOD de commande calcule une grille de deuxièmes points P2 situés dans une enveloppe prescrite ENV autour de la loi L1(Yp, Yv) de conjugaison de départ, ainsi que représenté à titre d'exemple à la figure 9. Les deuxièmes points P2 ont des coordonnées Yp,j et Yv,i pour i allant de 1 à N et pour j allant de 1 à M,

  • où Yp,j est la première commande Yp d'orientation des pales 12,
  • Yv,i est la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide,
  • N est un premier entier naturel prescrit, supérieur ou égal à 2,
  • M est un deuxième entier naturel prescrit, supérieur ou égal à 2. L'entier N peut être égal à M ou être différent de M. Le module MOD de commande peut calculer autant de grilles de deuxièmes points P2 que de hauteurs H de chute.
During a second sub-step E12 of the first step E1, the control module MOD calculates a grid of second points P2 located in a prescribed envelope ENV around the law L1(Y p , Y v ) of starting conjugation , as shown by way of example in Figure 9 . The second points P2 have coordinates Y p,j and Y v,i for i going from 1 to N and for j going from 1 to M,
  • where Y p,j is the first command Y p for orientation of the blades 12,
  • Y v,i is the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14,
  • N is a first prescribed natural number, greater than or equal to 2,
  • M is a second prescribed natural number, greater than or equal to 2. The integer N can be equal to M or be different from M. The control module MOD can calculate as many grids of second points P2 as fall heights H.

L'entier N peut être supérieur ou égal à 4 ou 5 et être inférieur ou égal à 10. L'invention peut également s'appliquer à des valeurs de N inférieures à 4 ou supérieure à 10.The integer N can be greater than or equal to 4 or 5 and be less than or equal to 10. The invention can also be applied to values of N less than 4 or greater than 10.

L'entier M peut être supérieur ou égal à 4 ou 5 et être inférieur ou égal à 10. L'invention peut également s'appliquer à des valeurs de M inférieures à 4 ou supérieure à 10.The integer M can be greater than or equal to 4 or 5 and be less than or equal to 10. The invention can also be applied to values of M less than 4 or greater than 10.

Les deuxièmes points P2 de la grille sont espacés d'un pas prescrit δ (non nul) le long de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide. On a donc Yv,i+1 = Yv,i + δ.The second points P2 of the grid are spaced at a prescribed pitch δ (non-zero) along the second control Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14. We therefore have Y v,i+1 = Y v,i + δ.

Les deuxièmes points P2 de la grille sont espacés d'un pas prescrit δ' (non nul) le long de la première commande Yp d'orientation des pales 12. On a donc : Yp,i+1 = Yp,i + δ'. Le pas δ' peut être égal au pas δ ou être différent du pas δ.The second points P2 of the grid are spaced by a prescribed step δ' (non-zero) along the first control Y p for orientation of the blades 12. We therefore have: Y p,i+1 = Y p,i + δ'. The step δ' can be equal to the step δ or be different from the step δ.

L'enveloppe prescrite ENV autour de la loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ peut être formée par une zone comprise entre une courbe inférieure ENV1 d'enveloppe et une courbe supérieure ENV2 d'enveloppe. La courbe inférieure ENV1 d'enveloppe est une fonction croissante de Yp en fonction de Yv et est située au-dessous de la loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ. La courbe supérieure ENV2 d'enveloppe est une autre fonction croissante de Yp en fonction de Yv et est située au-dessus de la loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ. Par exemple, la courbe inférieure ENV1 d'enveloppe correspond à la loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ, ayant été décalée d'un premier décalage prescrit vers le bas selon la première commande Yp d'orientation des pales 12. Par exemple, la courbe supérieure ENV2 d'enveloppe correspond à la loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ, ayant été décalée d'un deuxième décalage prescrit vers le haut selon la première commande Yp d'orientation des pales 12. Le premier décalage peut être égal en valeur absolue au deuxième décalage. Bien entendu, les courbes ENV1 et ENV2 d'enveloppe pourraient être différentes de la loi L1 (Yp, Yv) de conjugaison de départ ayant été décalée.The prescribed envelope ENV around the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation can be formed by a zone between a lower envelope curve ENV1 and an upper envelope curve ENV2. The lower envelope curve ENV1 is an increasing function of Y p as a function of Y v and is located below the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation. The upper envelope curve ENV2 is another increasing function of Y p as a function of Y v and is located above the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation. For example, the lower envelope curve ENV1 corresponds to the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation, having been shifted by a first prescribed offset downwards according to the first command Y p of orientation of the blades 12. For example, the upper envelope curve ENV2 corresponds to the law L1 (Y p , Y v ) of initial conjugation, having been shifted by a second prescribed shift upwards according to the first orientation command Y p blades 12. The first offset can be equal in absolute value to the second offset. Of course, the envelope ENV1 and ENV2 curves could be different from the initial conjugation law L1 (Y p , Y v ) having been shifted.

Au cours d'une troisième sous-étape E13 de la première étape E1, le module MOD de commande obtient le débit de la turbine 1 pour chaque deuxième point P2 à partir d'une deuxième loi prescrite, donnant la valeur du débit Q(Yp,j, Yv,i) de la turbine 1 en fonction de Yp,j et Yv,i. La deuxième loi est prescrite dans le module MOD de commande et peut avoir été entrée dans le module MOD de commande. Par exemple, la deuxième loi peut avoir été obtenue à partir de mesures de débit de la turbine 1 précédemment enregistrées ou à partir d'abaques donnant le débit mesuré de la turbine 1, pour certaines valeurs de la première commande Yp d'orientation des pales 12 et/ou de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide, ou à partir d'un modèle du débit pour certaines valeurs de la première commande Yp d'orientation des pales 12 et/ou de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide. La deuxième loi peut être par exemple sous la forme d'un ou plusieurs tableaux à 3 dimensions. Ainsi, le procédé suivant l'invention se dispense d'une mesure en temps réel du débit du fluide dans la turbine 1, mais appuie sur des mesures préenregistrées du débit.During a third sub-step E13 of the first step E1, the control module MOD obtains the flow rate of the turbine 1 for each second point P2 from a second prescribed law, giving the value of the flow rate Q(Y p,j , Y v,i ) of turbine 1 as a function of Y p,j and Y v,i . The second law is prescribed in the command MOD module and may have been entered in the command MOD module. For example, the second law may have been obtained from flow measurements of the turbine 1 previously recorded or from charts giving the measured flow rate of the turbine 1, for certain values of the first command Y p for orientation of the turbines. blades 12 and/or the second control Y' v,i for orientation of the guide vanes 14 for fluid valves, or from a model of the flow rate for certain values of the first control Y p for orientation of the blades 12 and/or the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes 14. The second law can for example be in the form of one or more 3-dimensional tables. Thus, the method according to the invention dispenses with a real-time measurement of the flow rate of the fluid in the turbine 1, but relies on pre-recorded measurements of the flow rate.

