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Gestion Et Optimisation Denergie Electrique Avec Tolerance Aux Defauts Dun Systeme Hybride Pac Batterie
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Book Synopsis Gestion et optimisation d'énergie électrique avec tolérance aux défauts d'un système hybride PàC/ batterie by : Bachir Bendjedia
Download or read book Gestion et optimisation d'énergie électrique avec tolérance aux défauts d'un système hybride PàC/ batterie written by Bachir Bendjedia and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de cette thèse s'inscrit dans une thématique qui concerne le dimensionnement optimal et la gestion d'énergie résiliente aux défauts d'un système multi-sources (hybride) pour l'alimentation d'un véhicule électrique. Dans notre cas, le système de stockage est composé d'une pile à combustible comme source principale et une source secondaire à base d'une batterie Li-ion. L'étude réalisée sur le dimensionnement montre l'intérêt de l'hybridation par rapport à un système mono-source batterie seule ou bien pile à combustible seule. L'intérêt de cette hybridation en termes de masse, de volume et de coût devient de plus en plus important en augmentant l'autonomie du véhicule. Après avoir dimensionné la source hybride pour une autonomie de 700 km, on s'est intéressé à l'influence de la technologie de la batterie et les méthodes de gestion sur les performances de la source (le volume, la masse, le cout, les contraintes électriques appliquées sur les composants et la consommation d'hydrogène du système PàC/Batterie). La partie dimensionnement est suivie par le développement d'une stratégie de gestion d'énergie originale basée sur la prise en compte de l'état de charge de la batterie (SOC) pour adapter les limites de fonctionnement de la pile à combustible. Les résultats obtenus avec cette méthode sont comparés avec deux autres stratégies de gestion d'énergie en ligne à savoir, la méthode de découpage fréquentiel et l'utilisation d'un superviseur floue. La stratégie développée a donné des bons résultats expérimentaux en termes de contraintes vues par les cellules et de consommation d'hydrogène. Malgré un bon dimensionnement de la source embarquée et une bonne optimisation de la méthode de gestion d'énergie, le système n'est pas à l'abri du défaut et peut être le siège de plusieurs défauts qui peuvent apparaitre au niveau de capteurs de tension et de courant. Afin d'assurer la continuité de service du système hybride en présence de ces défauts, une stratégie de commande tolérante aux fautes a été développée afin de garantir la stabilité de système hybride PàC/Batterie et assurer des performances acceptables en mode dégradé.
Book Synopsis Optimisation d'un système de stockage hybride de l'énergie électrique avec batterie et supercondensateurs pour véhicule électrique by : Riadh Abdelhedi
Download or read book Optimisation d'un système de stockage hybride de l'énergie électrique avec batterie et supercondensateurs pour véhicule électrique written by Riadh Abdelhedi and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail contribue à l'optimisation d'un système de stockage hybride couplant une batterie lithium-ion et des supercondensateurs pour les véhicules électriques. La complémentarité entre ces deux sources d'énergie permet l'amélioration des performances globales du système. Notre étude porte sur la mise en oeuvre de techniques avancées de contrôle et de gestion de l'énergie. Notre objectif est d'avoir une meilleure utilisation du système de stockage. Dans ce cadre, notre démarche est de développer une gestion d'énergie en temps réel qui tient compte des contraintes électriques et thermiques des systèmes de stockage. Une étude comparative sur les avantages et les inconvénients de différentes techniques de gestion d'énergie nous a permis d'effectuer le choix entre un partage de puissance à moindre coût et un partage performant de l'énergie entre les systèmes de stockage. Un banc expérimental a été mis en oeuvre afin de concrétiser la démarche théorique.
