FR2906314A1 - Dispositif de protection pour un moteur a gaz - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de protection (24) pour un moteur (12) à gaz stationnaire, le moteur étant apte à délivrer une puissance électrique (Pe) en réponse à une consigne de puissance (Pc) appliquée au moteur (12).L'invention se caractérise par le fait que le dispositif comporte :- des moyens de mesure (26) pour mesurer une grandeur (IM) représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur;- des moyens (28) pour déterminer une valeur de puissance électrique optimale à atteindre compte tenu de la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz mesurée;- des moyens (30) pour changer la consigne de puissance de sorte que la puissance électrique délivrée (Pe) soit sensiblement égale à la valeur de puissance électrique optimale (Peopt) déterminée.

Description

1 La présente invention concerne le domaine des moteurs à gaz, notamment
les moteurs à gaz destinés à fonctionner à un régime stationnaire. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de protection pour un moteur à gaz, notamment stationnaire, le moteur étant apte à délivrer une puissance électrique en réponse à une consigne de puissance appliquée au moteur. Un tel moteur, bien connu par ailleurs, est généralement alimenté par un combustible gazeux, tel du gaz naturel ou du bio-combustible 10 gazeux. Le dispositif selon la présente invention vise à protéger le moteur de combustions anormales, qui sont essentiellement dues à la variation de la composition chimique du combustible, cette variation pouvant résulter du changement de source d'approvisionnement en combustible (dans le 15 cas du gaz naturel), ou bien de fluctuations dans le processus de dégradation des déchets (dans le cas du bio-combustible). Il est connu que les combustions anormales d'un moteur, qui se manifestent généralement par un phénomène de cliquetis, peuvent gravement endommager le moteur, et à tout le moins, entrainent une 20 baisse de puissance. Le phénomène de cliquetis, bien connu par ailleurs, se traduit généralement par une auto inflammation du combustible dans un cylindre du moteur, laquelle génère une ou plusieurs micro-explosions sonores pouvant conduire à la destruction du piston ou du cylindre du moteur. 25 Comme l'apparition du phénomène de cliquetis est généralement accompagnée d'une baisse anormale de la puissance de sortie du moteur et d'un bruit spécifique plus ou moins audible, il était possible pour un opérateur de se rendre compte d'une combustion anormale en conséquence de quoi il pouvait baisser manuellement la puissance de 30 consigne pour faire revenir le moteur dans une zone de fonctionnement exempte de cliquetis. Il est aussi connu de disposer des capteurs mécaniques de cliquetis à l'intérieur du moteur afin de détecter une combustion anormale, la puissance de consigne étant ensuite baissée. 2906314 2 L'inconvénient des deux situations décrites ci-dessus est que l'action prise est curative, c'est-à-dire que l'on n'empêche pas l'apparition du phénomène de cliquetis, lequel endommage le moteur. Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de 5 protection préventive pour un moteur à gaz, notamment stationnaire. L'invention atteint son but par le fait que le dispositif comporte : des moyens de mesure pour mesurer une grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur ; des moyens pour déterminer une valeur de puissance électrique optimale à atteindre compte tenu de la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz mesurée ; des moyens pour changer la consigne de puissance de sorte que la puissance électrique délivrée soit sensiblement égale à la valeur de puissance électrique optimale déterminée. Au sens de la présente invention, la valeur de puissance électrique optimale est, pour un gaz donné, une valeur avantageuse de puissance électrique pour laquelle la combustion du gaz à l'intérieur du moteur est normale, c'est-à-dire exempte de cliquetis.
La consigne de puissance est avantageusement changée avant que le gaz, dont la grandeur représentative de son comportement à la combustion est mesurée, n'entre dans le moteur, en conséquence de quoi on évite l'apparition de cliquetis dans le cas où la grandeur mesurée révèle que ce gaz conduira à une combustion anormale.
La consigne de puissance est donc avantageusement changée de manière préventive afin d'éviter l'endommagement du moteur dû aux combustions anormales. Un autre avantage de la présente invention est d'optimiser la puissance de sortie du moteur en fonction de la qualité de combustion du gaz alimentant le moteur, cette puissance de sortie n'étant pas abaissée empiriquement comme dans les techniques antérieures. De manière préférentielle, mais non nécessairement, les moyens de mesure comprennent aussi des moyens de calcul, c'est-à-dire qu'au sens de l'invention, la grandeur représentative du comportement à la combustion peut être directement ou indirectement mesurée.
