Academic literature on the topic 'Processus éolien'

Relativement nouvelle dans le paysage sociopolitique québécois, la notion d’acceptabilité sociale en est venue à être considérée comme un impératif à la réalisation des grands projets d’infrastructure, les promoteurs devant ainsi démontrer que les populations concernées donnent leur assentiment à leur entreprise. Les élus municipaux – et les maires en particulier – sont directement concernés par ces dynamiques, lesquelles ne sont pas exemptes de tensions. D’un côté, les acteurs privés souhaitent que les maires les soutiennent dans leur démarche et usent de leur leadership politique pour faire la promotion active des projets soumis à l’acceptabilité sociale. D’un autre côté, les citoyens considèrent que leur maire se doit de demeurer neutre afin de soupeser, en toute objectivité, les pour et les contre d’un projet donné au regard de l’intérêt public de leur communauté, prise au sens large. Au final, les maires semblent assez mal outillés pour considérer les projets et leurs parties prenantes dans leur globalité et pour piloter ces processus de manière totalement objective, alors que d’importantes compensations financières sont souvent promises aux municipalités d’accueil des projets. À partir d’un cadrage théorique orienté autour de la notion plurielle de légitimité, nous étudions ces dynamiques à travers le cas récent du développement d’un parc éolien à Saint-Valentin, en Montérégie (Québec), que nous comparons au projet d’agrandissement du site d’enfouissement sanitaire de Saint-Thomas, dans Lanaudière (Québec). Sous l’éclairage de ces cas, nous avançons que des dispositifs participatifs devraient être mis à la disposition des élus municipaux afin qu’ils puissent développer une vision partagée du développement de leur territoire au sein de laquelle pourront s’inscrire les projets, cette vision devant reposer sur une prise en compte du point de vue de l’ensemble des parties prenantes préoccupées par un territoire donné.

Cet article a pour objectif de présenter une nouvelle stratégie de commande optimale d’une génératrice à réluctance variable (GRV) entrainée directement par une turbine éolienne en vue de maximiser le rendement énergétique. Il s’agit d’optimiser les angles de commutations du convertisseur associé à une GRV 6/4, en modes continu (impulsion unique) et haché (modulation de largeur d’impulsion), selon un processus original qui consiste à approcher la caractéristique flux-courants pour une vitesse donnée par une courbe référence idéalisée pour la vitesse nominale qui permet de maximiser la surface correspondant à l’énergie convertie. Les résultats des simulations sont analysés et illustrent les bonnes performances du contrôleur proposé pour une application éolienne à vitesse de vent variable.

RÉSUMÉLe début de l'accumulation de la tourbe dans le secteur de Hot Weather Creek (79°58'N-84°28'W) succède à la période d'émersion marine postglaciaire de la région. Le contexte physiographique a favorisé la mise en place et l'édification d'un dépôt de tourbe holocene à partir duquel se serait développé un réseau de polygones dans une dépression au sud du proto-Ridge Lake. Le chenal de vidange de ce lac aurait subséquemment entaillé le dépôt et exposé une épaisse accumulation tourbeuse. L'analyse macrofossile a permis de reconnaître à la base du profil de 2,85 m d'épaisseur, un assemblage d'herbacées dominé par les graminées et les cypéracées. La physionomie de la végétation aurait ultérieurement été modifiée par suite de l'approfondissement du centre d'un polygone déprimé et la formation d'une mare. Cette mare, colonisée par des bryophytes, se serait maintenue en un site tourbeux peu profond. Une série d'horizons sableux intercalés dans la tourbe marque une récurrence des processus éoliens ou alluvionnaires contemporains à l'édification du dépôt. Une relation a pu être établie entre ces horizons minéraux et le taux de décomposition plus élevé de la matière organique.

