INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- une détermination, du meilleur modèle de modélisation de la caractéristique I(V) mesurée entre le modèle sans dérivation et le modèle avec dérivation.
Le procédé proposé dans ce brevet a l’avantage de permettre à la fois de détecter la présence éventuelle d’un défaut de fonctionnement de type « avec dérivation » (i.e. ombrage ou autre défaut induisant une disparité), et de calculer des paramètres de modèle électrique permettant de diagnostiquer d’autres éventuels problèmes de fonctionnement nécessitant maintenance.
Cependant, comme cela a été noté dans ce brevet, les modèles électriques sont complexes : le premier modèle électrique sans dérivation est transcendant (c’est-à-dire qu’il n’admet pas de solutions analytiques) et se compose d’une partie linéaire et d’une partie exponentielle. Cela induit une difficulté de quantification fidèle et rapide d’un écart ou d’une distance entre un modèle et la caractéristique I(V) mesurée.
De plus, les extrémités de la courbe sont difficiles à estimer du fait soit d’un manque de données de mesure de courant/tension, soit d’une trop grande accumulation de données de mesure de courant/tension, ce qui induit du bruit. Dans ces deux cas de figure, des imprécisions calculatoires sont constatées.
Par conséquent, il existe un besoin d’améliorer la précision et la robustesse au bruit dans le cadre de la modélisation des mesures observées, afin d’améliorer le diagnostic de fonctionnement.
A cet effet, l’invention propose, selon un aspect, un procédé de diagnostic de fonctionnement d’une chaîne de modules photovoltaïques comprenant au moins un module photovoltaïque, le procédé comportant une acquisition d’une série de mesures de courant et de tension mesurées durant une période de surveillance, formant une courbe de courant en fonction de la tension, dite courbe I(V). Ce procédé comporte des étapes, mises en œuvre par un processeur de calcul, de :
-transformation en coordonnées polaires, chaque couple de valeurs de courant et de tension de la courbe I(V) étant transformé en un couple rayon-angle correspondant,
-calcul de paramètres d’un premier modèle électrique d’approximation de ladite courbe I(V), et d’un premier coût représentatif d’un écart entre ledit premier modèle et ladite courbe I(V), en mettant en œuvre une métrique de distance dans l’espace de coordonnées polaires,
- calcul de paramètres d’un deuxième modèle électrique d’approximation de ladite courbe I(V), et d’un deuxième coût représentatif d’un écart entre ledit deuxième modèle et ladite courbe I(V), en mettant en œuvre ladite métrique de distance dans l’espace des coordonnées polaires,
- sélection d’un modèle électrique d’estimation de la courbe I(V) parmi lesdits premier modèle électrique d’approximation et deuxième modèle électrique d’approximation en fonction des premier et deuxième coûts,
-diagnostic de fonctionnement en fonction de la valeur d’au moins un paramètre du modèle électrique d’estimation sélectionné.
Avantageusement, le procédé proposé permet, grâce à l’utilisation des coordonnées polaires, de remédier aux inconvénients de l’état de la technique précités, et de permettre une comparaison entre modèles électriques et données de mesure quelle que soit la partie de la courbe I(V) considérée.
Le procédé de diagnostic de fonctionnement selon l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables.
Le procédé comporte en outre une étape d’estimation d’une valeur de courant de court-circuit et d’une valeur de tension en circuit ouvert avant la transformation en coordonnées polaires, correspondant respectivement à des points extrêmes de la courbe I(V), qui sont respectivement un premier point de tension nulle et de courant égal à la valeur de courant de court-circuit (I sc ), et un deuxième point de tension égale à la valeur de tension en circuit ouvert (V oc ) et à un courant nul, et dans lequel la transformation en coordonnées polaires est normalisée par lesdites valeurs de courant de court-circuit (I sc ) et de tension en circuit ouvert.
La transformation en coordonnées polaires normalisée comprend, pour chaque couple de valeurs de courant et de tension une division de la valeur de courant par ladite valeur de courant de court-circuit, et de la valeur de tension par ladite valeur de tension en circuit ouvert.