2906314 3 De manière préférentielle, mais non nécessairement, la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur est l'indice de méthane dudit gaz. De manière connue, l'indice de méthane d'un gaz est le 5 pourcentage de méthane dans un mélange gazeux constitué par du méthane et de l'hydrogène, ce mélange gazeux et ce gaz ayant le même comportement vis-à-vis des combustions anormales, étant entendu que ce comportement est considéré dans un moteur de référence. Sans sortir du cadre de la présente invention, on pourrait choisir 10 d'autres grandeurs représentatives du comportement à la combustion du gaz, par exemple des indices basés sur des pseudo-gaz tels que ceux décrits dans le brevet EP 1 412 742 de la demanderesse. Avantageusement, les moyens pour déterminer une valeur de puissance électrique optimale à atteindre comportent en outre des moyens 15 pour déterminer une valeur du besoin en indice de méthane optimal du moteur à partir de l'indice de méthane du gaz mesuré, et des moyens pour déterminer la valeur de puissance électrique optimale à partir de la valeur du besoin en indice de méthane optimal. Le besoin en indice de méthane du moteur à gaz est, pour une 20 puissance électrique donnée, la valeur minimale de l'indice de méthane du gaz pour laquelle la combustion de ce gaz dans ledit moteur est normale, étant entendu que le besoin en indice de méthane dépend aussi des réglages dudit moteur. Il en résulte que l'on obtient une combustion normale dès lors que 25 l'indice de méthane du gaz fourni au moteur est au moins égal au besoin en indice de méthane dudit moteur. Autrement dit, lorsqu'on alimente un moteur avec un gaz ayant un indice de méthane donné, il est nécessaire que la valeur du besoin en indice de méthane du moteur soit inférieure ou égale à l'indice de 30 méthane de ce gaz. Conformément à l'invention, la valeur du besoin en indice de méthane optimal, est une valeur avantageuse pour laquelle la combustion est normale. De manière préférentielle, le besoin en indice de méthane optimal 35 déterminé est sensiblement égal ou légèrement inférieur à l'indice de méthane du gaz mesuré, la différence éventuelle entre l'indice de méthane 2906314 4 du gaz mesuré et le besoin en indice de méthane optimal correspondant à une marge de sécurité que l'on se fixe. Par ailleurs, le besoin en indice de méthane du moteur est fonction de la puissance électrique délivrée et des réglages du moteur, tels que 5 notamment l'avance à l'allumage et l'excès d'air. Ainsi, pour des réglages du moteur donnés, il existe une relation entre la puissance électrique délivrée et le besoin en indice du moteur, en conséquence de quoi la puissance électrique optimale est fonction du besoin en indice de méthane optimal.
10 Autrement dit, l'idée sous jacente de l'invention est d'adapter, de manière avantageuse, le besoin en indice méthane du moteur en fonction de l'indice de méthane du gaz qui l'alimente, de telle sorte que la combustion soit exempte de cliquetis. Pour réaliser cette adaptation, on modifie la puissance électrique 15 optimale à atteindre. Avantageusement, l'indice de méthane du gaz fourni est mesuré à l'aide d'un capteur. De manière préférentielle, mais non nécessairement, on utilise le capteur décrit dans le brevet EP 1 412 742 de la demanderesse.
20 Avantageusement, le capteur est positionné dans une conduite d'amenée du gaz au moteur, à une distance du moteur qui est fonction du temps de réponse du moteur au changement de consigne de puissance. Le temps de réponse du moteur correspond au temps dont a besoin le moteur pour passer d'un premier régime stationnaire à un second 25 régime stationnaire lors d'un changement de consigne de puissance correspondant. Conformément à l'invention, le capteur est avantageusement disposé à une distance suffisante du cylindre du moteur pour que le moteur ait le temps pour changer de régime stationnaire lorsqu'une 30 variation de la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur est détectée. Cette distance suffisante est au moins égale à la distance parcourue par le gaz pendant une durée égale au temps de réponse du moteur. La présente invention concerne également un procédé de 35 protection d'un moteur à gaz, notamment stationnaire, apte à délivrer une 2906314 5 puissance électrique en réponse à une consigne de puissance appliquée audit moteur. Comme on l'a déjà mentionné, les procédés existants constituent des moyens de protection curatifs n'empêchant pas l'endommagement du 5 moteur à gaz. Le procédé selon l'invention se propose de remédier à cet inconvénient. Le but est atteint par le fait que l'on mesure une grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur, 10 on détermine une valeur de puissance électrique optimale à atteindre compte tenu de la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz mesurée, et on change la consigne de puissance de sorte que la puissance électrique délivrée par le moteur soit sensiblement égale à la valeur de puissance électrique optimale déterminée.