Le site paléolithique de Chez-Pinaud 1 est localisé dans un segment de la vallée de la Seugne (SO de la France) particulièrement propice aux activités de chasse et de piégeage. Les nappes de vestiges sont incluses dans des dépôts de versant qui surmontent des alluvions fluviatiles liées à un ancien cours de la rivière. Sur la base de la lithostratigraphie établie, 7 phases morphogénétiques successives ont été identifiées. La plus ancienne (dépôt de l’unité 5) date du MIS 4. La sédimentation est alors dominée par la solifluxion et le ruissellement dans une ambiance froide, de type périglaciaire, ayant permis la formation localisée d’un sol polygonal trié à petite maille. Les analyses taphonomiques montrent que les niveaux moustériens inclus dans ces dépôts n’ont subi que des modifications peu importantes, ou importantes mais très localisées, ce qui autorise une approche technologique et archéozoologique fiable des nappes de vestiges. La phase suivante se manifeste aux alentours de la charnière entre le MIS 4 et le MIS 3. Elle se traduit par une érosion généralisée de la surface de l’accumulation. Lui succède une nouvelle phase d’accrétion (unité 4) résultant de l’action de plusieurs processus : éboulisation de la paroi calcaire voisine, solifluxion probablement du type à front pierreux et ruissellement, localement de compétence élevée. L’importance des déplacements subis par certains éléments naturels (plusieurs mètres) laisse envisager de profondes modifications des niveaux moustériens associés. L’épisode sédimentaire suivant (unité 3) est dominé par le ruissellement associé à de petites coulées boueuses. Il se produit au cours de la seconde partie du MIS 3 (présence de rares éléments aurignaciens). Le dernier épisode d’accrétion résulte de phénomènes nivéo-éoliens dans une ambiance très froide et très sèche (unité 2). Sans doute contemporain de la formation d’une grande fente de gel à remplissage sableux identifiée dans le site voisin de Chez-Pinaud 2, il pourrait dater de la fin du MIS 3 ou du début du MIS 2. Enfin, avec l’instauration du climat tempéré océanique de l’Holocène, un luvisol se développe au sommet de la séquence. À la suite de la mise en culture récente du versant, il est en grande partie tronqué et un horizon organo-minéral cumulique se met en place (Unité 1).

Le travail présenté dans cette thèse s'inscrit dans la problématique du transport éolien du sable. L'étude principale porte sur un aspect particulier du transport par saltation. La saltation désigne le mouvement par sauts des grains de sable emportés par le vent. Lors du rebond du grain en saltation sur le lit de sable, certains grains peuvent être éjectés. Ce mécanisme d'éjection a été étudié à partir d'une expérience modèle de collision d'une bille sur unempilement mensionnel de mêmes billes, en fonction de la vitesse d'impact, du nombre de couches dans l'empilement, des propriétés dissipatives des billes ainsi que du désordre des contacts dans l'empilement. Des lois de distributions des vitesses d'éjection ont été établies. Un modèle sochastique a été développé qui permet d'interpréter certains résultats expérimentaux du processus d'éjection. La dernière partie de cette thèse aborde un autre aspect du transport éolien: celui de la formation des structures éoliennes telles que les rides et les dunes. Nous proposons un modèle de formation des rides capable de prédire l'évolutionspatio-temporelle de ces structures.

L'objectif de cette etude est de quantifier de facon realiste le transport eolien au niveau des zones cotieres. Pour cela nous avons concu des chaines et des logiciels d'acquisition que nous avons utilises lors de nombreuses experimentations de terrain afin de mesurer a diverses echelles de temps et de facon simultanee : les ecoulements eoliens, les parametres meteorologiques ainsi que les flux sedimentaires. Dans un premier temps, nous avons montre que les bases theoriques des formules de transport eolien generalement utilisees etaient incorrectes. Ceci nous a conduit a proposer une nouvelle formule integrant les dernieres decouvertes sur la saltation des particules. Dans un deuxieme temps, nous avons developpe des expressions de correction du transport eolien en fonction des principaux facteurs environnementaux : variations du plan d'eau (maree et houle), pluviometrie et morphologie cotiere. Finalement, nous avons elabore un modele de quantification du transport eolien a court et a long terme en tenant compte de la nouvelle formule de transport ainsi que des corrections liees aux facteurs environnementaux. Les resultats de ce modele offrent une precision jusqu'ici jamais atteinte. Son application a la cote girondine revele une grande variation spatiale des flux eoliens (3. 6 a 13. 7 m 3/m/an) ainsi qu'une valeur moyenne de 6 a 7. 4 m 3/m/an, c'est-a-dire 3 a 4 fois plus faible a ce qui etait prevu jusqu'a present.

