Commande avancée et optimisation de l'interaction entres sources d'énergie renouvelables et réseaux électriques PDF Download
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Author: Adil Mansouri
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Languages : fr
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Book Description
Les énergies renouvelables jouent un rôle de plus en plus important dans la production mondiale d'énergie électrique. Elles sont devenues une solution essentielle pour faire face aux effets du changement climatique et à l'épuisement des combustibles fossiles. Les centrales d'énergies renouvelables prennent désormais le relais en fournissant une source d'énergie propre et durable. Ces centrales peuvent utiliser différentes sources d'énergies renouvelables, qu'elles soient de même nature ou de nature différente, créant ainsi des systèmes hybrides. Cette approche tire parti des avantages de chaque source d'énergie et permet d'obtenir des rendements supérieurs à ceux obtenus avec une seule source d'énergie. Le contrôle et l'optimisation de ces sources hybrides constituent un domaine de recherche prometteur en raison des défis posés par l'interaction entre ces sources de natures différentes, qui dépendent de grandeurs intermittentes et imprévisibles.Contrôler et équilibrer le flux d'énergie produit afin de maintenir la stabilité du réseau est un vrai défi, car les charges se situent généralement loin des centrales de production. À cette fin, deux modes de fonctionnement sont envisagés. Le premier mode de fonctionnement est appliqué lorsque la puissance produite disponible est inférieure à la demande de puissance de la charge. Dans le second mode de fonctionnement, la puissance produite disponible est supérieure à la demande de puissance.La conception d'un contrôle nonlinéaire multi-objectifs nécessite l'élaboration d'un modèle nonlinéaire décrivant l'interaction entre les différentes grandeurs régissant le système de conversion d'énergie. À partir du modèle élaboré et des objectifs fixés au préalable, on peut utiliser différentes commandes nonlinéaires telles que le contrôle par mode glissant, backstepping, la commande adaptative ou autre pour contrôler les convertisseurs statiques.Un bon contrôle des convertisseurs statiques tels que les redresseurs commandés, les hacheurs ou les onduleurs permet non seulement de satisfaire les objectifs souhaités, mais aussi d'améliorer la qualité des signaux électriques, de réduire les pertes au niveau des interrupteurs de puissance, des machines et des lignes de transmission électrique.La conception des contrôleurs repose généralement sur la mesure des différents états et variables du système à contrôler. Cependant, certains de ces paramètres sont difficiles, voire impossibles à mesurer, et nécessitent l'utilisation de technologies coûteuses. De plus, ces paramètres peuvent varier dans le temps, ce qui compromet les performances du contrôleur. Pour remédier à ce problème, une solution envisageable consiste à recourir à la synthèse de commandes adaptatives et robustes. De plus, les observateurs d'état permettent d'estimer la valeur des grandeurs non mesurées, ce qui présente l'avantage de réduire à la fois l'encombrement du système et le coût de la source d'énergie.
Author: Adil Mansouri
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Les énergies renouvelables jouent un rôle de plus en plus important dans la production mondiale d'énergie électrique. Elles sont devenues une solution essentielle pour faire face aux effets du changement climatique et à l'épuisement des combustibles fossiles. Les centrales d'énergies renouvelables prennent désormais le relais en fournissant une source d'énergie propre et durable. Ces centrales peuvent utiliser différentes sources d'énergies renouvelables, qu'elles soient de même nature ou de nature différente, créant ainsi des systèmes hybrides. Cette approche tire parti des avantages de chaque source d'énergie et permet d'obtenir des rendements supérieurs à ceux obtenus avec une seule source d'énergie. Le contrôle et