Au cours d'une quatrième sous-étape E14 de la première étape E1, le module MOD de commande sélectionne, pour chaque deuxième point P2 ayant les coordonnées Yp,j et Yv,i pour i allant de 1 à N et pour j allant de 1 à M, un troisième point P3 ayant des coordonnées Y'p,j et Y'v,i qui correspondent à celles des coordonnées Yp,j et Yv,i qui répondent au critère du minimum en valeur absolue entre le débit de chaque deuxième point P2 et le débit des deuxièmes points P2 voisins. Chaque troisième point P3 minimise donc la variation du débit Q. Cela permet avantageusement de préserver les aménagements, les matériels et la sécurité des tiers lors du fonctionnement du module MOD de commande. La coordonnée Y'p,j est la première commande Yp d'orientation des pales 12. La coordonnée Y'v,i est la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide. Le module MOD de commande sélectionne ainsi pour chaque deuxième point P2 le troisième point P3 voisin qui répond au critère suivant, calculé par le module MOD de commande : min Q Y vi + 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; ,

Figure imgb0010
où min désigne le minimum de cet ensemble entre {}. Le module MOD de commande procède ainsi à une exploration automatique, point P2 après point P2, de la grille pour sélectionner les points P3 parmi les points P2. Cette exploration automatique est également appelée routine. Le point P2 de départ de la routine peut être par exemple la première ouverture minimale des pales 12 à 0 % et la deuxième ouverture minimale à 0 % des aubes directrices 11, pour la turbine 1 considérée. Le point P2 de départ de la routine pourrait être par exemple la première ouverture maximale des pales 12 à 100 % et la deuxième ouverture maximale des aubes directrices 11 à 100 %, pour la turbine 1 considérée.During a fourth sub-step E14 of the first step E1, the control module MOD selects, for each second point P2 having the coordinates Y p,j and Y v,i for i ranging from 1 to N and for j ranging from 1 to M, a third point P3 having coordinates Y' p,j and Y' v,i which correspond to those of the coordinates Y p,j and Y v,i which meet the criterion of the minimum in absolute value between the flow rate of each second point P2 and the flow rate of second neighboring points P2. Each third point P3 therefore minimizes the variation in the flow rate Q. This advantageously makes it possible to preserve the arrangements, the materials and the safety of third parties during the operation of the MOD control module. The coordinate Y' p,j is the first command Y p for orientation of the blades 12. The coordinate Y' v,i is the second command Y v for orientation of the fluid valve guide vanes 14. The control module MOD thus selects for each second point P2 the third neighboring point P3 which meets the following criterion, calculated by the control module MOD: min Q Y vi + 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; ,
Figure imgb0010
where min designates the minimum of this set between {}. The MOD control module thus carries out an automatic exploration, point P2 after point P2, of the grid to select points P3 among points P2. This automatic exploration is also called routine. The starting point P2 of the routine can for example be the first minimum opening of the blades 12 at 0% and the second minimum opening at 0% of the guide vanes 11, for the turbine 1 considered. The starting point P2 of the routine could for example be the first maximum opening of the blades 12 at 100% and the second maximum opening of the guide vanes 11 at 100%, for the turbine 1 considered.

Au cours d'une cinquième sous-étape E15 de la première étape E1, le module MOD de commande règle (ou envoie) sur la turbine 1, par l'interface INT3 de sortie de données du module MOD reliée aux organes réglants 121 et 141, pour une ou chacune des hauteurs H de chute données, la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide, associée à la première commande Y'p,j d'orientation des pales 12 selon chaque troisième point P3.During a fifth sub-step E15 of the first step E1, the control module MOD regulates (or sends) to the turbine 1, via the data output interface INT3 of the module MOD connected to the regulating bodies 121 and 141 , for one or each of the given drop heights H, the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes 14, associated with the first control Y' p,j for orientation of the blades 12 according to each third point P3.

La modification de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide de l'organe réglant 141 et de la première commande Y'p,j d'orientation des pales 12 de l'organe réglant 121 est effectuée automatiquement par le module MOD de commande selon des critères de temps d'attente, de stabilisation et d'enregistrement des données pendant l'exécution de la routine pour positionner au troisième point P3.Modification of the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes 14 of the regulating member 141 and of the first control Y' p,j for orientation of the blades 12 of the regulating member 121 is carried out automatically by the MOD control module according to waiting time, stabilization and data recording criteria during the execution of the routine to position at the third point P3.

Selon une possibilité, un mode dit pas à pas, selon la routine, permet de passer d'une deuxième commande Y'v,i à une autre et d'une première commande Y'p,j à une autre sur instruction entrée par l'utilisateur sur l'interface INT1 du module MOD de commande (le point suivant P3 à tester étant quant à lui toujours désigné par le module MOD selon le critère décrit précédemment). La routine pourra être interrompue (et relancée) à tout moment pour des raisons de sécurité et préservation de la turbine 1 testée ainsi que pour la bonne exploitation de l'aménagement hydraulique.According to one possibility, a so-called step-by-step mode, according to the routine, allows you to move from a second command Y' v,i to another and from a first command Y' p,j to another on instruction entered by the user on the INT1 interface of the MOD control module (the following point P3 to be tested is always designated by the MOD module according to the criterion described previously). The routine may be interrupted (and restarted) at any time for reasons of safety and preservation of the turbine 1 tested as well as for the proper operation of the hydraulic system.