Ce travail doctoral a pour objectif de caractériser la dynamique éolienne sur un système dune-plage sous l'influence des vents de terre dominants. Pour y répondre, le site de Leucate-Plage est un candidat idéal en raison de la présence de la Tramontane, un vent de terre de Nord-Ouest soufflant plus de 70 % du temps. Ce site présente également une unique dune peu développée, un aspect microtidal et des tempêtes marines rares, mais parfois intenses. Ces caractéristiques font de cette zone d'étude un des systèmes dune-plage représentatifs des littoraux du Golfe du Lion. Ces recherches montrent par l'utilisation complémentaire des observations et de la modélisation qu'une dune de petite taille peut malgré tout avoir des effets significatifs sur la dynamique éolienne. Ce travail met en évidence une zone de séparation et de recirculation du vent dans la région sous le vent de la dune lors d'un vent perpendiculaire. Cependant, celle-ci n'occasionne pas de transport vers le pied de la dune. Peu importe les vitesses de vent incidentes, les vitesses seuils de déplacement des grains ne sont jamais atteintes dans cette zone de recirculation. La dune de Leucate-Plage étant anthropique, des variations longitudinales de sa morphologie sont observées dues à des différences de techniques de construction. Elles occasionnent des perturbations de l'écoulement duvent et du transport éolien variables. Dans certains cas, le vent au passage de la dune est uniquement dévié et moins atténué permettant le déplacement des sédiments. Dans tous les cas, le vent sera accéléré à l'approche de la crête de dune d'autant plus fort que le vent est perpendiculaire, atteignant jusqu'à 2 fois la vitesse du vent incident. Le déplacement de ces sédiments est dépendant de nombreux facteurs de contrôle, parmi eux, ce travail s'est concentré sur la granulométrie qui est souvent négligée dans les études. Les résultats montrent pourtant que ce paramètre peut avoir de fortes conséquences sur les taux de transport observés et calculés. Dans un environnement présentant de fortes variations de la taille des grains au cours du temps, les taux de transport calculés à l'échelle annuelle peuvent être plus de 75 fois différents de ceux observés. Dans le cas des vents de terre, la distribution des vitesses et du transport éolien associé est inégale sur la plage, une accentuation de ces derniers est observée en s'éloignant de la dune. Ainsi, les taux de transport peuvent aisément dépasser les 100 kg/m/h à l'extrémité de la plage au niveau de la berme. La conséquence de ce transport éolien dirigé vers la mer peut entraîner une érosion significative de la plage aérienne en fonction des vitesses de vent et de l'état granulométrique de la plage. Celle-ci peut atteindre des valeurs supérieures à 50 cm sur la berme en quelques heures. Cette thèse met donc en avant l'impact des vents de terre sur un littoral microtidal ainsi que l'influence d'une dune artificielle et de ses méthodes de construction sur l'écoulement et le transport sédimentaire éolien. Elle met également en garde sur l'utilisation d'une taille de grain appropriée pour le calcul des taux de transport éolien dans un environnement à granulométrie hétérogène
This Research aims to characterize the aeolian processes on a beach-dune system under prevailing offshore winds. To achieve this, the site of Leucate-Plage has been chosen due to the Tramontane, an offshore wind blowing more than 70 % of thetime. This field site is composed of a small foredune on a microtidal area sometimes hit by intense marine storms. These characteristics make this site one of the representative coastal areas present on the Gulf of Lion. This research demonstrates, using observations and modelisations, that a small dune can nonetheless have significant effects on aeolian dynamics. This work highlights an area of wind separation and recirculation in the leeward region of the dune during perpendicular wind. However, this does not cause transport towards the dune foot because, regardless of the incident wind speeds, the threshold shear velocity for grain movement is never reached in this recirculation zone. the dune at Leucate-Plage is human-made, this cause longitudinal variations in its morphology due to different construction methods. These variations create variable disturbances in wind flow and aeolian transport. In some cases, with gentler dune slopes, the wind is not separated but only deflected and much less attenuated when passing over the dune, allowing sediment transport in the lee side. In all cases, the wind is accelerated approaching the dune crest, especially when the wind is perpendicular, reaching up to twice the speed of the incident wind. Aeolian sand transport depends on many control factors, this work focused on the beach grain size and histemporal variability, often neglected in studies. The results show that this parameter can have significant consequences on the observed and calculated transport rates. In an environment with wide variations in grain size over time, annual transport rates can differ by more than 75 times from those observed depending on the grain size applied to the transport formula. In the case of offshore winds, the distribution of wind speeds and aeolian sand transport fluxes is unequal across the beach profile, with an increase observed moving away from the dune. Thus, transport rates can easily exceed 100 kg/m/h at the berm. The consequence of this seaward aeolian transport can cause significant erosion of the beach, depending on wind speeds and beach's grain size state. This erosion can reach values greater than 50 cm on the berm and 20 cm on the beach in a few hours. This thesis highlights the impact of offshore winds on a microtidal beach and the influence of an artificial dune and its construction methods, on wind flow and aeolian sediment transport. It also warns about using an appropriate grain size for calculating aeolian transport rates in a heterogeneous and variable grain size environment

