FR2999147A1

FR2999147A1 - Navire automoteur destine a intervenir sur des installations fixes en mer telles que des eoliennes en mer

Info

Publication number: FR2999147A1
Application number: FR1203367A
Authority: FR
Inventors: Philippe Lemaire; Gregory Pelard
Original assignee: Constructions Industrielles de la Mediterrane CNIM SA
Current assignee: Polar Ship Invest No AS
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-13
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: WO2014091135A1; FR2999147B1

Abstract

La présente invention concerne un navire automoteur destiné à intervenir sur des installations fixes en mer telles que des éoliennes en mer. Selon l'invention, le navire comprend notamment au moins un ensemble de supercapacités (23) relié au réseau d'alimentation électrique (1) et pouvant être chargé par au moins un groupe électrogène (2) pour stocker une quantité d'énergie électrique déterminée suffisamment élevée pour alimenter au moins un moteur électrique (8,9), lors de la décharge commandée de l'ensemble à supercapacités (23) sur le réseau d'alimentation électrique (1), pendant le démarrage de ce moteur. L'invention trouve application en particulier dans le domaine des éoliennes en mer.

Description

La présente invention concerne un navire automoteur destiné à intervenir sur des installations fixes en mer telles que des éoliennes en mer ou offshore pour assurer des opérations de maintenance de ces installations avec dépose sur celles-ci de personnel et/ou de matériel. Un tel navire est habituellement équipé d'au moins un moteur électrique alimenté en électricité par au moins un groupe électrogène à moteur Diesel pour entraîner des moyens de propulsion, tels que par exemple une ou plusieurs hélices. Cependant, ce navire ainsi équipé consomme énormément de carburant s'accompagnant de rejets polluants, notamment d'émissions de dioxyde de carbone (CO2).

