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« Modélisation, contrôle/commande et certification d’un micro-réseau électrique décentralisé avec entrées exogènes aléatoires et informations contraintes. »

Soutenance de la thèse de Jean DOBROWOLSKI le 21/12/2017 à 10:30:00

Lieu :Gipsa-lab - Domaine universitaire - 11 Rue des Mathématiques - 38400 Saint-Martin-d’Hères – amphithéâtre C. 006


Ecole Doctorale :Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (eeats)
Structure de rattachement :
Directeur de thèse : Mazen ALAMIR

 

Financement(s) :
-CIFRE

 

Date d'entrée en thèse: 17/11/2014
Date de soutenance: 21/12/2017


Composition du jury : Mazen ALAMIR, Directeur de recherche, CNRS-Gipsa-lab - Directeur de these
Seddik BACHA, Professeur, UGA-G2Elab - CoDirecteur de these
Jean-Luc THOMAS, Professeur, CNAM Paris-Supélec - Rapporteur
Mohamed BENBOUZID, Professeur, UBO-Laboratoire Brestois de Mécanique et des Systèmes – Rapporteur
Sophie TARBOURIECH, Directeur de recherche, CNRS-LAAS - Examinateur
Miao-Xin WANG, Ingénieur, Schneider-Electric - Examinateur


Résumé:Depuis plusieurs années, le secteur de l'énergie subit des changements importants. La prise de conscience du réchauffement climatique, la volonté d'introduire un mix énergétique permettant de réduire les émissions de gaz à effet de serre, mais aussi la raréfaction des sources d'énergies fossiles, tendent à favoriser la production d'électricité à partir d'énergies renouvelables. Les « microgrids » ou micro­réseaux électriques sont une de ces opportunités de nouveaux marchés, sur lequel souhaite se positionner fortement Schneider Electric. Les microgrids sont des versions à échelles réduites d'un réseau national, comportant des objectifs particuliers comme la sécurisation de l'énergie, la baisse d'émissions de gaz à effet de serre, etc. Ils sont composés de diverses sources de puissance : renouvelable (PV ; éolien, etc.), générateurs diesel, mais aussi de stockage et de consommateurs. Ils peuvent être connectés à un réseau principale, ou îlotés. Les microgrids îlotés étant intrinsèquement composés de producteurs à base d'énergie renouvelable et donc de convertisseurs statiques, l'inertie naturelle du réseau est très faible, comparée à celle d'un réseau classique composé de machine tournante. Dans ce type de configuration, un appel de charge, une baisse soudaine de production due à l'intermittence de certaines énergies, peut déstabiliser le réseau et créer des réactions en chaîne aboutissant à une perte totale du réseau. Parmi les marchés visés des microgrid, celui des îles, dont le réseau électrique est majoritairement assuré par des groupes électrogènes, présente l'objectif attirant d'améliorer une base existante en ajoutant des sources renouvelables à la production. Ces réseaux font face à de fortes contraintes de communication qui peut être difficile à établir, voir non existante. Ainsi, les commandes conventionnelles d'un microgrid ne permettent pas de répondre à la problématique présentée. Les travaux se résument en quatre étapes principales, dans un premier temps, différents modèles de simulations des sous-systèmes seront définis pour répondre à la problématique. Ces modèles serviront ensuite à la définition des lois de contrôle-commande d'un microgrid décentralisé à communication limité, et permettront, entre autres, de comparer les performances d'un tel contrôle avec un contrôle centralisé classique. La troisième étape de la thèse présentera la certification probabiliste des algorithmes décentralisés, afin d'assurer les performances souhaitées. Enfin, les travaux se termineront par des résultats de simulation et une phase d'expérimentation réelle, avec la mise en place d'un microgrid d'une puissance totale de 100kW, pour valider le fonctionnement des algorithmes.


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