15 De manière préférentielle, la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur est l'indice de méthane du gaz. Avantageusement, on détermine une valeur du besoin en indice de méthane optimal du moteur en fonction de l'indice de méthane du gaz 20 mesuré, et on détermine la valeur de puissance électrique optimale à partir de la valeur du besoin en indice de méthane optimal. Avantageusement, le besoin en indice de méthane optimal déterminé est sensiblement égal ou légèrement inférieur à l'indice de méthane du gaz mesuré.
25 Avantageusement, la valeur de puissance électrique optimale est déterminée à partir d'une cartographie générée en mesurant, pour une pluralité de valeurs de consigne de puissance, la valeur minimale de l'indice de méthane du gaz que l'on peut fournir au moteur tout en ayant une combustion substantiellement exempte de cliquetis, ainsi que la 30 puissance électrique délivrée. Autrement dit, la cartographie est une base de données numérique contenant les valeurs de puissances électriques optimales délivrées par le moteur en fonction les valeurs du besoin en indice méthane dudit moteur. Evidemment, cette cartographie dépend du moteur et de ses 35 réglages.
2906314 6 La présente invention concerne enfin un procédé de génération d'une cartographie numérique de tendance au cliquetis d'un moteur à gaz stationnaire. Selon l'invention, on fournit un moteur à gaz stationnaire apte à 5 délivrer une puissance électrique en réponse à une consigne de puissance appliquée audit moteur, on choisit une valeur de consigne de puissance, on alimente le moteur avec un gaz ayant un indice de méthane prédéterminé, on calcule la valeur d'un coefficient représentatif du comportement de combustion dudit gaz, on décrémente l'indice de 10 méthane du gaz jusqu'à ce que la valeur du coefficient représentatif du comportement à la combustion du gaz soit égale à une valeur limite prédéterminée, on mémorise la valeur de l'indice de méthane dudit gaz ainsi que la puissance électrique délivrée par le moteur. Avantageusement, ladite valeur limite est dépendante de 15 paramètres de fonctionnement du moteur à gaz. Préférentiellement, ces paramètres sont notamment l'avance à l'allumage, l'excès d'air, la vitesse de rotation du moteur et la puissance électrique délivrée. De manière préférentielle, le coefficient représentatif du 20 comportement à la combustion du gaz est un estimateur de cliquetis. L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, de modes de réalisation indiqués à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : 25 - la figure 1 montre le diagramme synoptique d'une installation comprenant un moteur à gaz stationnaire muni du dispositif de protection selon la présente invention ; - la figure 2 est une courbe représentant la variation du besoin en indice méthane en fonction de la variation de la 30 puissance électrique délivrée par le moteur à gaz ; - la figure 3 est la courbe réciproque de la courbe de la figure 2, représentant la variation de la puissance électrique délivrée par le moteur à gaz en fonction de la variation du besoin en indice méthane ; 35 - la figure 4 montre un exemple d'utilisation du procédé de protection de l'invention à partir de la courbe de la figure 3; 2906314 7 - la figure 5 représente le diagramme d'un procédé de génération d'une cartographie numérique permettant d'obtenir la courbe de la figure 2. A l'aide de la figure 1, on va tout d'abord décrire une installation 5 10, telle une installation énergétique stationnaire, comprenant un moteur à gaz 12, de préférence mais pas exclusivement du type stationnaire, lequel est alimenté par un combustible gazeux acheminé jusqu'à une entrée du moteur 12 par l'intermédiaire d'une conduite 14. Dans le cadre de la présente invention, le combustible gazeux peut 10 être du gaz naturel, du biogaz ou tout autre type de gaz convenant à cet usage. De manière connue, le moteur à gaz comprend au moins un cylindre dans lequel a lieu la combustion du combustible gazeux, cette combustion entrainant la rotation d'un arbre 16 du moteur à gaz 12, de 15 telle sorte que ledit moteur est apte à délivrer une puissance électrique Pe par l'intermédiaire d'un alternateur 18 relié à l'arbre dudit moteur 12. L'installation comporte en outre des moyens de commande 20 pour fournir une consigne de puissance Pc au moteur à gaz 12, cette consigne variant généralement entre 0 et 100%.