En outre, pour effectuer les opérations de transfert de personnel et/ou de matériel notamment sur ou d'une éolienne offshore et de maintenance de cette éolienne, le navire est équipé d'un dispositif de positionnement dynamique notamment du type DP2, connu en soi, permettant au navire de corriger sa position relative par rapport à l'éolienne. Lors de ces phases de positionnement dynamique, les moteurs électriques de propulsion principaux et auxiliaires du navire sont commandés par le dispositif de positionnement dynamique pour démarrer et s'arrêter régulièrement, entrainant de la sorte des fluctuations de charges sur le réseau d'alimentation électrique et qui se répercutent jusqu'aux groupes électrogènes. En effet, lors du démarrage des moteurs électriques de propulsion, il y a un fort appel de puissance sur le réseau d'alimentation électrique conduisant à une surcharge momentanée des groupes électrogènes en fonctionnement. Dans ces conditions, le commandant du navire a souvent tendance à démarrer un groupe électrogène supplémentaire pour compenser cette surcharge et éviter des problèmes de déclenchements électriques, ce qui s'accompagne d'une augmentation de la consommation de carburant et d'émissions de gaz polluants, notamment de 002. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus des navires connus du type à 5 propulsion par moteurs électriques. A cet effet, selon l'invention, le navire automoteur destiné à intervenir sur des installations fixes en mer, telles que des éoliennes en mer, est caractérisé en ce qu'il comprend un réseau ou bus 10 d'alimentation électrique, au moins un groupe électrogène relié au réseau d'alimentation électrique pour alimenter le réseau en courant électrique, au moins un moteur électrique d'entrainement de moyens de propulsion du navire relié au réseau d'alimentation électrique pour 15 être alimenté par le groupe électrogène au travers de ce réseau, où au moins un ensemble de supercapacités relié au réseau d'alimentation électrique et pouvant être chargé par le groupe électrogène pour stocker une quantité d'énergie électrique déterminée suffisamment 20 élevée pour alimenter le moteur électrique, lors de la décharge commandée de l'ensemble à supercapacités sur le réseau d'alimentation électrique, pendant le démarrage de ce moteur. Selon un mode de réalisation, le réseau 25 d'alimentation électrique est du type en courant continu, le groupe électrogène est relié au réseau d'alimentation par l'intermédiaire d'un convertisseur alternatif-continu pour alimenter le réseau en courant continu, le moteur électrique d'entrainement de moyens de propulsion est du 30 type à courant alternatif et est relié au réseau d'alimentation électrique par un convertisseur continu-alternatif et l'ensemble de supercapacités est relié au réseau d'alimentation électrique par un convertisseur bidirectionnel continu-continu pouvant être commandé pour 35 occuper un état permettant la charge de l'ensemble de supercapacités par le groupe électrogène au travers du réseau électrique ou un état permettant la décharge de l'ensemble de supercapacités sur le réseau d'alimentation électrique pour alimenter le moteur électrique pendant son démarrage. Selon une variante de réalisation, le navire 5 comprend un dispositif de positionnement dynamique du navire apte à appliquer directement un signal de commande au convertisseur continu-alternatif du moteur électrique à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et un dispositif de contrôle et de commande apte 10 à commander le convertisseur continu-continu de l'ensemble de supercapacités à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique dès émission du signal du dispositif de positionnement dynamique commandant l'alimentation du 15 moteur électrique, pour assister le démarrage de ce moteur. Selon une autre variante de réalisation, le navire comprend un dispositif de positionnement dynamique du navire apte à fournir un signal destiné à commander 20 l'alimentation du moteur électrique et un dispositif de contrôle et de commande apte à recevoir le signal de commande du dispositif de positionnement dynamique et à commander le convertisseur continu-alternatif du moteur électrique à un état permettant d'alimenter ce moteur 25 pour le démarrer et à commander le convertisseur continu- continu de l'ensemble de supercapacités à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique, pour assister le démarrage de ce moteur. 30 Selon un autre mode de réalisation, le réseau d'alimentation électrique est du type en courant alternatif, le moteur électrique d'entrainement des moyens de propulsion est de type à courant alternatif et est relié au réseau d'alimentation électrique par un 35 convertisseur alternatif-alternatif et l'ensemble de supercapacités est relié au réseau d'alimentation électrique par un convertisseur bidirectionnel continu- alternatif pouvant être commandé pour occuper un état permettant la charge de l'ensemble des supercapacités par le groupe électrogène au travers du réseau électrique ou un état permettant la décharge de l'ensemble de supercapacités sur le réseau d'alimentation électrique pour alimenter le moteur électrique pendant son démarrage. Selon une variante de réalisation rentrant dans le cadre de ce second mode de réalisation, le navire comprend un dispositif de positionnement dynamique du navire apte à appliquer directement un signal de commande au convertisseur alternatif-alternatif du moteur électrique à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et un dispositif de contrôle et de commande apte à commander le convertisseur continu-alternatif de l'ensemble de supercapacités à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique dès émission du signal du dispositif de positionnement dynamique commandant l'alimentation du moteur électrique, pour assister le démarrage de ce moteur. Selon une autre variante rentrant dans le cadre du