Le travail mené dans cette thèse se présente sous la forme d'études expérimentales des processus d'érosion, de transport et d'avalanches relatifs à la migration et la formation des dunes. Il est divisé en deux grandes parties : La première retrace les résultats d'un ensemble d'expériences et de mesures effectuées sur un champ de dunes dans le nord de la Mauritanie. Ces mesures et observations ont été effectuées sur une période de six mois, dans l'optique d'analyser le transport éolien au coeur du champ de dunes et le mode de déplacement de celles-ci. Cette étude a été complétée par des expériences réalisées en soufflerie pour étudier l'érosion d'un tas de sable en mode contrôlé. La deuxième partie concerne des expériences faites en laboratoire sur des écoulements de grains sur plan incliné, dans une configuration bi-dimensionnelle. Nous avons étudié entre autres les processus dynamiques d'érosion et d'accrétion lors d'avalanches dans ce type d'écoulement

Plusieurs mesures du transport éolien ont été effectuées sur les plages macrotidales de la Côte d'Opale, en vue d'apprécier la façon dont leur morphologie à barres intertidales module les processus éoliens. Les résultats montrent que malgré un fetch de vent potentiel qui peut être très important du fait de la largeur de ces plages, le fetch effectif réel est réduit au haut de plage et à la première barre, et de surcroît, souvent segmenté par les bâches, qui interceptent le sable. Les taux de piégeage, dépendant avant tout de la vitesse du vent, ont été variables, souvent faibles, ce qui peut être un facteur limitant pour l'alimentation des dunes, notamment dans la mesure où les vents de terre constituent la composante dominante sur les sites expérimentaux donnant sur la Mer du Nord. Le suivi par MNT du bilan sédimentaire a permis de cerner l'efficacité des mesures de réhabilitation des dunes bordières et de mettre en évidence les étapes de transfert de sables des plages vers des dunes
Several experiments aimed at elucidating the effects of ridge and runnel morphology on aeolian transport were carried out on macrotidal beaches on the Opal Coast. The results show that in spite of a potentially large wind fetch with onshore winds given the width of these beaches, the effective fetch is generally limited to the upper beach terrace and to the first ridge on the upper beach, and is especially segmented by the runnels which may act as efficient sand traps. The results also highlight highly variable trapping rates. The rates were commonly weak and this could be a limiting factor in terms of beach-dune sand transfers, especially in view of the fact that the dominant winds on the North Sea sites are essentially obliquely offshore. The short term topographic surveys and digital elevation models have highlighted the efficiency of dune management and rehabilitation schemes. Differential contour maps generated by these surveys bring out the stages of foredune accretion

