Mémoire présenté et défendu publiquement en vue de l'obtention du grade de Licencié en Pédagogie Appliquée, agrégé d'Enseignement Secondaire en Physique

Résumé,

Au 1er chapitre de ce travail, un exposé succinet a été proposé d'abord sur divers concepts et grandeurs caractéristiques du vent, puis sur les études statistiques courantes menées sur ces grandeurs. Il a été ensuite signalé que les F.D.P.S exponentielle, de gauss, de Rayleigh et de Weibull sont les plus communément utilisées pour ajuster les courbes de fréquences observées (f,bs) de la vitesse (v) et de la densité de puissance (p) du vent, Or, les F.D.P.s béta de 1ere espèce ont montré leur efficacité dans l'ajustement des courbes des f,obs des données journalières des grandeurs adimensionnelles comme la durée relative d'ensoleillement (s), la fraction diffuse (kd) et d'indice de clarté (k,), il a donc semblé utile (et tel a été l'objectif de ce travail) de vérifier si ces F.D.P s béta peuvent aussi (ou pas ) ajuster les courbes des f, obs des données de (v), à condition de transformer (v) en une grandeur admensionnelle dont les valeurs varient entre 0 et 1.
L'étude a porté sur les données horaires de (v) mesurées en quatre sites du Burundi (Bujumbura, Gitega, Kirundo et Musasa) pendant une période de quatre ans (1991-1994), à une hauteur h = 2 m au-dessus du sol. Pour chaque site, douze échantillons mensuels de ces données ont été constitués. Dans chacun d'eux, la valeur (v max) la plus élevée de (v) a été identifiée, puis les valeurs de la vitesse relative du vent (x=v,=v/v max, avec x variant de 0 à 1) ont été calculées. Ensuite, de cet échantillon des valeurs de x=vr , la distribution des f, obs a été établie, sa courbe a été tracée et les caracéristiques suivantes ont été déduites : moyenne (xm), écart type (om) , coefficient de variation (cv), écart moyen des valeurs p/r à ler moyenne ( x), mode (x0) et nombre de pics (nm). Des commentaires ont été formulés sur les principaux faits saillants des 48 distributions des f,obs obtenues.
L'étape qui a suivi a été la recherche de la F.D.P. béta de 1ere espèce ajustant le mieux chacune des courbes des f. obs des valeurs horaires de x = vr..
Les paramètres P et Q de cette F.D.P ont été déterminés selon une méthode utilisant l'identité entre les moyennes x et écart-type om de cette F.D.P. béta d'une part, pis les grandeurs observées xm et om d'autre part, les valeurs fith de cete F.D.P béta ont ensuite été calculées pis tracées sur le même système d'axes que les fi obs.
En outre, dans le but de jauger l'efficacté de l'ajustement des f. obs par des f, th, trois variables statistiques complémentaire ont été déterminées (pour chaque échantillon des données de x = vr) : l'écart moyen (MBE), l'écart quadratique moyen (RMSE) et la variable (t) de student. Dans les résultats obtenus, il est noté que, pour chacun des 48 échantillons, comme souhaité, la valeur de MBE est soit nulle, soit proche de zéro ; la valeur de RMSE est (à quelques exceptions près) également proche de zéro ; celle de la variable t de student est très (des milliers de fois) inférieure à sa valeur critique (t=3,250 pour n,l=9 ddl e un degré de confiance de 99,5%).
Toutes les 48 F.D.P.s béta (f th obtenues ajustent donc de façon très satisfaisante les courbes mensuelles correspondantes des f, obs des données horaires de x = vr aux quatre sites considérés. De plus contrairement aux F.D.P.S de Weibull qui ajustent mal les courbes des f, bs de v aux valeur de v égales à (ou très proches de) zéro, les f.d.p.s. béta de cette étude représentent très bien les probabilités d'obtention de toutes les valeurs de x = vr C (o,1). Ces F.D.P.S. béta constituent donc des bonnes formulations analytques à utiliser entre autres dans la conception de systèmes de conversion et / ou de stockage de l'energie écolienne aux sites de cette étude.