Recherche Avancée

Thèse soutenue

Contribution à l'optimisation de la gestion d'énergie dans les micro-réseaux à base de ressources renouvelables

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Muhammad Fahad Zia
Direction : Mohamed Benbouzid
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance le 10/06/2020
Etablissement(s) : Brest
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche Dupuy de Lôme
Jury : Président / Présidente : Nouredine Hadj-Said
Examinateurs / Examinatrices : Mohamed Benbouzid, Nouredine Hadj-Said, Corinne Alonso, Bruno Francois, Elhoussin Elbouchikhi, Abdelkrim Benchaib, Jean-Frédéric Charpentier, Emmanuel Delaleau
Rapporteur / Rapporteuse : Corinne Alonso, Bruno Francois

Résumé

FR  |  
EN

Le réseau électrique actuel est confronté à plusieurs défis liés aux exigences environnementales, à l'augmentation de la demande mondiale d'électricité, aux contraintes de fiabilité élevées, à la nécessité d’une énergie décarbonisée et aux restrictions de planification. Afin d’évoluer vers un système d'énergie électrique respectueux de l’environnement et intelligent, les installations de production centralisées sont de nos jours transformées en de plus petites centrales de génération distribuées. Le concept de micro-réseau émerge ainsi. Le micro-réseau peut être considéré comme un système de distribution basse tension avec un ensemble de charges contrôlables et de ressources énergétiques distribuées, qui peuvent inclure de nombreuses sources d'énergie renouvelables et des systèmes de stockage d'énergie. La gestion d’énergie d'un grand nombre de ressources énergétiques distribuées est nécessaire au bon fonctionnement d'un micro-réseau afin d’en assurer la stabilité, la fiabilité et la disponibilité. Par conséquent,un système de gestion d'énergie est au coeur de l'exploitation des micro-réseaux afin d’en assurer un développement économique et durable. À cet égard, cette thèse se focalise sur la proposition de modèles d'optimisation de système de gestion de l'énergie pour une exploitation optimale des micro-réseaux. Une gestion d’énergie optimale requiert la prise en compte de plusieurs contraintes techniques, économiques et environnementales. De plus, ces travaux de recherche prennent en considération un modèle pratique du coût de dégradation des batteries Li-ion. Le problème de gestion d’énergie optimale se traduit ainsi par un problème d’optimisation sous contraintes. La fonction objective regroupe le coût d'exploitation des générateurs distribués, le coût des émissions de gaz à effet de serre des sources de production conventionnelles, l’obligation d’une utilisation maximale des sources d'énergie renouvelables, le coût de dégradation des batteries, les différentes incitations afin de modifier le profil de la demande et des pénalités en cas de délestage. Les contraintes quant à elles sont liées aux contraintes techniques des différents sous-systèmes du micro-réseau. Par ailleurs, un modèle conceptuel complet à sept couches est également développé afin de fournir des informations normalisées sur la mise en oeuvre d’une nouvelle économie de l’énergie.