20 On comprend que la puissance électrique Pe du moteur 12 est délivrée en réponse à la consigne de puissance Pc fournie par les moyens de commande 20. Pour ce faire, l'installation 10 comporte en outre un asservissement en puissance électrique, schématisé ici par la flèche 22.
25 De manière particulièrement avantageuse, l'installation 10 comporte en outre un dispositif de protection 24 pour le moteur à gaz stationnaire. Conformément à la présente invention, le dispositif de protection 24 permet avantageusement de prévenir les combustions anormales du 30 combustible gazeux dans le moteur à gaz 12, lesquelles se traduisent généralement par le phénomène connu de cliquetis pouvant endommager sévèrement les éléments constitutifs du moteur à gaz 12. Le principe, qui sera davantage détaillé dans la suite, est de modifier préventivement la puissance de consigne Pc si une variation de la 35 qualité du gaz est détectée en amont du moteur 12.
2906314 8 Au sens de l'invention, par qualité du gaz, il faut entendre le comportement à la combustion du gaz fourni au moteur du gaz 12. Ainsi, pour une consigne de puissance Pc donnée, la combustion d'un gaz de mauvaise qualité aura tendance à présenter des anormalités 5 se traduisant par du cliquetis, contrairement à la combustion d'un gaz de bonne qualité. Pour ce faire, le dispositif selon l'invention comporte tout d'abord des moyens de mesure 26 pour mesurer une grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur 12.
10 De manière préférentielle, cette grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz est l'indice de méthane IM du gaz. Autrement dit, la qualité du gaz entrant dans le moteur 12 est caractérisée ici par son indice de méthane. Il est toutefois possible de choisir d'autres types d'indice.
15 Pour mesurer l'indice de méthane du gaz, les moyens de mesure 26 comprennent avantageusement un capteur 26 monté sur la conduite 14 en amont de l'entrée du moteur à gaz 12, lequel mesure en continu l'indice de méthane IM du gaz. Un tel capteur, déjà connu par ailleurs, peut être élaboré en se 20 basant notamment sur l'enseignement technique contenu dans le brevet EP 1 412 742 de la demanderesse. Comme on le voit sur la figure 1, le dispositif de protection 24 selon l'invention comporte en outre des moyens 28 pour déterminer une valeur de puissance électrique optimale Peopt à atteindre compte tenu de 25 la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz mesurée, c'est-à-dire compte tenu de l'indice de méthane du gaz IM mesuré. Cette valeur de puissance électrique optimale Peopt est ensuite transmise à des moyens 30 pour changer la consigne de puissance Pc de 30 sorte que la puissance électrique délivrée Pe soit sensiblement égale à la valeur de puissance électrique optimale Peopt déterminée, lesdits moyens 30 pilotant les moyens de commande 20. En outre, les moyens 28 pour déterminer la valeur de puissance électrique optimale Peopt à atteindre comportent avantageusement des 35 moyens 32 pour déterminer une valeur du besoin en indice de méthane optimal BlMopt à partir de l'indice de méthane IM du gaz mesuré.
2906314 9 Cette valeur du besoin en indice de méthane optimal BlMopt est ensuite transmise à des moyens 34 pour déterminer la valeur de puissance électrique optimale Peopt à atteindre à partir de la valeur du besoin en indice de méthane optimal BlMopt.