Selon une autre possibilité, un mode automatique, selon la routine, permet de passer d'une deuxième commande Y'v,i à une autre et d'une première commande Y'p,j à une autre automatiquement d'une manière programmée dans le module MOD de commande.According to another possibility, an automatic mode, according to the routine, makes it possible to move from a second command Y' v,i to another and from a first command Y' p,j to another automatically in a manner programmed in the MOD control module.

Le module MOD de commande peut passer d'une deuxième commande Y'v,i à une première commande Y'p,j soit en simultané, soit l'une après l'autre, selon la technologie du contrôle-commande de la turbine testée 1.The MOD control module can go from a second command Y' v,i to a first command Y' p,j either simultaneously or one after the other, depending on the control technology of the turbine tested. 1.

Puis, au cours de la cinquième sous-étape E15, un organe ou capteur CAPP de mesure de puissance prévu sur la turbine 1 mesure une puissance électrique P produite par la turbine 1 (par exemple en mesurant une tension électrique V produite par la turbine 1 et en mesurant un courant électrique I produit par la turbine 1, le capteur CAPP de mesure pouvant comporter un transducteur TPA de puissance active, ainsi que représenté à titre d'exemple la figure 7) pour chaque troisième point P3. La puissance électrique P mesurée par le capteur CAPP de mesure est envoyée au module MOD de commande, comportant une interface INT2 de réception des données de cette puissance électrique P mesurée, cette interface INT2 de réception étant reliée au capteur CAPP de mesure. Le module MOD de commande enregistre des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données donnant en association la première commande Y'p,j d'orientation des pales 12, la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide, la au moins une hauteur H de chute donnée et la puissance électrique P ayant été mesurée et correspondant à chaque troisième point P3, dans la mémoire MEM ou base MEM de données.Then, during the fifth sub-step E15, a power measurement member or sensor CAPP provided on the turbine 1 measures an electrical power P produced by the turbine 1 (for example by measuring an electrical voltage V produced by the turbine 1 and by measuring an electric current I produced by the turbine 1, the measurement sensor CAPP may include an active power transducer TPA, as shown by way of example in figure 7 ) for each third point P3. The electrical power P measured by the CAPP measurement sensor is sent to the control module MOD, comprising an interface INT2 for receiving data from this measured electrical power P, this reception interface INT2 being connected to the CAPP measurement sensor. The MOD control module records quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data giving in association the first command Y' p,j for orientation of the blades 12, the second command Y' v,i orientation of the fluid valve guide vanes 14, the at least one given drop height H and the electrical power P having been measured and corresponding to each third point P3, in the MEM memory or MEM data base.

Au cours d'une sixième sous-étape E16 de la première étape E1, le module MOD de commande détermine à partir des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données les puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn et les premiers points Yp, Yv d'iso-puissance associés aux puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn (premiers ensembles Y1, Y2, ... Yn).During a sixth sub-step E16 of the first step E1, the control module MOD determines from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n and the first iso-power points Y p , Y v associated with the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n (first sets Y1, Y2, ... Yn).

Par exemple, dans un premier cas, les puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn peuvent être égales aux puissances électriques P ayant été mesurées et correspondant aux troisièmes points P3.For example, in a first case, the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n can be equal to the electrical powers P having been measured and corresponding to the third points P3.

Par exemple, dans un deuxième cas, le module MOD de commande calcule au cours de la sixième sous-étape E16 les puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn et les premiers points Yp, Yv d'iso-puissance par interpolation à partir des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données.For example, in a second case, the control module MOD calculates during the sixth sub-step E16 the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n and the first points Y p , Y v of iso -power by interpolation from quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data.

Par exemple, dans un deuxième cas, chaque puissance cible P1, P2, ... Pn peut être prescrite dans le module MOD de commande. Le module MOD de commande peut effectuer un tri des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données en fonction des puissances électriques P. Dans le cas où chaque puissance cible P1, P2, ... Pn a été prescrite dans le module MOD de commande, le module MOD de commande peut retenir pour cette puissance cible P1, P2, ... Pn le quadruplet (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données, dont la puissance mesurée P est la plus proche de la puissance cible P1, P2, ... Pn, par exemple à plus ou moins une valeur ΔP prédéterminée.For example, in a second case, each target power P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed in the control module MOD. The MOD control module can sort the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data according to the electrical powers P. In the case where each target power P 1 , P 2 , ... P n has been prescribed in the MOD control module, the MOD control module can retain for this target power P 1 , P 2 , ... P n the quadruplet (Y' p,j , Y' v, i , H, P) of data, the measured power P of which is closest to the target power P 1 , P 2 , ... P n , for example at more or less a predetermined value ΔP.

A l'issue de la sous-étape E16, le module MOD de commande effectue la deuxième étape E2 décrite ci-dessus pour déterminer les points INF(Yp, Yv) de réglage optimum des puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn.At the end of substep E16, the control module MOD performs the second step E2 described above to determine the points INF(Y p , Y v ) for optimum adjustment of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n .

Dans un deuxième mode de réalisation, représenté aux figures 7, 8, 11 et 12, la première étape E1 peut comporter les sous-étapes décrites ci-dessous.In a second embodiment, shown in figures 7 , 8 , 11 And 12 , the first step E1 may include the substeps described below.