Les grains de sables transportés par le vent dans le désert se déplacent par bonds successifs sur un lit granulaire ; lors de leur impact sur le sol, ils peuvent éjecter d’autres grains. Afin d’étudier ce processus, nous avons réalisé une expérience modèle de collision d'une bille sur un empilement de billes identiques. Nous avons réalisé une étude systématique en faisant varier nos paramètres de contrôle (vitesse et angle d’impact) dans une large gamme. Les résultats obtenus montrent que la bille incidente, lors du rebond, dissipe moins d'énergie pour des impacts rasants, mais qu’en contrepartie, le nombre des grains éjectés est dans ce cas moins important. Les caractéristiques moyennes des éjectats (vitesse et angle d’éjection) sont, au premier ordre, insensibles aux caractéristiques cinématiques de la bille incidente. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que l’énergie cinétique totale des éjectats est directement proportionnelle à la fraction d'énergie fournie au lit
Sand grains transported by the desert wind move in successive jumps on a granular bed. During the impact, they can eject other grains. To study this process, we collided a single bead on a packing of identical grains. We reported the experiment for a broad range of incident speeds and impact angles. The results show that, although the incident bead dissipates less energy for grazing impacts, the number of ejected grains is smaller in this case. The mean values of the ejection speed and ejection angle are, to first order, insensitive to the kinematics characteristics of the incident bead. In addition, the total kinetic energy of ejected beads is directly proportional to the fraction of incident energy given

Ce travail présente une démarche méthodologique visant le " traitement de profils " de " mission " et plus généralement de " variables environnementales " (mission, gisement, conditions aux limites), démarche constituant la phase amont essentielle d‟un processus de conception systémique. La " classification " et la " synthèse " des profils relatifs aux variables d‟environnement du système constituent en effet une première étape inévitable permettant de garantir, dans une large mesure, la qualité du dispositif conçu et ce à condition de se baser sur des " indicateurs " pertinents au sens des critères et contraintes de conception. Cette approche s‟inscrit donc comme un outil d‟aide à la décision dans un contexte de conception systémique. Nous mettons en particulier l‟accent dans cette thèse sur l‟apport de notre approche dans le contexte de la conception par optimisation qui, nécessitant un grand nombre d‟itérations (évaluation de solutions de conception), exige l‟utilisation de " profils compacts " au niveau informationnel (temps, fréquence,...). Nous proposons dans une première phase d‟étude, une démarche de " classification " et de " segmentation " des profils basée sur des critères de partitionnement. Cette étape permet de guider le concepteur vers le choix du nombre de dispositifs à concevoir pour sectionner les produits créés dans une gamme. Dans une deuxième phase d‟étude, nous proposons un processus de " synthèse de profil compact ", représentatif des données relatives aux variables environnementales étudiées et dont les indicateurs de caractérisation correspondent aux caractéristiques de référence des données réelles. Ce signal de durée réduite est obtenu par la résolution d‟un problème inverse à l‟aide d‟un algorithme évolutionnaire en agrégeant des motifs élémentaires paramétrés (sinusoïde, segments, sinus cardinaux). Ce processus de " synthèse compacte " est appliqué ensuite sur des exemples de profils de missions ferroviaires puis sur des gisements éoliens (vitesse du vent) associés à la conception de chaînes éoliennes. Nous prouvons enfin que la démarche de synthèse de profil représentatif et compact accroît notablement l'efficacité de l‟optimisation en minimisant le coût de calcul facilitant dès lors une approche de conception par optimisation.