second mode de réalisation de l'invention, le navire comprend un dispositif de positionnement dynamique du navire apte à fournir un signal destiné à commander l'alimentation du moteur électrique et un dispositif de contrôle et de commande apte à recevoir le signal de commande du dispositif de positionnement dynamique et à commander le convertisseur alternatif-alternatif du moteur électrique à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et à commander le convertisseur continu-alternatif de l'ensemble de supercapacités à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique, pour assister le démarrage de ce moteur. Selon encore un autre mode de réalisation, le navire comprend un dispositif de contrôle et de commande apte à commander le convertisseur de l'ensemble de supercapacités à l'état permettant la charge de cet ensemble ou à l'état permettant sa décharge en fonction des valeurs mesurées des puissances produites et consommées du groupe électrogène et du moteur électrique. Ce dispositif de contrôle et de commande est apte à commander le convertisseur de l'ensemble de supercapacités à un état permettant d'isoler cet ensemble du réseau d'alimentation électrique en mode de navigation 10 ou de repos du navire. Le navire peut comprendre au moins un moteur électrique d'entraînement de moyen de propulsion principale et au moins un moteur électrique d'entraînement d'un moyen de propulsion auxiliaire. 15 Le navire peut comprendre deux ou quatre groupes électrogènes, deux ensembles de supercapacités, deux moteurs électriques d'entrainement de moyens de propulsion principaux, quatre moteurs électriques d'entrainement de moyens de propulsion auxiliaires et un 20 dispositif de distribution de courant alternatif permettant d'alimenter des équipements électriques du navire autres que les moteurs électriques d'entrainement des moyens de propulsion, tous étant reliés au réseau d'alimentation électrique. 25 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant 30 plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 représente un schéma électrique global d'une installation de propulsion Diesel-électrique d'un navire à base d'un réseau en courant continu suivant 35 un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une variante de réalisation du schéma électrique global de la figure 1 ; et - la figure 3 représente un schéma électrique 5 global d'une installation de propulsion Diesel-électrique d'un navire suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention à base d'un réseau en courant alternatif. La figure 1 représente un schéma électrique d'une installation de propulsion Diesel-électrique d'un navire 10 suivant un premier mode de réalisation de l'invention. Cette installation comprend un réseau ou bus d'alimentation électrique en courant continu 1 et au moins un groupe électrogène 2 relié au réseau 1 par l'intermédiaire d'un convertisseur alternatif-continu 3 15 de manière à alimenter en courant continu le réseau 1. Comme représenté, l'installation comprend quatre groupes électrogènes 2 reliés au réseau 1 respectivement par l'intermédiaire de quatre convertisseurs alternatif-continu 3. 20 Ainsi, le réseau en courant continu 1 est relié au côté continu 4 de chacun des convertisseurs alternatif-continu 3, dont le côté alternatif 5 est relié à l'alternateur 6 du groupe électrogène correspondant 2, l'alternateur 6 étant mû par un moteur thermique Diesel 7 25 de ce groupe. L'installation de la figure 1 comprend en outre au moins un moteur électrique alternatif 8,9 d'entraînement de moyens 10,11 de propulsion dans l'eau du navire, tels que par exemple une ou plusieurs hélices 10,11. 30 Avantageusement, l'installation comprend au moins un moteur électrique alternatif 8 d'entraînement d'un moyen de propulsion principale 10 et au moins un moteur électrique alternatif 9 d'entraînement d'un moyen de propulsion auxiliaire 11 pour assurer le positionnement 35 dynamique du navire. Dans le cas présent, l'installation comprend deux moteurs électriques alternatifs 8 d'entraînement de moyens de propulsion principale 10 et quatre moteurs électriques alternatifs 9 d'entraînement de moyens de propulsion auxiliaire 11. Ces différents moteurs sont répartis en avant et en 5 arrière du navire, comme cela est connu en soi. Chacun des moteurs électriques 8,9 est relié au réseau en courant continu 1 par l'intermédiaire d'un convertisseur continu-alternatif 12 afin d'être alimenté électriquement au travers de ce réseau. 10 Chaque convertisseur continu-alternatif 12 a son côté continu 13 relié au réseau en courant continu 1 et son côté alternatif 14 relié au moteur électrique 8,9. L'installation comprend en outre un dispositif 15 de distribution en courant alternatif relié au réseau en 15 courant continu et permettant d'alimenter des équipements électriques à bord du navire, autres que les moteurs électriques 8,9. De tels équipements électriques peuvent comporter l'éclairage, le chauffage, la conduite des machines, les espaces de vie et toute autre servitude à 20 bord du navire. Le dispositif de distribution 15 comprend un ensemble de distribution en courant alternatif triphasé 16 permettant d'alimenter certains équipements électriques du navire et un ensemble de distribution en 25 courant alternatif monophasé 17 relié électriquement à l'ensemble 16 par l'intermédiaire d'un transformateur électrique 18 pour alimenter d'autres équipements électriques du navire. Comme représenté, l'ensemble 16 de distribution en 30 courant alternatif triphasé est relié au réseau en courant continu 1 par l'intermédiaire de deux ensembles à transformateurs électriques 19 et convertisseurs continu-alternatif 20, le transformateur 19 et le convertisseur 20 de chaque ensemble étant reliés en série. 35 Ainsi, chaque convertisseur continu-alternatif 20 a son côté continu 21 relié au réseau en courant continu 1 et son côté alternatif 22 relié au transformateur 19.