Book Synopsis Système multi-sources de production d'énergie électrique by : Mahamadou Abdou Tankari
Download or read book Système multi-sources de production d'énergie électrique written by Mahamadou Abdou Tankari and published by . This book was released on 2010 with total page 145 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse, financés par la Région Haute Normandie à travers l'Université du Havre et le laboratoire GREAH, rentrent dans le cadre des activités de recherches développées au laboratoire GREAH depuis plusieurs décennies en matière d'intégration des sources d'énergies renouvelables dans les systèmes de production électrique et de stockage d'énergie. Le système hybride étudié est constitué d'une éolienne, d'un générateur diesel, de panneaux photovoltaïques, d'un banc de supercondensateurs et d'un banc de batteries acide-plomb le tout alimentant un site insulaire donné (consommateurs). L'éolienne et les panneaux photovoltaïques sont régulés à leur puissance maximale afin d'augmenter la part des énergies renouvelables. Les fluctuations de l'énergie éolienne sont reparties entre les supercondensateurs et les batteries selon la dynamique de chaque source. La présence des supercondensateurs réduit le nombre des cycles de charges et de décharges de la batterie, améliorant ainsi sa durée de vie tout en réduisant sa taille. En effet, les batteries constituent le maillon faible du système hybride. Pour cela, nous proposons une méthode d'estimation de sa durée de vie. Le générateur diesel est interfacé par des convertisseurs d'électronique de puissance afin de réguler la tension du bus continu tout en compensant le déficit d'énergie. Les fluctuations induites par le courant éolien étant absorbées par les sources de stockage, le générateur diesel compense uniquement les puissances de basses fréquences compatibles avec sa dynamique. Ceci améliore les performances du moteur diesel, réduit la consommation en fuel et les coûts de maintenance tout en augmentant sa durée de vie. Les lois de contrôle des convertisseurs et de gestion du transfert de l'énergie sont élaborées à partir d'une étude des caractéristiques technologiques des différents constituants du système. Une modélisation et un dimensionnement du système physique nous permet de mieux organiser la mise en œuvre expérimentale et la réalisation des convertisseurs d'électronique de puissance avec leurs dispositifs d'acquisition et de commande. Au cours des expérimentations, les différentes sources sont insérées dans le système de manière évolutive afin de mettre en évidence les contraintes et les interactions introduites par chaque source interconnectée. Ceci nous permet aussi de développer les solutions adaptées à chaque situation afin de continuer les expérimentations de manière efficiente. En effet, l'insertion d'une nouvelle source perturbe généralement la stabilité du système et nécessite souvent un réajustement des paramètres des régulateurs du système global. Les analyses des résultats expérimentaux mettent en évidence l'efficacité de la stratégie proposée pour la gestion de l'énergie et le contrôle des convertisseurs.
Book Synopsis Contrôle de puissance et optimisation des flux d'énergie au sein des systèmes multi-sources à énergies renouvelables by : Chaima Ghanjati
Download or read book Contrôle de puissance et optimisation des flux d'énergie au sein des systèmes multi-sources à énergies renouvelables written by Chaima Ghanjati and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.
Book Synopsis Experimentation et optimisation d'un prototype de centrale hybride solaire pv/diesel sans batterie de stockage by : Daniel Yamegueu Nguewo
Download or read book Experimentation et optimisation d'un prototype de centrale hybride solaire pv/diesel sans batterie de stockage written by Daniel Yamegueu Nguewo and published by . This book was released on 2012 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la validation du concept « Flexy Energy » developpé par le laboratoire Energie Solaire et Economie d'Energie de la fondation 2iE. qui consiste en la production décentralisée d'électricité via les centrales hybrides PV/diesel (gasoil et biocarburant) sans stockage d'énergie dans les batteries d'accumulateurs et avec une gestion intelligente de la production et des charges à alimenter. Une installation pilote basée sur ce concept, constituée d'un groupe électrogène de 11,5 kVA couplé à un champ PV de 2,85 kWc via un onduleur de 3,3 kW, a été mise en place dans le cadre de cette thèse. L'étude expérimentale du prototype «Flexy Energy» a permis dans un premier temps d'évaluer les performances du système (consommation spécifique du groupe Diesel et production du champ PV) pour différents profils de charge et d'ensoleillement. Cette partie de l'étude a fait ressortir la nécessité d'une gestion intelligente de la production et des charges au sein du système afin de toujours lui garantir une meilleure efficacité quelles que soient les conditions de charge. Ensuite, l'étude expérimentale a porté sur l'impact du générateur PV sur les paramètres électriques du réseau local. A ce niveau les distorsions harmoniques (en tension et en courant) ainsi que la stabilité de la tension du réseau ont été étudiés. La dernière partie de cette thèse a consisté en la modélisation et l'optimisation des systèmes hybrides PV/Diesel sans stockage. Le travail réalisé ici se positionne comme un premier pas vers des applications numériques (solutions logicielles ou progicielles) en mesure de dimensionner et d'optimiser les systèmes hybrides PV/Diesel sans stockage avec une gestion intelligente de laproduction et des charges.
