Contrôle optimal et gestion énergétique d'une station d'énergie autonome par optimisation robuste

par Arnold N'Goran

Thèse de doctorat en Contrôle, optimisation, prospective

Sous la direction de Sophie Demassey.

Soutenue le 29-05-2020

à l'Université Paris sciences et lettres , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication , en partenariat avec Centre de mathématiques appliquées (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) (laboratoire) et de École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....) (établissement de préparation de la thèse) .

Le président du jury était Nadia Maïzi-Ménard.

Le jury était composé de Sophie Demassey.

Les rapporteurs étaient Tuan Tran-Quoc, Ammar Oulamara.

mots clés

• Micro-réseaux
• Système photovoltaïque
• Batterie de stockage
• Contrôle optimal
• Energy management system
• Programmation mathématique
• Algorithme génétique
• Système expert
• Optimisation stochastique
• Optimisation robuste
• Micro-réseaux électriques intelligents
• Systèmes photovoltaïques
• Commande automatique

Résumé

Le contrôle des micro-réseaux électriques repose sur un problème d’optimisation complexe quand il doit tenir compte de la production intermittente et imparfaitement prévisible des sources d’énergie renouvelables, et de la dynamique physique court-terme des solutions de stockage mises en place pour pallier à cette intermittence. Cette thèse veut apporter un éclairage sur la performance pratique comparée des méthodes d’optimisation pour le contrôle, avec la mise en œuvre de différentes stratégies, exactes ou approchées, analytiques ou numériques, déterministes, stochastiques ou robustes.

mots clés

• Microgrid
• Photovoltaic system
• Battery
• Optimal control
• Energy management system
• Mathematical programming
• Genetic algorithm
• Expert system
• Stochastic optimisation
• Robust optimisation

Titre traduit

Optimal control and energy management of a standalone power station by Robust Optimization

Résumé

Power microgrid control involves solving a complex optimisation problem when it must deal with the intermittent, poorly forecasted production of renewable energy sources and with the short-term dynamics of the storage devices used to address intermittency issue. This thesis aims to shed light on the compared practical performance of optimization methods in control with the implementation of different strategies, exact or approximated, analytical or numerical, deterministic, stochastic or robust.