Chacun des convertisseurs alternatif-continu 3 des groupes électrogènes 2 a pour but de redresser la tension alternative fournie par l'alternateur 6 du groupe électrogène 2 et de l'adapter au niveau de tension défini 5 par le réseau 1. Par exemple, si chaque groupe électrogène 2 est conçu pour fournir une tension alternative de 690 V à une fréquence de 50 Hz, la tension continue en sortie du convertisseur 3 appliquée au réseau en courant continu 1 sera d'environ 930 V. Bien entendu, 10 si l'installation était conçue pour une tension inférieure ou supérieure à la tension continue susmentionnée, chaque convertisseur 3 abaissera ou élèvera la tension continue délivrée à ce réseau. Chacun des convertisseurs continu-alternatif 12 des 15 moteurs électriques 8,9 a pour fonction principale d'onduler la tension continue du réseau 1 en une tension alternative destinée à l'alimentation des moteurs électriques 8,9, de préférence du type asynchrone et chacun des convertisseurs continu-alternatif 20 a pour 20 fonction d'onduler la tension continue du réseau 1 en tension alternative utilisable par les équipements électriques du navire par l'intermédiaire des transformateurs abaisseurs de tension alternative 19, par exemple de 690 V vers 380 V. Dans le cas de 25 l'alimentation des moteurs électriques asynchrones 8,9, les convertisseurs continu-alternatif 12 jouent également un rôle de variation de la fréquence alternative délivrée qui agit sur la vitesse de rotation de ces moteurs. L'installation comprend de plus au moins un 30 ensemble de supercapacités ou supercondensateurs 23, dans le cas présent au nombre de deux, chacun relié au réseau en courant continu 1 par l'intermédiaire d'un convertisseur continu-continu 24. Ainsi, chaque convertisseur 24 a un premier côté 35 continu 25 relié au réseau 1 et un second côté continu 26 relié à l'ensemble de supercapacités 23.

