Développement d'un outil pour l'optimisation du dimensionnement et de la gestion des systèmes multi-sources avec batteries : application aux tours de télécommunication (OSETTA)

Development of an optimization tool for the sizing and management of multi-source systems with batteries: application to telecommunication towers

• Auteur / Autrice : Soufiane Ghafiri
• Direction : Dhaker Abbes, Joao Pedro Fernandes Trovao
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie Electrique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....) en cotutelle avec Université de Sherbrooke
• Ecole(s) doctorale(s) : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : L2EP - Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique de Puissance de Lille

Mots clés

Mots clés libres

Systèmes autonomes en énergie

Dimensionnement optimal

Systèmes multi-sources

Modélisation et simulation des systèmes électriques

Algorithmes d'optimisation

Contrôle et supervision de l'énergie

Modelling and Simulation of Electrical Energy Systems

Optimization algorithms

Energy monitoring & supervision

Multi-source Systems

Energy self-sufficient systems

Optimal design

Résumé

Dans ce projet de recherche, nous proposons d'optimiser le dimensionnement et la gestion des flux énergétiques dans un système multi-sources (PV + groupe diesel / réseau électrique + batteries), de manière à minimiser le coût économique et écologique dans un contexte de faible ensoleillement (nord de France et Canada). La méthode développée sera appliquée aux tours de télécommunications qui vont se multiplier avec le déploiement de la 5G. La contribution de ce travail concerne les points suivants : Modélisation thermique des batteries Li-ion. Utilisation de panneaux photovoltaïques double faces aux relais télécom même connectés au réseau pour diminuer leur impact carbone surtout avec le déploiement de la 5G gourmande en énergie. Optimisation du dimensionnement et de la gestion énergétique du système multi-source en prenant en compte les incertitudes et selon des critères économiques et écologiques : Une méthode générale sera développée avec une application aux tours de télécommunication. Évaluation du vieillissement des batteries et la dégradation du groupe Diesel dans des conditions climatiques sévères. Monitoring à distance du système en prenant en compte les perturbations électromagnétiques relatives aux stations de télécommunication.

In this research project, we propose to optimize the design and management of energy flows in a multi-source system (PV + diesel generator / electrical network + batteries), in order to minimize the economic and ecological cost in a context of low insolation (northern France and Canada). The developed method will be applied to telecommunication towers that will multiply with the deployment of 5G. The contribution of this work concerns the following points: Thermal modeling of Li-ion batteries. Use of double-sided photovoltaic panels on telecom towers, even when connected to the network, to reduce their carbon impact, especially with the deployment of the energy-intensive 5G. Optimization of the sizing and energy management of the multi-source system taking into account uncertainties and according to economic and ecological criteria: A general method will be developed with an application to telecom towers. Evaluation of battery ageing and degradation of the diesel generator under severe climatic conditions. Remote monitoring of the system taking into account the electromagnetic interferences related to the telecommunication stations.