Au cours d'une autre première sous-étape E11' de la première étape E1, pour chacune des puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn le module MOD de commande règle (ou envoie) sur la turbine 1 par l'interface INT3 de sortie de données du module MOD reliée aux organes réglants 121 et 141, pour une ou chacune des hauteurs H de chute données la première commande Yp d'orientation des pales 12 successivement à une première valeur sélectionnée Ypr de réglage parmi plusieurs premières valeurs prescrites Ypr1, Ypr2, ... , YprK de réglage de la première commande Yp d'orientation des pales 12 (par exemple avec un pas δ" prescrit et non nul entre ces premières valeurs prescrites Ypr1, Ypr2, ... , YprK de réglage).During another first sub-step E11' of the first step E1, for each of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n the control module MOD regulates (or sends) the turbine 1 by the data output interface INT3 of the MOD module connected to the regulating organs 121 and 141, for one or each of the given drop heights H the first command Y p for orientation of the blades 12 successively to a first selected value Y pr of adjustment among several first prescribed values Y pr1 , Y pr2 , ..., Y prK for adjusting the first control Y p for orientation of the blades 12 (for example with a prescribed and non-zero step δ" between these first prescribed values Y pr1 , Y pr2 , ... , Y prK setting).

Puis, au cours de l'autre première sous-étape E11', l'organe ou capteur CAPP de mesure de puissance prévu sur la turbine 1 mesure une puissance électrique P produite par la turbine 1 (par exemple en mesurant une tension électrique V produite par la turbine 1 et en mesurant un courant électrique I produit par la turbine 1, le capteur CAPP de mesure pouvant comporter un transducteur TPA de puissance active, ainsi que représenté à titre d'exemple la figure 7). La puissance électrique P mesurée par le capteur CAPP de mesure est envoyée au module MOD de commande, comportant une interface INT2 de réception des données de cette puissance électrique P mesurée, cette interface INT2 de réception étant reliée au capteur CAPP de mesure.Then, during the other first sub-step E11', the power measurement member or sensor CAPP provided on the turbine 1 measures an electrical power P produced by the turbine 1 (for example by measuring an electrical voltage V produced by the turbine 1 and by measuring an electric current I produced by the turbine 1, the CAPP measurement sensor may include an active power transducer TPA, as shown as example Figure 7 ). The electrical power P measured by the measurement sensor CAPP is sent to the control module MOD, comprising an interface INT2 for receiving data from this measured electrical power P, this reception interface INT2 being connected to the measurement sensor CAPP.

Puis, au cours de l'autre première sous-étape E11', pour chaque puissance électrique cible Ps égale à l'une de P1, P2, ... Pn (pour l'entier s allant de 1 à n), le module MOD de commande règle (ou envoie) sur la turbine 1 par l'interface INT3 de sortie de données du module MOD reliée aux organes réglants 121 et 141, pour chaque première valeur sélectionnée Ypr de réglage de la première commande Yp d'orientation des pales 12 et pour chaque hauteur H de chute donnée de la turbine 1, la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide successivement à une deuxième valeur sélectionnée Yvr de réglage parmi plusieurs deuxièmes valeurs prescrites Yvr1, Yvr2, ... , YvrL de réglage de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide (par exemple avec un pas δ‴ prescrit et non nul entre ces deuxièmes valeurs prescrites Yvr1, Yvr2, ... , YvrL de réglage), jusqu'à ce que la puissance électrique P mesurée sur la turbine 1 soit égale à la puissance électrique cible Ps, par exemple à plus ou moins une valeur ΔP prédéterminée.Then, during the other first sub-step E11', for each target electrical power P s equal to one of P 1 , P 2 , ... P n (for the integer s ranging from 1 to n ), the MOD control module regulates (or sends) to the turbine 1 via the data output interface INT3 of the MOD module connected to the regulating bodies 121 and 141, for each first selected value Y for adjustment of the first control Y p for orientation of the blades 12 and for each given height H of drop of the turbine 1, the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for fluid valve successively to a second selected value Y vr for adjustment among several second values prescribed Y vr1 , Y vr2 , ..., Y vrL for adjusting the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for valving fluid (for example with a prescribed and non-zero step δ‴ between these second prescribed values Y vr1 , Y vr2 , ..., Y vrL of adjustment), until the electrical power P measured on the turbine 1 is equal to the target electrical power P s , for example more or less a predetermined value ΔP.

Au cours d'une autre deuxième sous-étape E12' de la première étape E1, le module MOD de commande enregistre dans sa base MEM de données des quadruplets (Ypr, H, Ps, Yvr) de données donnant chaque première valeur sélectionnée Ypr de réglage de la première commande Yp d'orientation des pales 12 en association avec la au moins une hauteur H de chute donnée de la turbine 1, avec la puissance électrique cible Ps égale à l'une de P1, P2, ... Pn (pour l'entier s allant de 1 à n) et avec la deuxième valeur sélectionnée Yvr de réglage de la deuxième commande Yv d'orientation des aubes directrices 14 de vannage de fluide, pour laquelle la puissance électrique mesurée sur la turbine 1 est égale à la puissance électrique cible Ps.During another second sub-step E12' of the first step E1, the control module MOD records in its MEM database quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data giving each first value selected Y pr for adjusting the first control Y p for orientation of the blades 12 in association with the at least one given drop height H of the turbine 1, with the target electrical power P s equal to one of P 1 , P 2 , ... P n (for the integer s ranging from 1 to n) and with the second selected value Y vr for adjusting the second control Y v for orientation of the guide vanes 14 for fluid valve, for which the electrical power measured on turbine 1 is equal to the target electrical power P s .

Au cours d'une autre troisième sous-étape E13' de la première étape E1, le module MOD de commande détermine à partir des quadruplets (Ypr, H, Ps, Yvr) de données les puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn et les premiers points Yp, Yv d'iso-puissance associés aux puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn (premiers ensembles Y1, Y2, ... Yn).During another third sub-step E13' of the first step E1, the control module MOD determines from the quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n and the first iso-power points Y p , Y v associated with the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n (first sets Y1, Y2, ... Yn).

Par exemple, chaque puissance cible P1, P2, ... Pn peut être prescrite dans le module MOD de commande. Le module MOD de commande peut effectuer un tri des quadruplets (Ypr, H, Ps, Yvr) de données en fonction des puissances électriques cibles Ps.For example, each target power P 1 , P 2 , ... P n can be prescribed in the control module MOD. The MOD control module can sort the quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data according to the target electrical powers P s .