Les supercapacités sont des composants connus en soi capables de stocker une quantité d'énergie électrique élevée, d'être rechargés de manière très rapide, d'être déchargés très rapidement et de subir un nombre 5 extrêmement élevé de cycles de décharge et de recharge. Dans le cas présent, les supercapacités de chaque ensemble 23 seront choisies pour supporter un nombre de cycles de décharge et de recharge d'environ 60 000 fois par année, d'être rechargées dans une durée de recharge 10 d'environ 2 minutes au maximum et d'être déchargées dans une durée de décharge d'environ 15 secondes. Les convertisseurs continu-continu 24 associés aux ensembles de supercapacités 23 assurent le bon fonctionnement des supercapacités en gérant les phases de 15 charge et de décharge et l'adaptation de la tension continue de sortie des éléments capacitifs au niveau de tension nominal du réseau 1. Chaque convertisseur continu-continu 24 est du type bidirectionnel ou réversible et peut être commandé pour occuper un état 20 permettant de recharger l'ensemble de supercapacités 23 par l'intermédiaire d'au moins l'un des groupes électrogènes 2 au travers du réseau en courant continu 1 ou un état permettant la décharge de l'ensemble de supercapacités 23 sur le réseau en courant continu 1 ou 25 un état par lequel l'ensemble de supercapactés 23, une fois rechargé, est isolé du réseau 1 afin d'éviter une décharge lente des supercapacités sur ce réseau, comme on le verra ultérieurement. L'installation comprend également un dispositif de 30 commande et de contrôle 27 automatisé, apte à gérer les valeurs mesurées de puissances produites par les groupes électrogènes 2 et consommées par les moteurs électriques 8,9 et les équipements électriques du navire raccordés au dispositif de distribution 16 et à piloter notamment les 35 convertisseurs continu-continu 24 pour déterminer le sens de transfert d'énergie des supercapacités de chaque ensemble 23, c'est-à-dire la recharge ou la décharge de ces supercapacités. Au besoin, le dispositif de commande et de contrôle 27 peut piloter au moins l'un des convertisseurs continu-alternatif 12 dans un état permettant d'isoler le moteur électrique correspondant 8,9 du réseau 1 afin qu'il ne soit pas alimenté au travers de ce réseau ou dans un état permettant de relier le moteur électrique 8,9 au réseau pour qu'il soit alimenté au travers de ce dernier. En outre, le dispositif de commande et de contrôle 10 27 peut gérer les différents équipements électriques de l'installation en fonction du mode de fonctionnement du navire, à savoir positionnement dynamique, navigation ou repos. L'installation électrique comprend enfin un 15 dispositif de positionnement dynamique 28 apte à commander ou piloter automatiquement les convertisseurs continu-alternatif 12 pour alimenter sélectivement les moteurs électriques 8,9 par le(s) groupe(s) électrogène(s) 2 au travers du réseau 1 lors des phases 20 de positionnement dynamique du navire relativement à une éolienne offshore. Le cas échéant, le dispositif de positionnement dynamique 28 peut transmettre au dispositif de commande et de contrôle 27 un ordre de commande permettant à ce dernier de fournir un signal 25 pilotant chaque convertisseur continu-continu 24 dans un état permettant la décharge des supercapacités de chaque ensemble 23 lors du démarrage d'au moins l'un des moteurs électriques 8,9. Le dispositif de positionnement dynamique 28 est 30 connu en soi et comprend essentiellement des capteurs aptes à recueillir des informations relatives au vent, à l'état de la mer et des informations de position à partir de signaux GPS et un ordinateur, ainsi qu'au moins une console informatique permettant, à partir des 35 informations recueillies des capteurs, de maintenir le navire en position par rapport à un point fixe, tel qu'une éolienne, en actionnant ou commandant le(s) moteur(s) électrique(s) entrainant les moyens de propulsion du navire. De préférence, le dispositif de positionnement dynamique est du type DP2 indiquant le nombre deux de consoles de positionnement dynamique installées à bord du navire et qui est avantageux pour des opérations de positionnement du navire requérant une précision élevée. Le fonctionnement de l'installation électrique du navire ressort déjà en grande partie de la description 10 qui précède et va être maintenant expliqué. Lorsque le navire est en mode de navigation, ce dernier est piloté par le commandant de bord au travers du dispositif de commande et de contrôle 27, de manière que tous les groupes électrogènes 2 soient en service 15 pour alimenter les moteurs électriques 8,9 d'entrainement des moyens de propulsion principaux 10 et auxiliaires 11, notamment les deux moteurs électriques 8 d'entrainement des moyens de propulsion 10 qui disposent alors du maximum de leur puissance 20 groupes électrogènes 2 équipements électriques si nécessaire. En outre, les permettent d'alimenter les de bord du navire par l'intermédiaire du dispositif de distribution 15 au travers du réseau 1. Si au moins l'un des groupes électrogènes 2 devait être indisponible, le dispositif de 25 contrôle et de commande 27 va alors gérer automatiquement la consommation des moteurs électriques 8,9 en limitant leur puissance développée pour entrainer les moyens de propulsion 10,11, néanmoins, le navire reste pleinement manoeuvrant. 30 Il est à noter que dans ce mode navigation, le dispositif de commande et de contrôle 27 a piloté les convertisseurs continu-continu 24 de manière à isoler les ensembles de supercapacités 23 du réseau en courant continu 1 pour éviter que les supercapacités se 35 déchargent sur ce réseau.