Selon l’invention, les moyens de vannage du système selon l’invention sont configurés de manière à ne permettre ni un raccordement des moyens pour l'amenée et l’évacuation de l’effluent liquide des deux dispositifs aux moyens de circulation de l’effluent liquide de manière concomitante (c’est-à-dire en même temps), ni un raccordement des moyens pour le passage du gaz des moyens de régénération par fluidisation gazeuse des deux dispositifs aux moyens de régénération par fluidisation gazeuse de manière concomitante. Autrement dit, les moyens de vannage du système selon l’invention sont configurés pour le fonctionnement suivant : 1) si le premier des dispositifs de filtration régénérables est utilisé en mode de filtration (seul l'effluent liquide peut entrer et sortir de l'enceinte du premier des dispositifs de filtration régénérables), le deuxième des dispositifs de filtration régénérables ne peut pas être utilisé en filtration, mais peut par contre être utilisé en régénération (seul le gaz des moyens de régénération par fluidisation gazeuse peut entrer et sortir de l'enceinte du deuxième des dispositifs de filtration régénérables) ; 2) si le premier des dispositifs de filtration régénérables est utilisé pour une phase de régénération (seul le gaz des moyens de régénération par fluidisation gazeuse peut entrer et sortir de l'enceinte du premier des dispositifs de filtration régénérables), le deuxième des dispositifs de filtration régénérables ne peut être utilisé en phase de régénération mais peut être par contre utilisé en phase de filtration (seul l'effluent liquide peut entrer et sortir de l'enceinte du deuxième des dispositifs de filtration régénérables). De cette manière, il y a toujours un seul des dispositifs de filtration régénérables qui peut être utilisé pour une filtration, pendant que l’autre peut être en phase de régénération. Le système selon l’invention peut ainsi permettre une filtration continue de l’effluent liquide, sans interruption, puisque lorsque l’un des dispositifs de filtration régénérables nécessite une régénération car son milieu granulaire est colmaté, la filtration peut être poursuivie sur l’autre dispositif de filtration régénérable. Le système selon l’invention est donc particulièrement avantageux dans le cas de dispositifs de traitement de textiles industriels tels qu’une blanchisserie industrielle, pour lesquels le flux d’effluent liquide à filtrer peut être continu.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, les moyens de vannage du système selon l’invention peuvent comprendre au moins une vanne pilotable, ainsi que des moyens pour piloter l’ouverture et la fermeture des voies de la (ou des) vanne(s). Les vannes de cette mise en œuvre de l’invention peuvent être des vannes 2 voies, des vannes 3 voies, des vannes 6 voies rotatives ou une vanne 12 voies avec 2 positions. De telles vannes permettent de manière générale de contrôler la circulation des fluides (en l’espèce, la circulation de l’effluent liquide versus la circulation du gaz des moyens de régénération par fluidisation gazeuse) dans les enceintes des dispositifs de filtration régénérables du système selon l’invention. Les moyens pour piloter l’ouverture et la fermeture des voies de la (ou des) vanne(s) peuvent comprendre des moyens informatiques reliés à un automate pour envoyer un signal électrique, hydraulique ou pneumatique à la (ou les) vanne(s).
La illustre, de manière schématique et non limitative, un premier mode de réalisation du système selon l’invention. Selon cette conception, le système pour la filtration de microfibres comprend deux dispositifs de filtration régénérables 1, 2 identiques et disposés en parallèle. Le système selon ce mode de réalisation de l’invention est raccordé à une conduite de vidange 100 unique d’un dispositif de lavage de textile (non représenté), via deux conduites 101, 101’, et à une conduite 105 d’un système d’évacuation des eaux usées (non représenté), tel qu’un siphon en amont d’un dispositif de tout à l’égout, via deux conduites 104, 104’. Le système selon ce mode de réalisation de l’invention est raccordé à un dispositif pour la régénération par fluidisation gazeuse (non représenté ; par exemple une soufflante) via deux conduites 110, 115, qui chacune se dédouble en deux conduites 111, 111’, 114, 114’ pour permettre le passage du gaz dans chacun des dispositifs de filtration régénérables 1, 2. Chaque dispositif de filtration régénérable 1, 2 est constitué d’une enceinte 10, 10’ cylindrique munie d’un support 20, 20’ permettant de soutenir un milieu granulaire 30, 30’ constitué d’un lit de particules, et surmonté par un volume libre 40, 40’ permettant de contenir l’accumulation de liquide de vidange pendant la filtration et/ou de contenir une expansion des particules du lit 30,30’ qui est fluidisé pendant la régénération. Chaque dispositif de filtration régénérable du système selon ce mode de réalisation comprend, dans la paroi supérieure de l'enceinte 10,10’, une ouverture 102, 102’ permettant l’amenée de l'effluent liquide à filtrer, et une ouverture 103, 103’ permettant l’évacuation de l'effluent liquide filtré. Chaque dispositif de filtration régénérable du système selon ce mode de réalisation comprend également une ouverture 113, 113’ située dans la partie supérieure de l’enceinte et une ouverture 112, 112’ située dans la partie inférieure de l’enceinte, permettant le passage du gaz des moyens pour la régénération par fluidisation gazeuse (par exemple des moyens d'aspiration gazeuse). Chaque dispositif de filtration régénérable comporte en outre une grille dans sa partie supérieure 60, 60’ pour retenir, à l'intérieur de l'enceinte 10, 10’, les particules du milieu granulaire 30, 30’ lors de la régénération par fluidisation gazeuse. Une telle grille 60, 60’ peut en outre permettre une distribution plus homogène de l'effluent liquide sur le milieu granulaire 30, 30’ (fonction de brise jet), améliorant ainsi la qualité de filtration du système selon l'invention.
