Algorithmes de structuration et de collecte de donnés électriques, application à la détection du vol d’électricité sur le réseau de la SNE

Algorithms for structuring and collecting electrical data, application to the detection of electricity theft on the SNE network

• Auteur / Autrice : Abdel Nassir Mahamat Nassour
• Direction : Olivier Flauzac, Florent Nolot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 14/12/2021
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques Physique Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Reims, Marne ; 2004-....)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Dequen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Flauzac, Florent Nolot, Ibrahima Niang, Boubaker Daachi, Cherifa Boucetta
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ibrahima Niang, Boubaker Daachi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesures de sûreté

Électricité -- Consommation

Réseaux électriques intelligents

Systèmes autonomes distribués (informatique)

Mots clés libres

Algorithmique distribué

Internet des objets

Clustering

Contrôle d'énergie

Conduite de réseau

Réseau électrique

Distributed algorithm

IoT

Clustering

Energy control

Network control

Electricity network

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’application des systèmes distribués intelligents utilisés pour la détection de fraude d’électricité dans le réseau électrique de la Société Nationale d’Électricité (SNE) du Tchad. C’est une thèse industrielle financée par ladite société pour cet objectif bien pragmatique.Notre problématique s’apparente à une réflexion sur les graphes, de façon électrique. Ainsi nous avons proposé un algorithme efficace et récursif qui fonctionne par application à des couches successives, respectant les contraintes des réseaux électriques. Ce dernier permet de récupérer les informations de consommation et ensuite de faire la corrélation entre les données.Les résultats de simulations ont montré une convergence de l’algorithme vers un état stabilisé. Il a également été prouvé que notre solution supporte la tolérance aux pannes et converge même en cas de défaillance de quelques nœuds du réseau.Ce travail de thèse a permis de développer une fonction algorithmique « choose » très particulière. Sa force réside dans le fait qu’elle peut être appliquée dans d’autres domaines ou dans n’importe quel environnement utilisant les réseaux de capteurs pour la structuration du réseau.Le résultat de notre thèse constitue donc le noyau qui offre à la SNE des possibilités d’effectuer un pilotage réel de son réseau électrique et la détection de vol d'électricité. Cette solution est indépendante à la construction des réseaux électriques et qu'elle s'adapte parfaitement aux réseaux qui ont été construits par des opérateurs différents dans le temps, donc fortement hétérogènes. Elle permet d’avoir aussi son propre réseau de communication sur des fréquences libres sans payer aucuns frais, comme elle utilise les réseaux de capteurs sans fils basé sur le protocole de communication Wifi. C’est un réel outil de pilotage, de développement, d’analyse, exactement un outil d’aide au développement industriel.

This thesis is part of the application of intelligent distributed systems used for the detection of electricity fraud in the electricity network of the National Electricity Company (SNE) of Chad. It is an industrial thesis financed by the said company for this very pragmatic objective.Our research problem is similar to a reflection on graphs, in an electrical way. Thus we proposed an efficient and recursive algorithm that works by application to successive layers, respecting the constraints of electrical networks. The latter allows to retrieve the consumption information and then to correlate the data.Simulation results have shown a convergence of the algorithm towards a stabilized state. It has also been proven that our solution supports fault tolerance and converges even in case of failure of some nodes of the network.This thesis work has allowed us to develop a very particular algorithmic ''choose'' function. Its strength lies in the fact that it can be applied in other domains or in any environment using sensor networks for network structuring.The result of our thesis is therefore the core that offers the SNE possibilities to perform a real piloting of its electrical network and the detection of electricity theft. This solution is independent to the construction of electrical networks and it adapts perfectly to networks that have been built by different operators over time, thus highly heterogeneous. It also allows to have its own communication network on free frequencies without paying any fees, as it uses wireless sensor networks based on the Wifi communication protocol. It is a real tool for piloting, development, analysis, exactly a tool for industrial development.