Book Synopsis Gestion et valorisation du stockage de l’énergie électrique dans les systèmes de transport by : Benoît Robyns
Download or read book Gestion et valorisation du stockage de l’énergie électrique dans les systèmes de transport written by Benoît Robyns and published by ISTE Group. This book was released on 2017-01-01 with total page 313 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les technologies modernes de stockage de l’énergie électrique sont un élément clé du développement durable. Elles permettent désormais d’envisager le déploiement de véhicules électriques aux performances acceptables et une électrification croissante de certains systèmes de transport tels que les aéronefs. Cet ouvrage met en évidence l’importance du stockage de l’énergie électrique dans un contexte de déploiement de réseaux électriques intelligents appelés smart-grids. Ces réseaux interagissent de façon croissante avec certains systèmes de transport tels que les véhicules électriques et hybrides rechargeables, les trains, métros, trams et bus électriques. Dans une démarche pédagogique, cet ouvrage présente les outils méthodologiques pour construire un système de gestion énergétique du stockage. Ces outils basés sur de l’intelligence artificielle et des techniques d’optimisation explicite sont analysés à travers des études de cas concrets. Gestion et valorisation du stockage de l’énergie électrique dans les systèmes de transport expose diverses applications intégrant des technologies modernes de stockage – les réseaux embarqués en aéronautique, l’intégration des véhicules électriques dans le réseau électrique, les véhicules hybrides ou encore la traction ferroviaire hybride et ses installations.
Book Synopsis Synthèse robuste de dispositifs de stockage pour l'optimisation technico économique de la gestion de micro-réseaux d'énergie électrique by : Rémi Bourbon (doctorant en génie électrique).)
Download or read book Synthèse robuste de dispositifs de stockage pour l'optimisation technico économique de la gestion de micro-réseaux d'énergie électrique written by Rémi Bourbon (doctorant en génie électrique).) and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les énergies renouvelables (ER) représentent le futur de la production électrique dans le contexte climatique actuel. Il existe cependant encore de nombreux freins à leur développement. La balance production/consommation doit être maintenue en permanence sur un réseau électrique pour maintenir un réseau « stable » en tension et fréquence. Les ER sont, pour la plupart, des sources intermittentes et difficilement prévisibles. Stocker de l'énergie électrique est difficile et couteux, ce qui limite leur taux d'intégration dans le mix énergétique mondial. Cette problématique est exacerbée dans un milieu insulaire tel que la Guadeloupe. Afin de répondre à cette problématique, des smart-grid et micro-réseaux sont utilisés afin que les producteurs ne soient plus seulement des producteurs d'énergie, mais des acteurs de la stabilité du réseau grâce à desservices : Engagement de production, délestage, réserve primaire/secondaire... Le travail proposé dans ce manuscrit s'inscrit dans cet axe : l'objectif est d'étudier une centrale de production éolienne couplée à un système de stockage énergétique, dans le cadre d'un engagement de production à J-1 sur un réseau insulaire. Le producteur doit s'engager, la veille pour le lendemain (J-1), sur le profil de puissance que fournira la centrale au cours de la journée en fonction de ses prévisions de production. Ce type de contrat prévoit un tarif avantageux si le producteur respecte son engagement, et le non-paiement de l'énergie fournie en cas de défaut d'engagement. C'est-à-dire quand la puissance produite n'est pas comprise dans une bande de tolérance autour de l'engagement pris la veille. Afin de respecter au mieux son engagement, malgré les erreurs de prévisions éventuelles, le producteur dispose de système de stockage d'énergie (SSE). L'étude proposée s'axe autour de deux problématiques principales : - La gestion du SSE au cours de la journée afin de maximiser les gains du producteur - La prise d'engagement effectuée à J-1 L'objectif étant d'obtenir des résultats robustes sur des horizons temporels grand (annuels). Pour la gestion du SSE, des méthodes de gestion heuristiques (à base de règles) et optimales basées sur la programmation linéaire avec variables binaires (Mixed Integar Linear Programming : MILP) ont été utilisées. Elles ont permis de montrer que la méthode MILP donnait des résultats concluant même lorsque ceux-ci était transposé sur des modèles non linéaires plus