Ce travail présente une démarche méthodologique visant le «traitement de profils» de «mission» et plus généralement de «variables environnementales» (mission, gisement, conditions aux limites), démarche constituant la phase amont essentielle d’un processus de conception systémique. La «classification» et la «synthèse» des profils relatifs aux variables d’environnement du système constituent en effet une première étape inévitable permettant de garantir, dans une large mesure, la qualité du dispositif conçu et ce à condition de se baser sur des «indicateurs» pertinents au sens des critères et contraintes de conception. Cette approche s’inscrit donc comme un outil d’aide à la décision dans un contexte de conception systémique. Nous mettons en particulier l’accent dans cette thèse sur l’apport de notre approche dans le contexte de la conception par optimisation qui, nécessitant un grand nombre d’itérations (évaluation de solutions de conception), exige l’utilisation de «profils compacts» au niveau informationnel (temps, fréquence,…). Nous proposons dans une première phase d’étude, une démarche de «classification» et de «segmentation» des profils basée sur des critères de partitionnement. Cette étape permet de guider le concepteur vers le choix du nombre de dispositifs à concevoir pour sectionner les produits créés dans une gamme. Dans une deuxième phase d’étude, nous proposons un processus de «synthèse de profil compact», représentatif des données relatives aux variables environnementales étudiées et dont les indicateurs de caractérisation correspondent aux caractéristiques de référence des données réelles. Ce signal de durée réduite est obtenu par la résolution d’un problème inverse à l’aide d’un algorithme évolutionnaire en agrégeant des motifs élémentaires paramétrés (sinusoïde, segments, sinus cardinaux). Ce processus de «synthèse compacte» est appliqué ensuite sur des exemples de profils de missions ferroviaires puis sur des gisements éoliens (vitesse du vent) associés à la conception de chaînes éoliennes. Nous prouvons enfin que la démarche de synthèse de profil représentatif et compact accroît notablement l’efficacité de l’optimisation en minimisant le coût de calcul facilitant dès lors une approche de conception par optimisation
This work presents a methodological approach aiming at analyzing and processing mission profiles and more generally environmental variables (e.g. solar or wind energy potential, temperature, boundary conditions) in the context of system design. This process constitutes a key issue in order to ensure system effectiveness with regards to design constraints and objectives. In this thesis, we pay a particular attention on the use of compact profiles for environmental variables in the frame of system level integrated optimal design, which requires a wide number of system simulations. In a first part, we propose a clustering approach based on partition criteria with the aim of analyzing mission profiles. This phase can help designers to identify different system configurations in compliance with the corresponding clusters: it may guide suppliers towards “market segmentation” not only fulfilling economic constraints but also technical design objectives. The second stage of the study proposes a synthesis process of a compact profile which represents the corresponding data of the studied environmental variable. This compact profile is generated by combining parameters and number of elementary patterns (segment, sine or cardinal sine) with regards to design indicators. These latter are established with respect to the main objectives and constraints associated to the designed system. All pattern parameters are obtained by solving the corresponding inverse problem with evolutionary algorithms. Finally, this synthesis process is applied to two different case studies. The first consists in the simplification of wind data issued from measurements in two geographic sites of Guadeloupe and Tunisia. The second case deals with the reduction of a set of railway mission profiles relative to a hybrid locomotive devoted to shunting and switching missions. It is shown from those examples that our approach leads to a wide reduction of the profiles associated with environmental variables which allows a significant decrease of the computational time in the context of an integrated optimal design process

Une étude morphodynamique des avant-dunes des côtes bas-normandes est réalisée. Après une revue de la terminologie des dunes littorales, la synthèse bibliographique expose l'ensemble des paramètres à prendre en compte pour caractériser l'activité éolienne en milieu tempéré. Le domaine de validité des prédictions des transports à partir de formules et les protocoles à mettre en œuvre à court terme sont précisés. Les limites de l'approche analytique sont exposées à travers une intégration à moyen terme (39 mois) des calculs de transport comparés à l'évolution volumétrique de la dune. Des mesures d'écoulement du vent, de transport et d'évolution morphologique sur des durées horaires permettent de mettre en évidence les paramètres contrôlant les transferts éoliens plage-dune. A moyen terme, une analyse originale des suivis topométriques sur une période de 5 ans est proposée. Un modèle conceptuel d'évolution est développé retenant les rôles de la pente et de la hauteur en pied en dune reliés à la dynamique du trait de côte.