Le système selon ce mode de réalisation comprend en outre des vannes 2 voies 50, 50’, 51, 51’ pour permettre le raccordement des ouvertures 102, 102’, 103, 103’ aux conduites 100, 101, 101’, 104, 104’, 105, et des vannes 52, 52’, 53, 53’ pour permettre le raccordement des ouvertures 112, 112’, 113, 113’ aux conduites 110, 111, 111’, 114, 114’, 115. Les moyens de vannage du système selon l’invention sont en outre configurés de manière à ne pas permettre que les deux dispositifs de filtration régénérables 1, 2 soient utilisés en même temps en phase de filtration ou en phase de régénération. Ainsi, lorsque le dispositif 1 est en phase de filtration, les vannes 50 et 51 sont ouvertes et les vannes 52 et 53 sont fermées. Le liquide de vidange passe alors du conduit 100 d’un dispositif de lavage de textile (non représenté) au conduit 101 puis entre dans le dispositif 1 par l’ouverture 102. Le liquide filtré est ensuite récupéré par l’ouverture 103 et est dirigé par le conduit 104 puis 105. En parallèle, le dispositif 2 ne peut être en phase de filtration. Pour que le dispositif 2 soit en phase de régénération, les vannes 50’ et 51’ sont fermées et les vannes 52’ et 53’ sont ouvertes. Le gaz, poussé par une soufflante par exemple (non représentée), arrive de la conduite 110 puis 111’ avant d’entrer dans l’enceinte du dispositif 2 par l’ouverture 112’. Le gaz monte dans l’enceinte et fluidise le milieu granulaire 30’ détachant et entrainant les microfibres plastiques retenues. On récupère le gaz contenant les microfibres par l’ouverture 113’ et celui-ci est dirigé vers le conduit 114’ puis 115, avant par exemple d’être envoyé dans un système de séparation gaz/solide (cyclone, électrofiltre…) pour récupérer les microfibres plastiques.
Ainsi, de manière générale, le système selon l'invention permet une utilisation simultanée mais nécessairement distincte des deux dispositifs de filtration régénérables disposés en parallèle, chaque dispositif pouvant être utilisé en phase de filtration pendant que l’autre est en phase régénération, mais ne pouvant être utilisés selon la même phase en même temps. De cette manière, il peut toujours y avoir un des dispositifs de filtration régénérables du système selon l’invention en phase de filtration, pendant que l’autre dispositif de filtration régénérable peut être en phase de régénération. Il n’est ainsi pas nécessaire d’arrêter la filtration réalisée par le système selon l’invention lorsqu’un des dispositifs de filtration régénérables nécessite une phase de régénération puisque l’autre dispositif de filtration peut toujours fonctionner en filtration. De plus, chaque dispositif de filtration régénérable du système selon l’invention permet une filtration des microfibres contenues dans un liquide de vidange, par rétention des microfibres dans la porosité du milieu granulaire traversé par l'effluent. Ce type de filtration, aussi connu sous le terme de "filtration en profondeur" dans d'autres domaines, est particulièrement adapté à la capture des microfibres dont la forme allongée facilite la rétention dans la tortuosité du lit de particules. A noter qu'une partie des microfibres peuvent être aussi retenues à la surface supérieure du milieu granulaire. De plus, le système selon l'invention étant apte à être raccordé à des moyens de régénération du milieu granulaire par fluidisation gazeuse, la durée de vie du système selon l’invention peut être allongée, et la collecte des microfibres retenues dans la porosité du milieu granulaire est même rendue possible.