l'optimisation de ces sources hybrides constituent un domaine de recherche prometteur en raison des défis posés par l'interaction entre ces sources de natures différentes, qui dépendent de grandeurs intermittentes et imprévisibles.Contrôler et équilibrer le flux d'énergie produit afin de maintenir la stabilité du réseau est un vrai défi, car les charges se situent généralement loin des centrales de production. À cette fin, deux modes de fonctionnement sont envisagés. Le premier mode de fonctionnement est appliqué lorsque la puissance produite disponible est inférieure à la demande de puissance de la charge. Dans le second mode de fonctionnement, la puissance produite disponible est supérieure à la demande de puissance.La conception d'un contrôle nonlinéaire multi-objectifs nécessite l'élaboration d'un modèle nonlinéaire décrivant l'interaction entre les différentes grandeurs régissant le système de conversion d'énergie. À partir du modèle élaboré et des objectifs fixés au préalable, on peut utiliser différentes commandes nonlinéaires telles que le contrôle par mode glissant, backstepping, la commande adaptative ou autre pour contrôler les convertisseurs statiques.Un bon contrôle des convertisseurs statiques tels que les redresseurs commandés, les hacheurs ou les onduleurs permet non seulement de satisfaire les objectifs souhaités, mais aussi d'améliorer la qualité des signaux électriques, de réduire les pertes au niveau des interrupteurs de puissance, des machines et des lignes de transmission électrique.La conception des contrôleurs repose généralement sur la mesure des différents états et variables du système à contrôler. Cependant, certains de ces paramètres sont difficiles, voire impossibles à mesurer, et nécessitent l'utilisation de technologies coûteuses. De plus, ces paramètres peuvent varier dans le temps, ce qui compromet les performances du contrôleur. Pour remédier à ce problème, une solution envisageable consiste à recourir à la synthèse de commandes adaptatives et robustes. De plus, les observateurs d'état permettent d'estimer la valeur des grandeurs non mesurées, ce qui présente l'avantage de réduire à la fois l'encombrement du système et le coût de la source d'énergie.
Author: Chaima Ghanjati
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L'intégration des sources d'énergies renouvelables dans le mix énergétique et les réseaux électriques constitue un défi du fait de leur intermittence et de leur coût d'installation. Il est donc important de prendre en compte la nature intermittente des sources d'énergies renouvelables lors de l'analyse de leur interaction avec les sources d'énergies conventionnelles et le réseau de distribution. Les objectifs principaux de cette thèse sont le contrôle d'un micro-réseau à courant continu à énergies renouvelables intégré au réseau et l'optimisation de la gestion des flux d'énergies dans un tel système. En premier lieu, une loi de commande IDA-PBC basée sur la passivité est développée pour contrôler les convertisseurs d'interface DC/DC et DC/AC au sein d'un micro-réseau à courant continu à énergies renouvelables intégré au réseau et disposant d'un système de stockage d'énergie hybride batterie/supercondensateur. Cette commande permet de maintenir un courant stable sans perturbations dans la batterie et le réseau et de stabiliser la tension de bus continu. En second lieu, une méthode de dimensionnement est élaborée pour un micro-réseau autonome à courant continu alimenté par une source photovoltaïque et disposant d'un système de stockage d'énergie hybride batteries/pompage hydraulique. Cette étude s'intéresse également à l'optimisation de la gestion d'énergie au sein de ce système. En dernier lieu, une méthodologie d'optimisation multi-objectifs par algorithme génétique est proposée pour optimiser le dimensionnement de ce micro-réseau. Les critères d'évaluation de la configuration optimale du micro-réseau (capacité photovoltaïque, capacité des batteries et capacité du réservoir supérieur d'eau) sont la probabilité de perte de charge LPSP et le coût actualisé de l'énergie LCE.