5 De manière préférentielle, le besoin en indice méthane optimal BlMopt déterminé est sensiblement égal ou légèrement inférieur à l'indice de méthane du gaz mesuré. La différence possible entre l'indice de méthane mesuré et le besoin en indice méthane optimal déterminé correspond à une marge de sécurité 10 que l'on peut ou non fixer. Autrement dit, l'idée sous jacente est d'adapter le besoin en indice méthane du moteur en fonction de l'indice de méthane du gaz qui l'alimente, de telle sorte que la combustion soit exempte de cliquetis. Comme on le verra plus en détail par la suite, on peut modifier le 15 besoin en indice méthane du moteur 12 en modifiant les réglages dudit moteur, notamment la consigne de puissance Pc. En résumé, la consigne de puissance Pc peut être modifiée dès lors qu'une variation de la qualité du gaz est détectée par les moyens de mesure 26, afin que le moteur délivre une puissance électrique 20 sensiblement égale à la puissance électrique optimale Peopt pour laquelle la combustion n'est jamais anormale. On va maintenant expliquer plus en détail comment on détermine la valeur de puissance électrique optimale Peopt. Comme on l'a déjà mentionné ci-dessus, le besoin en indice de 25 méthane du moteur 12 est, pour une puissance électrique délivrée donnée, la valeur minimale de l'indice de méthane du gaz pour laquelle la combustion est normale. Conformément à la présente invention, la valeur de puissance électrique optimale est déterminée à partir d'une cartographie générée en 30 mesurant, pour une pluralité de valeurs de consigne de puissance, la valeur minimale de l'indice de méthane du gaz que l'on peut fournir au moteur (pour un réglage donné du moteur) tout en ayant une combustion substantiellement exempte de cliquetis, ainsi que la puissance électrique délivrée.
35 Autrement dit, on génère une cartographie pour une première relation : 2906314 10 BIM = f (Pe) Où BIM est le besoin en indice de méthane du moteur et Pe la puissance électrique délivrée par ledit moteur.
5 Une représentation graphique de cette fonction f est montrée sur la figure 2. Cette courbe délimite une première zone 36 où BIM>f(Pe) pour laquelle la combustion du gaz dans le moteur est normale, d'une seconde zone 38 où BIM<f(Pe) pour laquelle la combustion du gaz dans le moteur 10 est cliquetante. Dans un second temps, on inverse la fonction f de manière à obtenir une seconde relation : Pe = f -'(BIM) 15 Une représentation graphique de cette fonction f est montrée sur la figure 3. Cette courbe délimite une zone 40 où Pe<f -'(BIM) pour laquelle la combustion du gaz dans le moteur est normale, d'une autre zone 42 où Pe>f -'(BIM) pour laquelle la combustion du gaz dans le moteur est 20 cliquetante. Le principe de fonctionnement de l'invention se comprend à l'aide de la figure 4. Partant d'un premier régime stationnaire sûr (combustion normale) représenté par le point A pour lequel le besoin en indice de méthane du 25 moteur optimal est BIMopti tandis que la puissance électrique optimale délivrée est Peopti, la dégradation de la qualité du gaz détectée par le capteur 26 entraîne la diminution de la valeur de l'indice de méthane mesurée en conséquence de quoi on détermine une nouvelle valeur de besoin en indice de méthane optimal BIMopt2, évidemment inférieure à 30 BIMopti, avant de déterminer une nouvelle valeur de puissance électrique optimale Peopt2 à atteindre, inférieure à Peopti, à l'aide de la cartographie numérique de la seconde relation mentionnée ci-dessus. Le moteur atteint donc avantageusement un second régime stationnaire sûr représenté par le point B sur la courbe de la figure 4.
2906314 11 On comprend à l'aide de la figure 4, que grâce à la présente invention, la puissance électrique est diminuée de façon optimale et non pas empiriquement. Inversement, dans le cas d'une détection d'une amélioration de la 5 qualité du gaz, le dispositif selon l'invention permet avantageusement d'augmenter la puissance électrique optimale délivrée par le moteur. On va maintenant décrire un autre aspect de la présente invention. Le moteur à gaz 12 présente un temps de réponse T, qui est lié à l'asservissement en puissance électrique.
10 Ce temps de réponse T correspond à la durée nécessaire pour modifier la puissance électrique en réponse à un changement de consigne de puissance. Par ailleurs, le gaz présente une vitesse V, fonction du débit volumique et de la section de la conduite 14.
