Thèse soutenue

Stratégies d'optimisation à l'aide d'un contrôle par commande prédictive de microréseaux avec stockage d'énergie hybride batteries/hydrogène

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Auteur / Autrice : Adrien Gauché
Direction : Malek GhanesRaphaël Chenouard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance le 06/03/2024
Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
Jury : Président / Présidente : Hervé Guéguen
Examinateurs / Examinatrices : David Morin
Rapporteurs / Rapporteuses : Nezha Maamri-Trigeassou, Maurice Fadel

Résumé

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Cette thèse propose d’améliorer le contrôle prédictif des microréseaux avec générations renouvelables et stockage hybridebatterie-hydrogène. L’objectif est de trouver une planification des stockages applicable à toutes les stations PowiDian, en dépassant les limitations de l’optimiseur actuel. La première contribution est une formulation générique de microréseaux avec stockage. Ensuite, des optimiseurs "boîte noire" sont intégrés et comparés dans l’Energy Management System (EMS) pour planifier la puissance de l’électrolyseur et de la pile à combustible sur l’horizon d’une journée. La formulation et ses différents optimiseurs sont évalués avec des données réelles sur une année entière. La seconde contribution montre que le choix du meilleur optimiseur repose sur la charge de calcul, car la pertinence de la commande et le coût évalué de la fonction objectif sont similaires quel que soit l’optimiseur. Enfin, la thèse propose une formulation linéaire en nombres entiers d’Unit Commitment issu des grands réseaux électriques adaptée au stockage hydrogène. L’objectif est de garantir l’optimalité, de réduire la complexité de calcul et d’intégrer des méthodes classiques (gestion de l’incertain, temps de fonctionnement...).