A l'issue de la sous-étape E13', le module MOD de commande effectue la deuxième étape E2 décrite ci-dessus pour déterminer les points INF(Yp, Yv) de réglage optimum des puissances électriques cibles P1, P2, ... Pn.At the end of sub-step E13', the control module MOD performs the second step E2 described above to determine the points INF(Y p , Y v ) for optimum adjustment of the target electrical powers P 1 , P 2 , ... P n .

Le module MOD de commande peut être nomade et peut-être ajouté ou branché à l'automate AUT de commande de la turbine 1 (contrôle- commande de la turbine 1). Le module MOD de commande permet à la fois de piloter la turbine 1 par le contrôle des organes réglants 121 et 141, et de collecter et d'analyser les données pour la recherche et l'optimisation des cames de conjugaison de manière automatique.The MOD control module can be portable and can be added or connected to the AUT automaton controlling turbine 1 (control-command of turbine 1). The MOD control module makes it possible both to control the turbine 1 by controlling the regulating members 121 and 141, and to collect and analyze the data for the research and optimization of the conjugation cams in an automatic manner.

L'invention permet de fournir les cames de conjugaison plus rapidement qu'avec la méthode normée et mesure de débit, avec un impact fortement réduit sur l'exploitation et la disponibilité des turbines sur le réseau électrique. Le déploiement du module MOD peut être considéré comme rapide sur les turbines testées et demande une mobilisation limitée de ressources pour la mise en oeuvre (1 personne contre 2 à 4 personnes pour une mesure de débit normée CEI60041 (moulinet, contrôle piézométrique, ...) ; les contraintes d'exploitation sont également limitées dans le temps. Les résultats (i.e. les lois ou cames de conjugaison) pour une turbine donnée issus de l'utilisation de ce module MOD permet d'assurer une exploitation durable et optimale de celles-ci, avec une garantie de pérennité hydromécanique. Le module MOD est compatible et adaptable à tout automatisme AUT des turbines à réaction à double réglage qu'on souhaite optimiser et exploiter à leurs meilleurs points de fonctionnement. Le module MOD permet de piloter la turbine tout en collectant et en enregistrant les données desquelles il sera possible de déterminer et optimiser ces lois (ou cames) de conjugaisons.The invention makes it possible to supply the conjugation cams more quickly than with the standardized method and flow measurement, with a greatly reduced impact on the operation and availability of turbines on the electrical network. The deployment of the MOD module can be considered rapid on the turbines tested and requires limited mobilization of resources for implementation (1 person compared to 2 to 4 people for a standardized IEC60041 flow measurement (reel, piezometric control, etc.). ); the operating constraints are also limited in time. The results (i.e. the laws or conjugation cams) for a given turbine resulting from the use of this MOD module make it possible to ensure sustainable and optimal exploitation of these here, with a guarantee of hydromechanical durability. The MOD module is compatible and adaptable to any AUT automation of double-adjusted reaction turbines that we wish to optimize and operate at their best operating points. The MOD module allows the turbine to be controlled at all times. by collecting and recording the data from which it will be possible to determine and optimize these laws (or cams) of conjugations.

Les avantages de l'invention sont notamment sont notamment :

  • Aucune mesure de débit nécessaire,
  • Moins d'impact sur la production pour la mise en place du module,
  • Impact limité sur l'exploitation de la turbine et de l'aménagement associé
  • Gain de temps pour obtenir des résultats fiables et quasi-immédiatement implémentables dans leurs automatismes,
  • Optimisation et donc gain de productible et pérennité hydromécanique garantie,
  • Peut-être utilisé comme outil de diagnostic (évolution des lois ou cames de conjugaison, détection d'usure mécanique, ...).
The advantages of the invention are in particular:
  • No flow measurement necessary,
  • Less impact on production for the implementation of the module,
  • Limited impact on the operation of the turbine and associated development
  • Saving time to obtain reliable results that can be implemented almost immediately in their automation systems,
  • Optimization and therefore gain in producibility and guaranteed hydromechanical sustainability,
  • Can be used as a diagnostic tool (evolution of conjugation laws or cams, detection of mechanical wear, etc.).

Bien entendu, les modes de réalisation, caractéristiques, possibilités et exemples décrits ci-dessus peuvent être combinés l'un avec l'autre ou être sélectionnés indépendamment l'un de l'autre.Of course, the embodiments, features, possibilities and examples described above can be combined with each other or selected independently of each other.

Claims (10)