La présente une alternative au mode de réalisation de la , en tout point identique à ce premier mode (ainsi, les éléments communs ne seront pas décrits à nouveau), à l'exception du fait que les ouvertures 102, 102’ pour l’amenée de l’effluent liquide dans les enceintes 10, 10’ sont situés non pas au-dessus du milieu granulaire 30, 30’, mais au niveau du milieu granulaire 30, 30’, et se prolongent dans l’enceinte par les conduites 90, 90’ munies d’un déflecteur 91, 91’ pour amener (via une différence de pression exercée par exemple par une pompe (non représentée)) l’effluent liquide au-dessus de la grille 60, 60’. Ce type d’amenée de l’effluent liquide (dite en « upflow ») permet de diminuer la vitesse du liquide lors de son écoulement vers le milieu granulaire et donc de répartir ce dernier de manière plus homogène et moins turbulente en comparaison de l’amenée de l’effluent liquide de la (dite en « downflow »). L’amenée de l’effluent liquide au-dessus de la grille 60, 60’ permet de contribuer à l’homogénéisation de la distribution de l’effluent liquide, mais permet en outre de retenir les particules de grande taille contenues dans l’effluent liquide. Le déflecteur de liquide 91, 91’ contribue à améliorer l’homogénéisation de la distribution de l’effluent liquide. Il peut être remplacé par tout distributeur liquide connu de l’homme du métier.
La présente une alternative au mode de réalisation de la , en tout point identique à ce premier mode (ainsi, les éléments communs ne seront pas décrits à nouveau), à l'exception de moyens pour piloter l’ouverture et la fermeture des vannes deux voies 50, 50’, 51, 51’, 52, 52’, 53, 53’ sous la forme de moyens informatiques INF et d’un automate AUT reliés entre eux, l’automate AUT étant en outre relié aux vannes deux voies 50, 50’, 51, 51’, 52, 52’, 53, 53’ pour envoyer un signal d’information aux vannes deux voies 50, 50’, 51, 51’, 52, 52’, 53, 53’.
Selon une première variante de l’invention, chaque dispositif de filtration régénérable du système selon l’invention peut comprendre un capteur de pression différentielle pour mesurer une différence de pression dans l’enceinte entre un point situé au-dessus du milieu granulaire et un point situé en dessous du milieu granulaire du dispositif de filtration régénérable considéré. Une différence de pression ainsi mesurée est un indicateur que le lit est encrassé, et une différence de pression supérieure à un seuil prédéfini, de préférence compris 0.05 et 2 bar, et très préférentiellement compris entre 0.1 et 1 bar, peut être un indicateur qu’une régénération du milieu granulaire de ce dispositif de filtration régénérable est nécessaire.
Selon une mise en œuvre de la première variante, le capteur de pression différentielle de chaque dispositif de filtration régénérable du système selon l’invention peut être relié à une alarme, par exemple lumineuse et/ou sonore, l’alarme pouvant être déclenchée lorsque la différence de pression mesurée est supérieure au seuil prédéfini.
Selon une autre mise en œuvre de la première variante de mise en œuvre de l’invention pouvant toutefois être combinée à la précédente et lorsque les moyens de vannage du système selon l’invention comprennent au moins une vanne et des moyens pour piloter l’ouverture et la fermeture des voies de la ou des vannes, le capteur de pression différentielle de chaque dispositif de filtration régénérable peut être relié aux moyens pour piloter l’ouverture et la fermeture des voies de la ou des vannes, afin de permettre l’ouverture et la fermeture des voies de la ou des vannes en fonction des valeurs de différence de pression mesurées par les capteurs de pression différentielle de chaque dispositif de filtration régénérable et d’un seuil de pression prédéfini. Ainsi, une telle mise en œuvre permet une exploitation automatisée du système selon l’invention, puisque lorsqu’une pression trop élevée est détectée (autrement dit, dès qu’un encrassement trop important est détecté) dans le dispositif de filtration régénérable utilisé en phase de filtration, ce dispositif de filtration régénérable peut être basculé en phase de régénération de manière automatique, pendant que l’autre est basculé en phase de filtration.
La présente une variante du mode de réalisation de la , en tout point identique à ce premier mode (ainsi, les éléments communs ne seront pas décrits à nouveau), à l'exception de la présence d’un capteur de pression différentielle DP, DP’ pour chacun des dispositifs de filtration régénérables 1, 2. Alternativement, cette variante de réalisation peut être combinée aux mises en œuvre des figures 1b ou 1c.
Selon une deuxième variante du système selon l’invention, pouvant être combinée à la première variante du système selon l’invention, chaque dispositif de filtration régénérable peut comprendre une ligne d’équilibrage du gaz, comprenant une vanne deux voies et une ouverture aménagée dans l’enceinte et disposée au-dessus du milieu granulaire, de préférence au-dessus d’une grille disposée au-dessus du milieu granulaire (telle que décrit ci-dessus) si une telle grille est existante. Une telle ligne d’équilibrage du gaz peut permettre, préalablement à une phase de filtration, de faciliter l’évacuation de l’air présent dans une enceinte et ainsi son remplissage par l’effluent liquide, et inversement, préalablement à une phase de régénération, de mettre l’enceinte à la pression atmosphérique et ainsi faciliter l’évacuation du liquide de vidange de cette enceinte.