Lorsque le navire est en mode de positionnement dynamique relativement à une éolienne offshore, il y a deux possibilités de fonctionnement. Selon la première possibilité, le dispositif de positionnement dynamique 28 va automatiquement émettre directement sur l'un ou plusieurs des convertisseurs continu-alternatif 12 un signal électrique Si commandant ce ou ces convertisseurs à un état permettant de relier le ou les moteurs électriques 8,9 au réseau 1 de façon que le ou les groupes électrogènes 2 permettent le démarrage du ou des moteurs électriques 8,9. Simultanément, le dispositif de positionnement dynamique 28 envoie au dispositif de commande et de contrôle 27 un signal électrique permettant au dispositif de contrôle et de commande 27 de transmettre à au moins l'un des convertisseurs continu-continu 24 d'un ensemble de supercapacités 23 un signal de commande S2 mettant le convertisseur 24 à un état permettant la décharge des supercapacités 23 sur le réseau en courant continu 1. La quantité d'énergie électrique emmagasinée dans les supercapacités de chaque ensemble 23 est suffisamment élevée pour alimenter le ou les moteur(s) électrique(s) pendant la relativement courte période de son démarrage lors de la décharge commandée de chaque ensemble de supercapacités 23. Ainsi, lors du démarrage du ou des moteurs électriques 8,9 produisant un fort appel de puissance sur le réseau en courant continu 1, l'énergie électrique contenue dans les supercapacités de chaque ensemble 23 sera déchargée sur le réseau en courant continu pour alimenter le ou les moteurs électriques 8,9 entrainant le ou les moyens de propulsion 10,11. De la sorte, on réduit le temps de réponse du ou des moteurs électriques 8,9 d'entrainement des moyens de propulsion 10,11 de quelques secondes (la puissance de ces moteurs électriques est disponible plus rapidement et limite la dérive du navire) et on évite une surcharge des groupes électrogènes 2 qui continuent à fonctionner autour de leur régime nominal. Au bout d'une quinzaine de secondes au maximum, la surcharge due à l'appel de courant de démarrage du ou des moteurs électriques 8,9 a disparu et les groupes électrogènes 2 peuvent fournir, à eux seuls, l'énergie nécessaire à ces moteurs. En outre, à la fin de cette période de démarrage des moteurs électriques 8,9, le dispositif de commande et de contrôle 27 émet un signal de commande à chacun des convertisseurs continu-continu 24 pour les piloter à un état permettant à au moins l'un des groupes électrogènes 2 de recharger les supercapacités de chaque ensemble 23. Ainsi, les phases de charge ou de décharge des supercapacités de chaque ensemble 23 s'effectuent à travers les convertisseurs bidirectionnels continu-continu 24 pilotés par le dispositif de contrôle et de commande 27. Selon la seconde possibilité de fonctionnement, lors des phases de positionnement dynamique du navire relativement à l'éolienne se traduisant par des démarrages et arrêts du ou des moteurs électriques 8,9, le dispositif de positionnement dynamique 28 envoie, dès qu'il est nécessaire de démarrer le ou les moteurs électriques 8,9, un signal électrique au dispositif de commande et de contrôle 27 qui va transmettre un signal de commande S2 d'une part au(x) convertisseur(s) continu-alternatif 12 pour qu'il(s) occupe(nt) un état permettant de relier les moteurs électriques 8,9 au réseau 1 pour qu'ils soient alimentés par le ou les groupes électrogènes 2 et, d'autre part, le signal de commande S2 à l'un ou aux deux convertisseurs continu-continu 24 du ou des ensembles de supercapacités 23 à un état permettant de décharger la quantité d'énergie électrique emmagasinée dans les supercapacités pour assister le démarrage du ou des moteurs électriques 8,9 et éviter une surcharge des groupes électrogènes 2 lors de ce démarrage comme déjà expliqué en détail en liaison avec la première possibilité de fonctionnement de l'installation électrique. L'installation électrique telle que présentée dans la variante de réalisation de la figure 2 ne diffère de celle de la figure 1 que par la présence de deux groupes électrogènes 2, au lieu de quatre, reliés au réseau en courant continu 1, et la présence d'un groupe électrogène auxiliaire 29 à moteur thermique Diesel 30 et alternateur 31 permettant d'alimenter en courant alternatif l'ensemble 16 de distribution en courant alternatif triphasé du dispositif de distribution 15. Autrement, l'installation électrique de la figure 2 est identique et fonctionne de la même manière que l'installation électrique décrite précédemment en figure 1. Il est donc inutile de détailler à nouveau le fonctionnement de l'installation de la figure 2. La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de l'installation électrique de l'invention et selon laquelle le réseau 1 est du type en courant 20 alternatif. Dans ces conditions, chacun des groupes électrogènes 2, identiques aux groupes électrogènes 2 des figures 1 et 2, a son alternateur 6 directement relié au réseau 1 pour l'alimenter en courant alternatif. En 25 outre, chaque ensemble de supercapacités 23, similaire à chaque ensemble de supercapacités 23 des figures 1 et 2, est relié au réseau en courant alternatif 1 par l'intermédiaire d'un convertisseur continu-alternatif 32 dont le côté continu 33 est relié à l'ensemble de 30 supercapacités 23 et le côté alternatif 34 est relié au réseau 1. En outre, chacun des moteurs électriques 8;9 d'entrainement des moyens de propulsion 10,11, identique à chacun des moteurs électriques 8,9 d'entrainement des moyens de propulsion 10,11 des figures 1 et 2, est relié 35 au réseau en courant alternatif 1 par l'intermédiaire d'un convertisseur alternatif-alternatif 35 dont l'un 36 des côtés alternatifs est relié au réseau 1 et l'autre côté alternatif 37 est relié au moteur électrique 8,9. Les transformateurs abaisseurs de tension 19, similaires aux transformateurs des figures 1 et 2, sont reliés directement au réseau en courant alternatif 1 et le dispositif de distribution 15 est similaire au réseau de distribution 15 des figures 1 et 2. En figure 3, on retrouve également le dispositif de commande et de contrôle 27 et le dispositif de positionnement dynamique 28 du navire qui peuvent fonctionner selon les deux possibilités de fonctionnement décrites en référence à la figure 1 pour notamment commander au moins l'un des convertisseurs continu-alternatif 32 à un état permettant de décharger la quantité d'énergie électrique emmagasinée dans les supercapacités de l'ensemble 23 pour assister le démarrage du ou des moteurs électriques 8,9 lors des phases de positionnement dynamique du navire relativement à une éolienne. Mises à part les différences de structure des convertisseurs 32 et 35 associés respectivement aux ensembles de supercapacités 23 et aux moteurs électriques 8,9, il est inutile de décrire à nouveau en détail le fonctionnement de l'installation électrique qui est identique à celui décrit en référence à l'installation électrique de la figure 1.