Procédé de réglage d'une turbine (1), la turbine (1) ayant un arbre (11) de rotation et des pales (12), qui sont fixées sur l'arbre (11) de rotation et dont une première orientation (ANGP) par rapport à un plan transversal (13), perpendiculaire à l'arbre (11) de rotation, est réglable suivant une première commande (Yp) d'orientation des pales (12), la turbine (1) ayant une voie (101) d'entrée de fluide et des aubes directrices (14) de vannage de fluide, qui sont situées entre la voie (101) d'entrée de fluide et les pales (12) et dont une deuxième orientation (ANGV) de vannage est réglable suivant une deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, caractérisé en ce que au cours d'une première étape (E1), on détermine par un module (MOD) de commande et pour une pluralité de puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) de la turbine (1), des premiers ensembles (Y1, Y2, ... Yn) de combinaisons (Yp, Yv), dits ensembles (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance, de premières valeurs de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) et de premières valeurs de la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, chaque ensemble (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance correspondant à l'une des puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) de la turbine (1), au cours d'une deuxième étape (E2), on détermine (E2) pour chaque puissance électrique cible (P1, P2, ... Pn) par le module (MOD) de commande dans chaque ensemble (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance, le premier point (INF(Yp, Yv)) d'iso-puissance ayant une rupture de pente maximale en valeur absolue, appelé point (INF(Yp, Yv)) de réglage optimum de chaque puissance électrique cible (P1, P2, ... Pn), au cours d'une troisième étape (E3), on enregistre par le module (MOD) de commande les points (INF(Yp, Yv)) de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) de la turbine (1). Method for adjusting a turbine (1), the turbine (1) having a rotation shaft (11) and blades (12), which are fixed on the rotation shaft (11) and have a first orientation (ANGP) relative to a transverse plane (13), perpendicular to the rotation shaft (11), is adjustable according to a first command (Y p ) for orientation of the blades (12), the turbine (1) having a fluid inlet path (101) and fluid valve guide vanes (14), which are located between the fluid inlet path (101) and the blades (12) and of which a second valve orientation (ANGV) is adjustable according to a second command (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), characterized in that during a first step (E1), a control module (MOD) determines and for a plurality of target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) of the turbine (1), first sets (Y1, Y2, ... Yn) of combinations (Y p , Y v ), called sets (Y1, Y2, ... Yn) of first points (Y p , Y v ) of iso-power, first values of the first control (Y p ) for orientation of the blades (12) and first values of the second control (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), each set (Y1, Y2, ... Yn) of first iso-power points (Y p , Y v ) corresponding to one of the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) of the turbine (1) , during a second step (E2), (E2) is determined for each target electrical power (P 1 , P 2 , ... P n ) by the control module (MOD) in each set (Y1, Y2, ... Yn) of first points (Y p , Y v ) of iso-power, the first point (INF(Y p , Y v )) of iso-power having a maximum slope break in absolute value, called point (INF(Y p , Y v )) for optimum adjustment of each target electrical power (P 1 , P 2 , ... P n ), during a third step (E3), the control module (MOD) records the points (INF(Y p , Y v )) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) of the turbine (1). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la première étape, au cours d'une première sous-étape (E11), on entre dans le module (MOD) de commande une première loi (L1(Yp, Yv)) de conjugaison de départ, donnant la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) en fonction de la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, la loi (L1(Yp, Yv)) de conjugaison de départ correspondant à une programmation initiale d'un automate (AUT) de commande de la turbine (1) pour au moins une hauteur (H) de chute donnée de la turbine (1), au cours d'une deuxième sous-étape (E12), on calcule par le module (MOD) de commande une grille de deuxièmes points (P2) situés dans une enveloppe prescrite autour de la loi (L1(Yp, Yv)) de conjugaison de départ, les deuxièmes points (P2) ayant des coordonnées Yp,j et Yv,i pour i allant de 1 à N et pour j allant de 1 à M, où Yp,j est la première commande (Yp) d'orientation des pales (12), Yv,i est la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, N est un premier entier naturel prescrit, supérieur ou égal à 2, M est un deuxième entier naturel prescrit, supérieur ou égal à 2, avec Y v ,i + 1 = Y v ,i + δ ,
Figure imgb0011
et Y p , i + 1 = Y p ,i + δ ,
Figure imgb0012
δ étant un pas prescrit de deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide et étant non nul, δ' étant un pas prescrit de première commande (Yp) d'orientation des pales (12) et étant non nul,
au cours d'une troisième sous-étape (E13), on obtient par le module (MOD) de commande le débit de la turbine (1) pour chaque deuxième point (P2) à partir d'une deuxième loi prescrite, donnant la valeur du débit Q(Yp,j, Yv,i) de la turbine (1) en fonction de Yp,j et Yv,i, au cours d'une quatrième sous-étape (E14), on sélectionne par le module (MOD) de commande, pour chaque deuxième point (P2) ayant les coordonnées Yp,j et Yv,i pour i allant de 1 à N et pour j allant de 1 à M, un troisième point (P3) ayant des coordonnées Y'p,j et Y'v,i qui correspondent à celles des coordonnées Yp,j et Yv,i qui minimisent Q Y vi + 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj 1 Q Y vi ,Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ,
Figure imgb0013
où Y'p,j est la première commande (Yp) d'orientation des pales (12), Y'v,i est la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide,
au cours d'une cinquième sous-étape (E15), on règle par le module (MOD) de commande sur la turbine (1), pour chaque au moins une hauteur (H) de chute donnée, la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, associée à la première commande Y'p,j d'orientation des pales (12) selon chaque troisième point (P3), puis on mesure par un organe (CAPP) de mesure de puissance prévu sur la turbine (1) une puissance électrique P correspondant à chaque troisième point (P3) et on enregistre dans une base (MEM) de données du module (MOD) de commande des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données donnant en association la première commande Y'p,j d'orientation des pales (12), la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, la au moins une hauteur (H) de chute donnée et la puissance électrique P ayant été mesurée et correspondant à chaque troisième point (P3), au cours d'une sixième sous-étape (E16), on détermine par le module (MOD) de commande à partir des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données les puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) et les premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance associés aux puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn).
Method according to claim 1, characterized in that during the first step, during a first sub-step (E11), a first initial conjugation law (L1(Y p , Y v )) is entered into the control module (MOD), giving the first command (Y p ) d orientation of the blades (12) as a function of the second command (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), the law (L1(Y p , Y v )) of initial conjugation corresponding to a initial programming of an automaton (AUT) for controlling the turbine (1) for at least one given height (H) of drop of the turbine (1), during a second sub-step (E12), a grid of second points (P2) located in a prescribed envelope around the law (L1(Y p , Y v )) is calculated by the control module (MOD). starting conjugation, the second points (P2) having coordinates Y p,j and Y v,i for i going from 1 to N and for j going from 1 to M, where Y p,j is the first command (Y p ) for orientation of the blades (12), Y v,i is the second control (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), N is a first prescribed natural number, greater than or equal to 2, M is a second prescribed natural number, greater than or equal to 2, with Y v ,i + 1 = Y v ,i + δ ,