15 Il en résulte que pendant la durée T, une particule de gaz parcourt la distance D=V*T. Dès lors qu'une variation de la qualité de gaz est détectée par le capteur 26, il est nécessaire que le moteur 12 ait eu le temps de changer de régime stationnaire lorsque le gaz arrive dans le cylindre du moteur 20 12. Avantageusement, le capteur est situé à une distance suffisante du moteur pour permettre au moteur de changer de régime avant l'entrée dans le moteur du gaz dont la qualité a varié. Préférentiellement, le capteur 26 est placé à une distance L qui est 25 fonction de la valeur V*T, par exemple L=V*T. La présente invention concerne également un procédé de génération d'une cartographie numérique de tendance au cliquetis du moteur à gaz stationnaire 12, c'est-à-dire notamment une cartographie de la première relation mentionnée ci-dessus.
30 Ce procédé est schématisé par le diagramme 100 de la figure 5. Dans une première étape 102 on choisit tout d'abord une valeur de consigne de puissance entre 0 et 100%. Dans une seconde étape 104, on alimente le moteur 12 par un gaz dont on peut faire varier l'indice de méthane entre 100 et 0.
2906314 12 Pour une valeur prédéterminée de l'indice de méthane du gaz, on calcule, dans une troisième étape 106, la valeur d'un coefficient représentatif du comportement de combustion dudit gaz. Ce coefficient représentatif du comportement à la combustion du 5 gaz est avantageusement un estimateur de cliquetis. De manière préférentielle, on utilise l'estimateur de cliquetis Kp, connu par ailleurs : Egf (t)/V (t) Où Egf(t) correspond à l'énergie disponible dans les gaz frais à l'instant courant, V(t) est le volume courant dans le cylindre du moteur, ET(to) est l'énergie totale dans le cylindre à l'instant d'allumage to et V(to) 15 le volume à l'instant d'allumage dans le cylindre. Dans une quatrième étape 108, on compare la valeur du coefficient représentatif du comportement de combustion du gaz à une valeur limite prédéterminée, cette valeur limite étant telle que la combustion est normale pour une valeur du coefficient représentatif du comportement de 20 combustion du gaz inférieure à ladite valeur limite. En l'espèce, on compare la valeur de l'estimateur de cliquetis Kp à la valeur limite Kp(L) de l'estimateur, cette valeur étant comprise entre 0,5 et 2,5, de préférence entre 0,8 et 2. Si la valeur du coefficient, en l'espèce de l'estimateur Kp, est 25 inférieure à la valeur limite Kp(L), alors on retourne à la deuxième étape 104 où l'on décrémente l'indice de méthane du gaz. La séquence des deuxième, troisième et quatrième étapes 104, 106 et 108 est à nouveau réalisée tant que la valeur du coefficient Kp est inférieure à la valeur limite Kp(L).
30 Si la valeur du coefficient, en l'espèce l'estimateur Kp, est égale à la valeur limite Kp(L), alors on sait que le besoin en indice de méthane du moteur est égal à la valeur de l'indice c de méthane courant du gaz et l'on mémorise, au cours d'une cinquième étape 110, la valeur de l'indice du méthane du gaz ainsi que la valeur de la puissance électrique délivrée.
35 On retourne ensuite à la première étape 102 où l'on choisit une autre valeur de la puissance de consigne et l'on répète la séquence des 10 K = p ET(to)V(to) 2906314 13 étapes suivantes jusqu'à balayer toute la plage de valeurs de consigne de puissance. On obtient ainsi une pluralité de couples de valeurs (BIM, Pe) permettant de générer la cartographie de la fonction f telle que BIM = 5 f(Pe). De manière préférentielle, les moyens 28 pour déterminer la valeur de puissance électrique optimale Peopt à atteindre comprennent des moyens logiciels qui utilisent la cartographie générée par le procédé décrit ci-dessus.