Bien entendu, le nombre de groupes électrogènes 2, de moteurs électriques 8,9 d'entrainement de moyens de propulsion principaux et auxiliaires 10,11 et des ensembles de supercapacités 23 de la figure 3 peut être le même que ceux de la figure 1 ou de la figure 2.

Lorsque le navire est en mode de repos ou d'attente, c'est-à-dire durant les phases de vie pendant lesquelles le navire est inactif, en particulier pendant les périodes nocturnes ou d'attente d'interventions, un seul groupe électrogène 2 peut fonctionner pour alimenter les équipements électriques de bord du véhicule au travers des transformateurs 19, quel que soit le mode de réalisation de l'installation des figures 1, 2 et 3.

L'installation électrique conforme à l'invention, par l'utilisation des supercapacités, permet d'éviter une surcharge des groupes électrogènes pouvant entraîner un déclenchement électrique de ces groupes électrogènes et c'est pour cette raison que le commandant du navire aura tendance à démarrer un groupe électrogène supplémentaire en l'absence des supercapacités. L'invention présente un intérêt particulier lors des phases de positionnement dynamique du navire relativement à une éolienne par mer forte, mais elle peut s'appliquer à toute autre installation fixe en mer, telle que par exemple une plateforme en mer. Les avantages suivants de l'invention sont d'ordre : - Technique : positionnement plus rapide du navire et utilisation optimale des groupes électrogènes entrainant par conséquent une augmentation de leur durée de vie ; - Economique : optimisation du nombre et de la 20 puissance des groupes électrogènes, consommation en carburant réduite des moteurs Diesel des groupes électrogènes et gain sensible sur les coûts de maintenance préventive ; et - Ecologique : moins de consommation de carburant, 25 et moins de rejets polluants.