Author: Olivier Beaude
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Cette thèse étudie l'interaction technico-économique entre véhicules électriques et réseaux d'électricité. Le développement récent de la mobilité électrique invite en effet à analyser les impacts potentiels de la recharge de ces véhicules sur les réseaux électriques, mais aussi le soutien que ceux-ci pourraient apporter dans les réseaux du futur. Ce travail s'inscrit résolument dans le cadre des réseaux d'électricité intelligents ; la plupart des résultats de cette thèse s'appliquent tout aussi bien à un lave-linge, un chauffe-eau, une télévision tant que l'on leur prête la capacité d'intelligence ! Dès lors que les décisions des consommateurs électriques flexibles interagissent, ce cadre d'étude offre un terrain de jeu propice aux outils de théorie des jeux. Ceux-ci ont un apport direct lorsque le problème considéré a un fondement stratégique, mais leur application permet aussi de proposer des solutions sur des aspects où la théorie des jeux n'est pas forcément attendue : algorithmique, dans l'échange d'information entre acteurs, etc. La description de cet apport est l'objet principal de ce travail de thèse et se décompose en trois parties. En fil rouge, le cas des profils de charge rectangulaires - soutenus par de nombreux arguments pratiques mais souvent délaissés par les chercheurs - est analysé. En premier lieu, des questions algorithmiques se posent pour coordonner la charge de véhicules électriques dans un même périmètre du système électrique. Proposant et étudiant un algorithme de coordination, il est montré comment les propriétés fondamentales de celui-ci - sa convergence, l'efficacité de ses points de convergence - peuvent être déduite d'un jeu auxiliaire sous-jacent. L'analyse de ce jeu est faite en montrant qu'il appartient à la classe des jeux de potentiel, sous des hypothèses physiques et économiques très générales. Sur le plan de l'échange d'information, un modèle est proposé pour réfléchir à la bonne communication entre un opérateur du réseau et un véhicule. Ces deux agents ont intérêt à communiquer pour planifier la charge intelligente du véhicule électrique, mais ont des objectifs distincts. Ce cadre est très proche du Cheap-talk en théorie des jeux, mais aussi de la problématique de la quantification en traitement du signal. Ce travail tisse au passage des liens entre ces sujets. Il propose aussi une méthode pour que l'agent du réseau et le véhicule s'accordent hors-ligne sur un bon mécanisme d'échange d'information. Enfin, la théorie des jeux est appliquée dans un cadre plus habituel, pour analyser le jeu des acteurs. Ceci est fait quand des ensembles de véhicules de taille importante, vus comme des flottes, cohabitent avec des véhicules individuels. Ceci offre un terrain de jeu applicatif aux outils très récents des jeux composites. Dans ces trois directions de recherche, des simulations sont effectuées dans le cadre d'un réseau de distribution d'électricité, maille du système électrique qui pourrait vivre des impacts significatifs si la charge est non-coordonnée. En particulier, elles montrent la robustesse des méthodes proposées face aux incertitudes sur les données lorsque des profils de charge rectangulaires sont considérés.
Author: Valérie Acquaviva
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Languages : fr
Pages : 508
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Book Description
L'objectif de ce mémoire est d'analyser le potentiel des installations photovoltaïques connectées au réseau électrique insulaire. Notre étude porte sur trois types de systèmes: l'intégration de centrales PV dans le réseau électrique, l'utilisation de système PV en toiture pour réduire les chutes de tension en bout de ligne et un système à vocation expérimentale. La première partie offre une analyse détaillée de l'apport du photovoltaïque dans le réseau de distribution d'électricité corse. La simultanéité entre la charge et la puissance fournie par une centrale PV y est étudiée ainsi que le taux de disponibilité effectif plus communément appelé TDE. La deuxième partie du mémoire est consacrée au secteur résidentiel et plus particulièrement au renforcement des bouts de lignes électriques via la solution photovoltaïque. En effet, de nombreux foyers connaissent aujourd'hui encore des problèmes de chutes de tension. Pour assurer à l'usager un confort maximal nous avons donc choisi cette solution car l'île possède un ensoleillement remarquable et que la population est de plus en plus sensibilisée à ce type d'énergie. Enfin, le troisième et dernier chapitre représente la partie expérimentale de cette thèse. Elle concerne la modélisation d'un système photovoltaïque de 850 Wc connecté au réseau électrique et situé sur le site universitaire de Vignola. Le suivi et le monitoring ont été assurés depuis sa mise en service en 2000. Une étude des performances et de l'interaction entre le réseau et l'onduleur ont mis en évidence les problèmes de productions liés aux fluctuations du réseau. Des modi fications nécessaires des paramètres de l' onduleur ont conduits à des performances très satisfaisantes. Ce travail qui constitue une étude très large de l'intégration de systèmes PV dans le réseau insulaire corse à travers des applications variées devra être complété par une étude du secteur administratifs et surtout d'une étude plus poussée de la relation réseau/système PV.