Figure imgb0011
And Y p , i + 1 = Y p ,i + δ ,
Figure imgb0012
δ being a prescribed step of second control (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14) and being non-zero, δ' being a prescribed first control step (Y p ) for orientation of the blades (12) and being non-zero,
during a third sub-step (E13), the flow rate of the turbine (1) is obtained by the control module (MOD) for each second point (P2) from a second prescribed law, giving the value of the flow rate Q(Y p,j , Y v,i ) of the turbine (1) as a function of Y p,j and Y v,i , during a fourth sub-step (E14), we select by the control module (MOD), for each second point (P2) having the coordinates Y p,j and Y v,i for i ranging from 1 to N and for j going from 1 to M, a third point (P3) having coordinates Y' p,j and Y' v,i which correspond to those of the coordinates Y p,j and Y v,i which minimize Q Y vi + 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi Y pj 1 Q Y vi ,Y pj ; Q Y vi + 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj + 1 Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj Q Y vi Y pj ; Q Y vi 1 Y pj 1 Q Y vi Y pj ,
Figure imgb0013
where Y' p,j is the first command (Y p ) for orientation of the blades (12), Y' v,i is the second control (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14),
during a fifth sub-step (E15), the control module (MOD) on the turbine (1) is adjusted, for each at least one given drop height (H), the second control Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes (14), associated with the first control Y' p,j for orientation of the blades (12) according to each third point (P3), then we measure by a power measuring member (CAPP) provided on the turbine (1) an electrical power P corresponding to each third point (P3) and we record in a database (MEM) of data of the module (MOD) for controlling the quadruplets ( Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data giving in association the first command Y' p,j for orientation of the blades (12), the second command Y' v,i for orientation of the fluid valve guide vanes (14), the at least one given drop height (H) and the electrical power P having been measured and corresponding to each third point (P3), during a sixth sub-step (E16), the control module (MOD) determines the target electrical powers from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data (P 1 , P 2 , ... P n ) and the first iso-power points (Y p , Y v ) associated with the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ).
Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) sont égales aux puissances électriques P ayant été mesurées et correspondant aux troisièmes points (P3).Method according to claim 2, characterized in that the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) are equal to the electrical powers P having been measured and corresponding to the third points (P3). Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'au cours de la première étape (E1), on calcule par le module (MOD) de commande au cours de la sixième sous-étape (E16) les puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) et les premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance par interpolation à partir des quadruplets (Y'p,j, Y'v,i, H, P) de données.Method according to claim 2, characterized in that during the first step (E1), the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) and the first iso-power points (Y p , Y v ) by interpolation from the quadruplets (Y' p,j , Y' v,i , H, P) of data . Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe prescrite autour de la loi (L1 (Yp, Yv)) de conjugaison de départ est formée par une zone comprise entre une courbe inférieure (ENV1) d'enveloppe et une courbe supérieure (ENV2) d'enveloppe, lesquelles sont situées respectivement au-dessous et au-dessus de la loi (L1 (Yp, Yv)) de conjugaison de départ selon la première commande (Yp) d'orientation des pales (12).Method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the prescribed envelope around the law (L1 (Y p , Y v )) of initial conjugation is formed by a zone included between a lower curve (ENV1 ) envelope and an upper envelope curve (ENV2), which are located respectively below and above the law (L1 (Y p , Y v )) of initial conjugation according to the first command (Y p ) orientation of the blades (12). Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la courbe inférieure (ENV1) d'enveloppe correspond à la loi (L1(Yp, Yv)) de conjugaison de départ, ayant été décalée d'un premier décalage prescrit vers le bas selon la première commande (Yp) d'orientation des pales (12), et la courbe supérieure (ENV2) d'enveloppe correspond à la loi (L1 (Yp, Yv)) de conjugaison de départ, ayant été décalée d'un deuxième décalage prescrit vers le haut selon la première commande (Yp) d'orientation des pales (12).Method according to claim 5, characterized in that the lower envelope curve (ENV1) corresponds to the initial conjugation law (L1(Y p , Y v )), having been shifted downward by a first prescribed shift according to the first command (Y p ) for orientation of the blades (12), and the upper envelope curve (ENV2) corresponds to the law (L1 (Y p , Y v )) of initial conjugation, having been shifted d a second prescribed offset upwards according to the first command (Y p ) for orientation of the blades (12). Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'au cours de la troisième sous-étape (E13), on obtient par le module (MOD) de commande la deuxième loi à partir de mesures de débit de la turbine (1) précédemment enregistrées pour certaines valeurs de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) et/ou de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, ou à partir d'un modèle du débit pour certaines valeurs de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) et/ou de la deuxième commande Y'v,i d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide.Method according to claim 5 or 6, characterized in that during the third sub-step (E13), the second law to be obtained is obtained by the control module (MOD). from flow measurements of the turbine (1) previously recorded for certain values of the first control (Y p ) for orientation of the blades (12) and/or the second control Y' v,i for orientation of the guide vanes (14) for valving of fluid, or from a flow model for certain values of the first control (Y p ) for orientation of the blades (12) and/or the second control Y' v,i d' orientation of the fluid valve guide vanes (14). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la première étape, au cours d'une autre première sous-étape (E11'), pour chacune des puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) on règle par le module (MOD) de commande sur la turbine (1) la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) successivement à une première valeur sélectionnée (Ypr) de réglage parmi plusieurs premières valeurs prescrites (Ypr1, Ypr2, ... , YprK) de réglage de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) pour au moins une hauteur (H) de chute donnée de la turbine (1), on mesure par un organe (CAPP) de mesure de puissance prévu sur la turbine (1) une puissance électrique de la turbine (1), et on règle par le module (MOD) de commande sur la turbine (1), pour chaque première valeur sélectionnée (Ypr) de réglage de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) et pour chaque au moins une hauteur (H) de chute donnée de la turbine (1), la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide successivement à une deuxième valeur sélectionnée (Yvr) de réglage parmi plusieurs deuxièmes valeurs prescrites (Yvr1, Yvr2, ... , YvrL) de réglage de la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, jusqu'à ce que la puissance électrique mesurée sur la turbine (1) soit égale à la puissance électrique cible (P1, P2, ... Pn), au cours d'une autre deuxième sous-étape (E12'), on enregistre dans une base (MEM) de données du module (MOD) de commande des quadruplets (Ypr, H, Ps, Yvr) de données donnant chaque première valeur sélectionnée (Ypr) de réglage de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) en association avec la au moins une hauteur (H) de chute donnée de la turbine (1), avec la puissance électrique cible (Ps, P1, P2, ... Pn) et avec la deuxième valeur sélectionnée (Yvr) de réglage de la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, pour laquelle la puissance électrique mesurée sur la turbine (1) est égale à la puissance électrique cible (Ps, P1, P2, ... Pn), au cours d'une autre troisième sous-étape (E13'), on détermine par le module (MOD) de commande à partir des quadruplets (Ypr, H, Ps, Yvr) de données les puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) et les premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance associés aux puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn). Method according to claim 1, characterized in that during the first step, during another first sub-step (E11'), for each of the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) it is adjusted by the control module (MOD) on the turbine (1) the first command (Y p ) for orientation of the blades (12) successively to a first selected value (Y pr ) for adjustment among several first prescribed values (Y pr1 , Y pr2 , ..., Y prK ) for adjustment of the first control (Y p ) for orientation of the blades (12) for at least a given height (H) of drop of the turbine (1), an electrical power of the turbine (1) is measured by a power measuring member (CAPP) provided on the turbine (1), and we adjust by the control module (MOD) on the turbine (1), for each first selected value (Y pr ) of adjustment of the first control (Y p ) of orientation of the blades (12) and for each at least a given height (H) of drop of the turbine (1), the second control (Y v ) for orienting the guide vanes (14) for valving fluid successively to a second selected value (Y vr ) for adjustment among several second ones prescribed values (Y vr1 , Y vr2 , ..., Y vrL ) for adjusting the second control (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), until the electrical power measured on the turbine (1) is equal to the target electrical power (P 1 , P 2 , ... P n ), during another second sub-step (E12'), quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data giving each first selected value (Y pr ) for adjusting the first control (Y p ) for orientation of the blades (12) in association with the at least one given height (H) of drop of the turbine (1), with the electrical power target (P s , P 1 , P 2 , ... P n ) and with the second selected value (Y vr ) for adjusting the second control (Y v ) for orientation of the guide vanes (14) for fluid valve , for which the electrical power measured on the turbine (1) is equal to the target electrical power (P s , P 1 , P 2 , ... P n ), during another third sub-step (E13'), the control module (MOD) determines from the quadruplets (Y pr , H, P s , Y vr ) of data the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) and the first iso-power points (Y p , Y v ) associated with the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ). Dispositif (100) de réglage d'une turbine (1), la turbine (1) ayant un arbre (11) de rotation et des pales (12), qui sont fixées sur l'arbre (11) de rotation et dont une première orientation (ANGP) par rapport à un plan transversal (13), perpendiculaire à l'arbre (11) de rotation, est réglable suivant une première commande (Yp) d'orientation des pales (12), la turbine (1) ayant une voie (101) d'entrée de fluide et des aubes directrices (14) de vannage de fluide, qui sont situées entre la voie (101) d'entrée de fluide et les pales (12) et dont une deuxième orientation (ANGV) de vannage est réglable suivant une deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, caractérisé en ce que le dispositif (100) comporte un module (MOD) de commande configuré pour déterminer pour une pluralité de puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) de la turbine (1), des premiers ensembles (Y1, Y2, ... Yn) de combinaisons (Yp, Yv), dits ensembles (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance, de premières valeurs de la première commande (Yp) d'orientation des pales (12) et de premières valeurs de la deuxième commande (Yv) d'orientation des aubes directrices (14) de vannage de fluide, chaque ensemble (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance correspondant à l'une des puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) de la turbine (1), déterminer (E2) pour chaque puissance électrique cible (P1, P2, ... Pn) par le module (MOD) de commande dans chaque ensemble (Y1, Y2, ... Yn) de premiers points (Yp, Yv) d'iso-puissance, le premier point (INF, Yp, Yv) d'iso-puissance ayant une rupture de pente maximale en valeur absolue, appelé point (INF(Yp, Yv)) de réglage optimum de chaque puissance électrique cible (P1, P2, ... Pn), enregistrer dans une base (MEM) de données du module (MOD) de commande les points (INF(Yp, Yv)) de réglage optimum pour la pluralité de puissances électriques cibles (P1, P2, ... Pn) de la turbine (1). Device (100) for adjusting a turbine (1), the turbine (1) having a rotation shaft (11) and blades (12), which are fixed on the rotation shaft (11) and have a first orientation (ANGP) relative to a transverse plane (13), perpendicular to the rotation shaft (11), is adjustable according to a first command (Y p ) for orientation of the blades (12), the turbine (1) having a fluid inlet path (101) and fluid valve guide vanes (14), which are located between the fluid inlet path (101) and the blades (12) and of which a second valve orientation (ANGV) is adjustable according to a second command (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), characterized in that the device (100) comprises a control module (MOD) configured to determine for a plurality of target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) of the turbine (1), first sets (Y1, Y2, ... Yn) of combinations (Y p , Y v ) , called sets (Y1, Y2, ... Yn) of first points (Y p , Y v ) of iso-power, of first values of the first command (Y p ) of orientation of the blades (12) and of first values of the second control (Y v ) for orientation of the fluid valve guide vanes (14), each set (Y1, Y2, ... Yn) of first points (Y p , Y v ) of iso- power corresponding to one of the target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) of the turbine (1), determine (E2) for each target electrical power (P 1 , P 2 , ... P n ) by the control module (MOD) in each set (Y1, Y2, ... Yn) of first points (Y p , Y v ) of iso-power, the first point (INF, Y p , Y v ) of iso-power having a break in maximum slope in absolute value, called point (INF(Y p , Y v )) of adjustment optimum of each target electrical power (P 1 , P 2 , ... P n ), record in a database (MEM) of data of the control module (MOD) the points (INF(Y p , Y v )) of optimum adjustment for the plurality of target electrical powers (P 1 , P 2 , ... P n ) of the turbine (1). Programme d'ordinateur, comportant des instructions de code pour la mise en oeuvre du procédé de réglage d'une turbine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, lorsqu'il est exécuté par un calculateur (MOD).Computer program, comprising code instructions for implementing the method of adjusting a turbine according to any one of claims 1 to 8, when executed by a computer (MOD).
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