Cette thèse propose des algorithmes pour estimer la vitesse et la direction du vent pour des éoliennes et des parcs éoliens.Tout d'abord, nous proposons des méthodes basées sur les données pour estimer la vitesse effective du rotor (REWS) sans nécessiter la connaissance de certains paramètres physiques de l'éolienne, qui pourraient être inconnus de l'opérateur. Nous fournissons deux méthodes basées sur les données, l'une basée sur la régression par processus gaussien et l'autre combinant la régression par processus gaussien avec un observateur grand gain.Ensuite, en nous basant sur cette estimation locale de la REWS, au niveau d'une éolinenne, nous abordons la question de l'estimation du vent en écoulement libre au niveau du parc éolien.Nous commençons par nous concentrer sur l'estimation de la vitesse du vent, pour une direction du vent connue. Pour un parc éolien de géométrie simple, nous démontrons qu'une mesure locale de la vitesse perturbée par la présence des éoliennes peut être utilisée pour estimer la vitesse du vent en écoulement libre. Nous fondons notre méthodologie d'estimation sur une modélisation simplifiée de l'effet de sillage qui consiste en des équations aux dérivées partielles hyperboliques du premier ordre en cascade, et dont la vitesse de transport est la vitesse du vent en écoulement libre. Nous proposons d'utiliser une solution analytique de ces équations, impliquant des retards de transport, pour effectuer une estimation de la mesure locale et mettre à jour l'estimation de la vitesse du vent en écoulement libre. Nous démontrons formellement la convergence de cette estimation et illustrons numériquement l'efficacité de cette méthode.Enfin, nous passons à une configuration plus générale où à la fois la vitesse et la direction du vent en écoulement libre sont inconnues. Nous proposons d'utiliser une modélisation bidimensionelle du sillage et de nous appuyer sur une méthode basée sur l'optimisation. Le problème d'identification que nous formulons se révèle être particulièrement difficile en raison de l'apparition de retards de transport, mais nous montrons comment contourner cette difficulté en considérant une valeur moyenne de l'historique de la vitesse du vent en écoulement libre. Des résultats de simulation obtenus avec le simulateur FAST.Farm illustrent l'intérêt de la méthode proposée
This thesis designs algorithms to estimate the wind speed and direction for wind turbines and wind farms.First, we propose data-based methods to estimate the Rotor Effective Wind Speed (REWS) for a single turbine without prior knowledge of certain physical parameters of the turbine that might be unknown to an operator.We provide two data-based methods, based respectively on Gaussian Process Regression (GPR) and on an combination of GPR with high-gain observers.Second, grounding on this REWS estimation at the local level of one turbine, we address the question of estimating the free-flow wind at the level of a wind farm.We start by focusing on wind speed estimation, for a given known wind direction. For a wind farm with a simple geometry, we prove that a local speed measurement disturbed by the presence of the turbines can be used to estimate the free-flow wind speed. We ground our estimation methodology on a simplified wake model, which consists of first-order hyperbolic partial differential equations, the transport speed of which is the free-flow wind speed. We propose to use an analytical solution of these equations, involving transport delays, to perform an estimate of the local measurement and to update the free-flow wind speed estimate. We formally prove the convergence of this estimate and numerically illustrate the efficiency of this method.Finally, we move to a more general setup where both the free-flow wind speed and direction are unknown. We propose to use a two-dimensional wake model and to rely on an optimization-based method. This identification problem reveals to be particularly challenging due to the appearance of transport delays, but we illustrate how to circumvent this issue by considering an average value of the free flow wind speed history. Simulation results obtained with the simulator FAST.Farm illustrate the interest of the proposed method