Author: Valérie Acquaviva
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L'objectif de ce mémoire est d'analyser le potentiel des installations photovoltaïques connectées au réseau électrique insulaire. Notre étude porte sur trois types de systèmes: l'intégration de centrales PV dans le réseau électrique, l'utilisation de système PV en toiture pour réduire les chutes de tension en bout de ligne et un système à vocation expérimentale. La première partie offre une analyse détaillée de l'apport du photovoltaïque dans le réseau de distribution d'électricité corse. La simultanéité entre la charge et la puissance fournie par une centrale PV y est étudiée ainsi que le taux de disponibilité effectif plus communément appelé TDE. La deuxième partie du mémoire est consacrée au secteur résidentiel et plus particulièrement au renforcement des bouts de lignes électriques via la solution photovoltaïque. En effet, de nombreux foyers connaissent aujourd'hui encore des problèmes de chutes de tension. Pour assurer à l'usager un confort maximal nous avons donc choisi cette solution car l'île possède un ensoleillement remarquable et que la population est de plus en plus sensibilisée à ce type d'énergie. Enfin, le troisième et dernier chapitre représente la partie expérimentale de cette thèse. Elle concerne la modélisation d'un système photovoltaïque de 850 Wc connecté au réseau électrique et situé sur le site universitaire de Vignola. Le suivi et le monitoring ont été assurés depuis sa mise en service en 2000. Une étude des performances et de l'interaction entre le réseau et l'onduleur ont mis en évidence les problèmes de productions liés aux fluctuations du réseau. Des modi fications nécessaires des paramètres de l' onduleur ont conduits à des performances très satisfaisantes. Ce travail qui constitue une étude très large de l'intégration de systèmes PV dans le réseau insulaire corse à travers des applications variées devra être complété par une étude du secteur administratifs et surtout d'une étude plus poussée de la relation réseau/système PV.
Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659
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Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Sven Boermeester
Publisher:
ISBN: 9781949677072
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Languages : en
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Innovate Bristol highlights and celebrates those companies and individuals that are actively working at building a better tomorrow for all. Innovation Ecosystems thrive through the involvement and support of companies and individuals from all industries, which is why the Innovate series not only focuses on the innovators but also those people whom the Innovation Ecosystem, would not be able to thrive without.
Author: Willem Willems
Publisher:
ISBN: 9789088903861
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 434
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Book Description
Water is vital for life, and its availability has been a concern for mankind throughout the ages. Its presence has always been ascertained in a variety of ways and the development of human society everywhere is connected with various forms of water management. Man also needed to manage water to find protection from its dangers and the need for that is increasing. In the coming decades, the impact of climate change is expected to intensify floods and droughts, affect groundwater resources, raise sea levels, increase pollution and enhance the frequency and magnitude of disasters. Societies around the world are challenged to adapt to these threats to ensure water security, economic prosperity and environmental and cultural sustainability. This book deals with the heritage of water management and the use that was made of water, as well as the impact of water management on heritage. An example of the former may be an ancient irrigation system in the Filipines or in the Middle East that still functions today, while the latter may reflect the importance of maintaining groundwater levels for the preservation of organic remains on archaeological sites or of wooden piles underneath standing buildings. In either case the papers in this book reflect the dynamic nature of water, and hence the equally dynamic relation between water management and heritage. This publication follows up on a Heritage and Water conference in Amsterdam, the first of its kind. Its main purpose is to credibly present the importance and value of heritage and historical experience for water and sustainable development, and vice versa, present the importance of water management for the protection of heritage. It presents evolving insights and concepts about Water and about Heritage from a variety of disciplines, policy and public perspectives illustrated with cases studies and aims to connect decision makers with experts such as engineers, archaeologists, historians, geographers, ecologist and landscape architects
Author: Bihini won wa Musiti
Publisher: IUCN
ISBN: 2831706904
Category : Conservation of natural resources
Languages : ru
Pages : 344
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Book Description
This bilingual publication results from a four-day symposium aimed at capturing the general directions and analytical issues that characterize approaches to sustainable use in Africa. The papers included in this work are organized under four major headings: modes of use, devolution, scale issues and external issues. Authors explore these themes through the use of case studies and the description of specific regional experiences. External issues are further explored in a series of commissioned policy papers which have also been included.
Author: Marcel Boyer
Publisher:
ISBN: 9781552211656
Category : Law
Languages : en
Pages : 476
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Book Description
Papers and commentaries orginally presented at a March 2007 symposium held in Ottawa, Ont.
