16/02/2021 - 10H00 - Salle IRIS

"Commande Distribuée Coopérative pour les Microgrids DS"

Au cours des dernières années, le réseau électrique connaît une transformation rapide avec la pénétration massive des unités de production renouvelables et distribuées. Le concept de microgrids (micro-réseau électrique) est un élément clés de cette transition énergétique. Ces micro-réseaux sont constitués par un ensemble de plusieurs unités de production distribuées (DGUs), d'unités de stockage (SUs) et de charges interconnectées par des lignes électriques. Un microgrid peut être installé dans plusieurs endroits, par exemple dans des maisons, des hôpitaux, un quartier ou un village, etc. et fonctionne soit en mode connecté au réseau principale, soit en mode isolé (autonome). Les microgrids sont confrontés à plusieurs défis liés à la garantie de la stabilité, la cybersécurité, l'optimisation des coûts énergétiques, la gestion de l'énergie, la qualité de l'énergie, etc. Dans ce travail, nous concentrons notre attention sur le contrôle des microgrids à courant continu en mode de fonctionnement autonome. La principale contribution de cette thèse est l'établissement de lois de commande par retour d'état distribuées assurant un partage de courant proportionnel entre les unités de production, une régulation de la tension moyenne des lignes et un équilibrage simultané des états de charge des éléments de stockage. Cette garantie est apportée en considérant trois actions intégrales distribuées de type consensus. En partant de l'hypothèse que les agents (DGU ou SU) ont les mêmes paramètres physiques, nous apportons une preuve de la convergence exponentielle globale en l'absence d'une connaissance de la charge présente sur le réseau. Les contrôleurs proposés n'ont besoin d'aucune information sur les paramètres des lignes électriques ni sur la topologie du microgrid. Les principaux outils utilisés sont le consensus dans les systèmes multi-agents, la passivité, la stabilité de Lyapunov, les inégalités matricielles linéaires, etc. Les objectifs de contrôle sont atteints malgré la variation inconnue de la charge. Les contrôleurs distribués proposés sont évalués dans différents scénarios par le biais de simulation Matlab/Simulink et de tests Hardware-in-the-Loop (HIL) en temps réel.
Jury :
- Rapporteurs : ALONSO Corine - Prof - Université Paul Sabatier et LAAS-CNRS
GHANES Malek - Prof - Ecole centrale de Nantes et LS2N
- Autres membres : Examinateurs :
PRODAN Lorela - MdC - Grenobles INP et LCIS