Gestion multi-agents des smart grids intégrant un système de stockage : cas résidentiel

Multi-agent management of smart grids integrating a storage system : residential case

• Auteur / Autrice : Joelle Klaimi
• Direction : Akil Jrad, Leïla Merghem, Rana Rahim-Amoud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie Sociotechnique des Connaissances, des Réseaux et du Développement Durable
• Date : Soutenance le 16/02/2017
• Etablissement(s) : Troyes en cotutelle avec Université Libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
• Jury : Président / Présidente : Steven Martin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Akil Jrad, Leïla Merghem, Rana Rahim-Amoud, Steven Martin, Hakima Chaouchi, Sidi-Mohammed Senouci, Marc Ibrahim, Rami Langar
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hakima Chaouchi, Sidi-Mohammed Senouci

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes à paramètres répartis

Intelligence artificielle répartie

Énergies renouvelables

Réseaux électriques intelligents

Mots clés libres

Réseaux électriques intelligents

Energies renouvelables

Intelligence artificielle répartie

Systèmes à paramètres répartis

Smart power grids

Renewable energy sources

Distributed artificial intelligence

Distributed parameter systems

Résumé

Cette thèse s’intéresse à la gestion décentralisée à l’aide des systèmes multi-agents de l’énergie, notamment de sources renouvelables, dans le contexte des réseaux électriques intelligents (smart grids). Nos travaux de recherche visent à minimiser la facture énergétique des consommateurs en se focalisant sur deux verrous essentiels que nous nous proposons de lever : (1) résoudre le problème de l’intermittence des énergies renouvelables; (2) minimiser les pertes d’énergie. Pour pallier le problème d’intermittence des énergies renouvelables et dans le but de maintenir un coût énergétique peu onéreux même lors des pics d’utilisation, nous avons intégré un système de stockage intelligent. Nous avons, en effet, proposé des algorithmes permettant d’utiliser les systèmes de stockage intelligents et la négociation multi-agents pour réduire la facture énergétique tout en conservant un taux de décharge minimal de la batterie et une perte énergétique minimale. La validation par simulation de nos contributions a montré que celles-ci répondent aux enjeux identifiés, notamment en réduisant le coût de l’énergie pour les consommateurs en comparaison aux travaux de l’état de l’art.

This thesis focuses on the decentralized management using multi-agent systems of energy, including renewable energy sources, in the smart grid context. Our research aims to minimize consumers’ energy bills by answering two key challenges: (1) handle the problem of intermittency of renewable energy sources; (2) reduce energy losses. To overcome the problem of renewable resources intermittency and in order to minimize energy costs even during peak hours, we integrated an intelligent storage system. To this end, we propose many algorithms in order to use intelligent storage systems and multi-agent negotiation algorithm to reduce energy cost while maintaining a minimal discharge rate of the battery and minimal energy loss. The validation of our contributions has shown that our proposals respond to the identified challenges, including reducing the cost of energy for consumers, in comparison to the state of the art.