10 Le dispositif de protection selon l'invention peut aussi être utilisé pour protéger un moteur à gaz non stationnaire, tels que ceux embarqués à bord de véhicules. Dans ce cas, la puissance électrique délivrée (Pe) au sens de l'invention correspond à une image de la puissance mécanique délivrée 15 par le moteur, cette image pouvant être fournie, de préférence mais pas exclusivement, par un alternateur similaire à l'alternateur 18 représenté sur la figure 1.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection (24) pour un moteur à gaz, notamment stationnaire (12), le moteur étant apte à délivrer une puissance électrique (Pe) en réponse à une consigne de puissance (Pc) appliquée au moteur (12), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens de mesure (26) pour mesurer une grandeur représentative (IM) du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur ; des moyens (28) pour déterminer une valeur de puissance électrique optimale (Peopt) à atteindre compte tenu de la grandeur (IM) représentative du comportement à la combustion du gaz mesurée ; des moyens (30) pour changer la consigne de puissance (Pc) de sorte que la puissance électrique délivrée (Pe) soit sensiblement égale à la valeur de puissance électrique optimale (Peopt) déterminée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur (IM) représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur est l'indice de méthane dudit gaz.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (28) pour déterminer une valeur de puissance électrique optimale à atteindre comportent en outre des moyens (32) pour déterminer une valeur du besoin en indice de méthane optimal (BlMopt) du moteur (12) à partir de l'indice de méthane (IM) du gaz mesuré, et des moyens pour déterminer la valeur de puissance électrique optimale (Peopt) à partir de la valeur du besoin en indice de méthane optimal (BlMopt).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le besoin en indice de méthane optimal (BlMopt) déterminé est sensiblement égal ou légèrement inférieur à l'indice de méthane (IM) du gaz mesuré. 2906314 15
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indice de méthane (IM) du gaz fourni au moteur (12) est mesuré à l'aide d'un capteur (26). 5
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur (26) est positionné dans une conduite (14) d'amenée du gaz au moteur, à une distance (L) du moteur qui est fonction du temps de réponse du moteur au changement de consigne de puissance (Pc). 10
7. Procédé de protection d'un moteur à gaz, notamment stationnaire, apte à délivrer une puissance électrique (Pe) en réponse à une consigne de puissance (Pc) appliquée audit moteur, le procédé étant caractérisé en ce que l'on mesure une grandeur (IM) représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur, on détermine une valeur de 15 puissance électrique optimale (Peopt) à atteindre compte tenu de la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz mesurée, et on change la consigne de puissance (Pc) de sorte que la puissance électrique délivrée par le moteur soit sensiblement égale à la valeur de puissance électrique optimale (Peopt) déterminée. 20
8. Procédé de protection selon la revendication 7, dans lequel la grandeur représentative du comportement à la combustion du gaz fourni au moteur (12) est l'indice de méthane du gaz. 25
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on détermine une valeur du besoin en indice de méthane optimal (BlMopt) du moteur en fonction de l'indice de méthane du gaz mesuré, et en ce que l'on détermine la valeur de puissance électrique optimale (Peopt) à partir de la valeur du besoin en indice de méthane optimal. 30
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le besoin en indice de méthane optimal (BlMopt) déterminé est sensiblement égal ou légèrement inférieur à l'indice de méthane du gaz mesuré. 35
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la valeur de puissance électrique optimale (Peopt) est déterminée à partir d'une 2906314 16 cartographie générée en mesurant, pour une pluralité de valeurs de consigne de puissance (Pc), la valeur minimale de l'indice de méthane du gaz que l'on peut fournir au moteur tout en ayant une combustion substantiellement exempte de cliquetis, ainsi que la puissance électrique 5 délivrée.
12. Procédé de génération d'une cartographie numérique de tendance au cliquetis d'un moteur (12) à gaz, notamment stationnaire, le procédé étant caractérisé en ce que l'on fournit un moteur à gaz stationnaire apte à 10 délivrer une puissance électrique (Pe) en réponse à une consigne de puissance (Pc) appliquée audit moteur, procédé dans lequel on choisit une valeur de consigne de puissance, on alimente le moteur avec un gaz ayant un indice de méthane (IM) prédéterminé, on calcule la valeur d'un coefficient (Kp) représentatif du comportement de combustion dudit gaz, 15 on décrémente l'indice de méthane du gaz (IM) jusqu'à ce que la valeur du coefficient (Kp) représentatif du comportement à la combustion du gaz soit égale à une valeur limite (Kp(L)) prédéterminée, on mémorise la valeur de l'indice de méthane dudit gaz ainsi que la puissance électrique (Pe) délivrée par le moteur. 20
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel ladite valeur limite (Kp(L)) est dépendante de paramètres de fonctionnement du moteur à gaz. 25
14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le coefficient représentatif du comportement à la combustion du gaz est un estimateur de cliquetis (Kp).
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