La présente une variante du mode de réalisation de la , en tout point identique à ce premier mode (ainsi, les éléments communs ne seront pas décrits à nouveau), à l'exception de la présence d’une ligne d’équilibrage du gaz pour chacun des dispositifs de filtration régénérables 1, 2, comprenant, pour chaque dispositif de filtration régénérable 1, 2, une ouverture 71, 71’ aménagée dans l’enceinte 10, 10’ au-dessus de la grille 60, 60’, ainsi qu’une vanne deux voies 54, 54’ et une conduite 70, 70’. Une telle ligne d’équilibrage peut être mise en œuvre de la manière suivante : préalablement à une phase de filtration d’un des dispositifs de filtration régénérables 1, 2, on peut ouvrir la vanne 54, 54’ de la ligne d’équilibrage du gaz relative à ce dispositif de filtration régénérable 1, 2, afin de permettre l’échappement de l’air contenu dans l’enceinte 10, 10’ et ainsi son remplissage par le liquide de vidange. Une fois l’air évacué, on peut refermer la vanne 54, 54’ qui a été ouverte. Puis préalablement à une phase de régénération d’un des dispositifs de filtration régénérables 1, 2, on peut ouvrir la vanne 54, 54’ de la ligne d’équilibrage du gaz relative à ce dispositif de filtration régénérable 1, 2 afin de permettre une mise à la pression atmosphérique de l’enceinte 10, 10’ de ce dispositif de filtration régénérable 1, 2 et ainsi assurer un drainage efficace du liquide résiduel contenu dans l’enceinte 10, 10’ de ce dispositif de filtration régénérable 1, 2.
Selon une troisième variante du système selon l’invention, pouvant être combinée aux première et/ou deuxième variante du système selon l’invention, chaque dispositif de filtration régénérable peut comprendre une ligne de purge, comprenant une vanne deux voies et une ouverture aménagée dans l’enceinte et disposée sous le milieu granulaire. Une telle ligne de purge peut permettre, préalablement à une phase de régénération, de faciliter l’évacuation de l’effluent liquide présent dans une enceinte et ainsi son remplissage par le gaz.
La présente une variante du mode de réalisation de la , en tout point identique à ce premier mode (ainsi, les éléments communs ne seront pas décrits à nouveau), à l'exception de la présence d’une ligne de purge pour chacun des dispositifs de filtration régénérables 1, 2, comprenant, pour chaque dispositif de filtration régénérable 1, 2, une ouverture 81, 81’ aménagée à la base de l’enceinte 10, 10’ ainsi qu’une vanne deux voies 59, 59’ et une conduite 80, 80’. Une telle ligne de purge peut être mise en œuvre de la manière suivante : préalablement à une phase de régénération d’un des dispositifs de filtration régénérables 1, 2, on peut ouvrir la vanne 59, 59’ de la ligne de purge relative à ce dispositif de filtration régénérable 1, 2, afin de permettre l’évacuation de l’effluent liquide contenu dans l’enceinte 10, 10’ et ainsi son remplissage par le gaz des moyens de fluidisation gazeuse. Une fois l’effluent liquide évacué, on peut refermer la vanne 59, 59’ qui a été ouverte.
Avantageusement, les moyens pour piloter les ouverture et fermeture des voies des vannes du système selon le mode de réalisation préféré de l’invention décrit ci-dessus permettent également de piloter les ouverture et fermeture des vannes des deuxième et/ou troisième variantes du système selon l’invention.
Selon une possibilité, le procédé comporte une prise en compte d’un seuil de décision, le procédé visant à comparer une concentration de l’espèce d’intérêt au seuil de décision le procédé étant tel que lors de l’étape a), la concentration de l’espèce de contrôle, est comprise entre 0.01 fois et 100 fois le seuil de décision.
Selon une possibilité, dans l’étape h), le critère d’arrêt des itérations est atteint lorsque :
la quantité de séquences associées à l’espèce d’intérêt dépasse le seuil du nombre de séquences; et/ou la quantité de séquences associées à l’espèce de contrôle dépasse le seuil de contrôle; et/ou la durée cumulée des étapes c) atteint une durée maximale prédéterminée ; et/ou le nombre de séquençages cumulés lors des étapes c) atteint un nombre maximal prédéterminé ; et/ou le nombre d’itérations atteint un nombre maximal d’itérations prédéterminé.
Selon un mode de réalisation, suite à une détection d’une présence de l’espèce d’intérêt dans l’échantillon, le procédé comporte les étapes :