Claims

REVENDICATIONS1. Navire automoteur destiné à intervenir sur des installations fixes en mer telles que des éoliennes en mer, caractérisé en ce qu'il comprend un réseau ou bus d'alimentation électrique (1), au moins un groupe électrogène (2) relié au réseau d'alimentation électrique (1) pour alimenter le réseau en courant électrique (1), au moins un moteur électrique (8,9) d'entrainement de moyens (10,11) de propulsion du navire relié au réseau d'alimentation électrique (1) pour être alimenté par le groupe électrogène (2) au travers de ce réseau, au moins un ensemble de supercapacités (23) relié au réseau d'alimentation électrique (1) et pouvant être chargé par le groupe électrogène (2) pour stocker une quantité d'énergie électrique déterminée suffisamment élevée pour alimenter le moteur électrique (8,9), lors de la décharge commandée de l'ensemble à supercapacités (23) sur le réseau d'alimentation électrique (1), pendant le démarrage de ce moteur.
2. Navire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau d'alimentation électrique (1) est du type en courant continu, le groupe électrogène (2) est relié au réseau d'alimentation (1) par l'intermédiaire d'un convertisseur alternatif-continu (3) pour alimenter le réseau en courant continu (1), le moteur électrique (8,9) d'entrainement de moyens de propulsion (10,11) est du type à courant alternatif et est relié au réseau d'alimentation électrique (1) par un convertisseur continu-alternatif (12) et l'ensemble de supercapacités (23) est relié au réseau d'alimentation électrique (1) par un convertisseur bidirectionnel continu-continu (24) pouvant être commandé pour occuper un état permettant la charge de l'ensemble de supercapacités (23) par le groupe électrogène (2) au travers du réseau électrique (1) ou un état permettant la décharge de l'ensemble de supercapacités (23) sur le réseau d'alimentationélectrique (1) pour alimenter le moteur électrique (8,9) pendant son démarrage.
3. Navire selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement dynamique (28) du navire apte à appliquer directement un signal de commande au convertisseur continu-alternatif (12) du moteur électrique (8,9) à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et un dispositif de contrôle et de commande (27) apte à commander le convertisseur continu-continu (24) de l'ensemble de supercapacités (23) à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique (1) dès émission du signal du dispositif de positionnement dynamique (28) commandant l'alimentation du moteur électrique (8,9), pour assister le démarrage de ce moteur.
4. Navire selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement dynamique (28) du navire apte à fournir un signal destiné 20 à commander l'alimentation du moteur électrique (8,9) et un dispositif de contrôle et de commande (27) apte à recevoir le signal de commande du dispositif de positionnement dynamique (28) et à commander le convertisseur continu-alternatif (12) du moteur 25 électrique (8,9) à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et à commander le convertisseur continu-continu (24) de l'ensemble de supercapacités (23) à un état permettant la décharge de cet ensemble sur réseau d'alimentation électrique (1), pour assister 30 démarrage de ce moteur.
5. Navire selon la revendication 1, caractérisé ce que le réseau d'alimentation électrique (1) est type en courant alternatif, le moteur électrique (8,9) d'entrainement de moyens de propulsion (10,11) est du 35 type à courant alternatif et est relié au réseau d'alimentation électrique (1) par un convertisseur alternatif-alternatif (35) et l'ensemble de le le en dusupercapacités (23) est relié au réseau d'alimentation électrique (1) par un convertisseur bidirectionnel continu-alternatif (32) pouvant être commandé pour occuper un état permettant la charge de l'ensemble de supercapacités (23) par le groupe électrogène (2) au travers du réseau électrique (1) ou un état permettant la décharge de l'ensemble de supercapacités (23) sur le réseau d'alimentation électrique (1) pour alimenter le moteur électrique (8,9) pendant son démarrage.
6. Navire selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement dynamique (28) du navire apte à appliquer directement un signal de commande au convertisseur alternatif-alternatif (35) du moteur électrique (8,9) à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et un dispositif de contrôle et de commande (27) apte à commander le convertisseur continu-alternatif (32) de l'ensemble de supercapacités (23) à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique (1) dès émission du signal du dispositif de positionnement dynamique (28) commandant l'alimentation du moteur électrique (8,9), pour assister le démarrage de ce moteur.
7. Navire selon la revendication 5, caractérisé en 25 ce qu'il comprend un dispositif de positionnement dynamique (28) du navire apte à fournir un signal destiné à commander l'alimentation du moteur électrique (8,9) et un dispositif de contrôle et de commande (27) apte à recevoir le signal de commande du dispositif de 30 positionnement dynamique (28) et à commander le convertisseur alternatif-alternatif (35) du moteur électrique (8,9) à un état permettant d'alimenter ce moteur pour le démarrer et à commander le convertisseur continu-alternatif (32) de l'ensemble de supercapacités 35 (23) à un état permettant la décharge de cet ensemble sur le réseau d'alimentation électrique (1), pour assister le démarrage de ce moteur.
8. Navire selon la revendication 2 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contrôle et de commande (27) apte à commander le convertisseur (24,32) de l'ensemble de supercapacités (23) à l'état permettant la charge de cet ensemble ou à l'état permettant sa décharge en fonction des valeurs mesurées des puissances produites et consommées du groupe électrogène (2) et du moteur électrique (8,9).
9. Navire selon la revendication 2 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle et de commande (27) est apte à commander le convertisseur (24,32) de l'ensemble de supercapacités (23) à un état permettant d'isoler cet ensemble du réseau d'alimentation électrique (1) en mode de navigation ou de repos du navire.
10. Navire selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moteur électrique (8) d'entraînement de moyen de propulsion principale (10) et au moins un moteur électrique (9) d'entraînement d'un moyen de propulsion auxiliaire (11).
11. Navire selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend deux ou quatre groupes électrogènes (2), deux ensembles de supercapacités (23), deux moteurs électriques (8) d'entrainement de moyens de propulsion principale (10), quatre moteurs électriques (9) d'entrainement de moyens de propulsion auxiliaire (11) et un dispositif (15) de distribution de courant alternatif permettant d'alimenter des équipements électriques du navire autres que les moteurs électriques d'entrainement (8,9) des moyens de propulsion (10,11), tous étant reliés au réseau d'alimentation électrique (1).