Gestion Optimale des Flux d’Énergie dans un Micro Réseau Hybride

Optimal management of energy flows in a hybrid microgrid.

• Auteur / Autrice : Anis Boulal
• Direction : Philippe Besnier, Hamid Ouadi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 17/01/2023
• Etablissement(s) : Rennes, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : École : École Marocaine des Sciences de l'Ingénieur
• Jury : Président / Présidente : Malika Zazi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Besnier, Hamid Ouadi, Malika Zazi, Amadou Seidou Hassane Maiga, Emmanuel Simeu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Amadou Seidou Hassane Maiga, Emmanuel Simeu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bellman, Équation de

Teneur en dioxyde de carbone

Économies d'énergie

Électronique

Mots clés libres

Micro-réseau

Puissances active/réactive

Facture énergétique

Emission CO2

Optimisation non linéaire

Algorithme de Bellman

Microgrid

Active/reactive powers

Energy bill

CO2 emissions

Non-linear optimization

Bellman’s algorithm

Résumé

Cette thèse traite de la gestion des flux de puissances actives et réactives dans un micro-réseau. Le micro-réseau étudié est constitué d’un générateur photovoltaïque, d’un système de stockage, d’une micro-turbine à gaz, l’ensemble raccordé au réseau principal. L’objectif visé est double : minimiser d’une part la facture énergétique au profit des consommateurs, et d’autre part, réduire les émissions de CO2. Pour atteindre ces objectifs, nous nous sommes attelés dans nos travaux, au développement de stratégies de gestion optimales du flux de puissance active et réactive dans le micro-réseau. La première stratégie porte sur une gestion du flux de la puissance active dans le micro-réseau. Cette stratégie, basée sur l’algorithme de Bellman a démontré son efficacité comparativement à une gestion restreinte, conçue sur des règles préétablies. La seconde stratégie de gestion optimale développée dans le cadre de cette thèse, prend en compte simultanément la puissance active et la puissance réactive dans la gestion du flux de puissance. L’approche développée a été conçue également sur la base de l’algorithme de Bellman. Les simulations effectuées ont produit des résultats très intéressants à savoir une baisse de la facture énergétique ainsi qu’une baisse de la masse CO2 équivalent.

This thesis deals with the management of active and reactive power flows in a microgrid. The micro-grid studied consists of a photovoltaic generator, a storage system, a gas micro-turbine, all connected to the main grid. The objective is twofold : on the one hand, to minimize the energy bill for the benefit of consumers, and on the other hand, to reduce CO2 emissions. To achieve these objectives, this work is focused on the development of optimal management strategies for the flow of active and reactive power in the micro-grid. The first strategy concerns active power flow management in the microgrid. This strategy, based on Bellman's algorithm, has demonstrated its effectiveness compared to restricted management, designed on pre-established rules. The second optimal management strategy developed within the framework of this thesis, simultaneously takes into account the active power and the reactive power in the management of the power flow. The developed approach was also designed on the basis of Bellman's algorithm. The simulations carried out produced very interesting results, namely a reduction in the energy bill as well as a reduction in the CO2 equivalent mass.