complexes. L'analyse du comportement de la MILP a aussi permis d'améliorer les méthodes de gestion heuristique jusqu'à présent étudiées. Pour la prise d'engagement, une nouvelle modélisation utilisant la MILP a aussi été employée et comparée à un algorithme évolutif. Les algorithmes utilisés optimisent l'engagement en parallèle de la gestion des SSE, pour de multiples scénarios. L'analyse de l'erreur de prévision a permis de développer un générateur de production aléatoire, nécessaire pour pouvoir réaliser l'optimisation et l'évaluation des solutions obtenues. Les résultats obtenus ont pu être testé sur des centaines de scénarios différents, afin d'éprouver leur robustesse. La MILP s'est montrée la plus performante, mais la différence obtenue avec des méthodes basées sur le bon sens étaient relativement faible. Cette étude a surtout mis en avant la faible sensibilité de la prise d'engagement sur les résultats dans les différents cahiers des charges pris en compte. L'utilisation des méthodes de gestion développées au préalable pour cette étude a tout de même permis de montrer que les méthodes développées (MILP et heuristique améliorées) étaientrobustes aux variations d'engagement pour des centaines de scénarios différents pour une année entière. La modélisation MILP s'est montrée performante et prometteuse afin d'aider à l'intégration des ER sur le réseau électrique du futur. Cette intégration est en bonne voie malgré les nombreuses problématiques qu'il reste à résoudre : dimensionnement, vieillissement, etc.
Book Synopsis Optimisation d'un système hybride de génération d'énergie électrique permettant de minimiser la consommation et l'empreinte environnementale by : Ivan Kravtzoff
Download or read book Optimisation d'un système hybride de génération d'énergie électrique permettant de minimiser la consommation et l'empreinte environnementale written by Ivan Kravtzoff and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les préoccupations environnementales grandissantes nous ont conduits à faire des efforts pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, notamment dans le domaine de la production de l'énergie électrique. C'est dans ce contexte que Leroy Somer a lancé des recherches sur les groupes électrogènes hybrides afin de minimiser la consommation de carburant et les coûts d'exploitations. Pour aborder les questions du dimensionnement des ressources matérielles et de leur utilisation optimale, une méthodologie est développée dans cette thèse. La recherche de la stratégie de gestion de l'énergie optimale est basée sur l'algorithme de programmation dynamique de Bellman. Elle sera associée à un algorithme d'optimisation à évolution différentielle pour optimiser le dimensionnement de la structure hybride. Les fonctions de coûts des optimisations sont obtenues par le développement de modèles énergétiques et économiques. Grâce à cette méthode, nous montrons que les gains d'un groupe électrogène hybride sont fortement liés à l'utilisation que l'on aura de celui-ci. Dans les cas où le groupe électrogène est utilisé sur des profils avec de faibles facteurs de charge, les gains pourront être conséquents. Il sera donc primordial de bien connaitre les profils de charge de l'application avant de dimensionner la structure tout entière du groupe électrogène hybride. Les travaux ont également débouché sur une mise en œuvre expérimentale qui a pu valider les premiers résultats obtenu lors des simulations.
Book Synopsis Amélioration de l'opérabilité des centrales électriques par l'intégration d'un système de stockage d'énergie by : François Kremer
Download or read book Amélioration de l'opérabilité des centrales électriques par l'intégration d'un système de stockage d'énergie written by François Kremer and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le stockage de l'énergie électrique est aujourd'hui en plein essor car il semble être l'une des conditions nécessaires pour soutenir le développement des énergies renouvelables intermittentes dans les réseaux électriques. Il est en concurrence, entre autres, avec des sources de flexibilité historiques telles que les stations de pompage ou les centrales électriques à gaz. Les travaux de cette thèse consistent en l'hybridation de deux sources, à savoir le stockage de l'énergie sous forme électrique (batterie lithium-ion) et un cycle combiné (centrale de cogénération gaz-vapeur), afin d'améliorer la stabilité des réseaux et l'exploitabilité de la centrale. Les principaux objectifs sont de préciser les spécifications du système (fonctions, technologie de stockage, pré-dimensionnement), de créer un modèle de batterie lithium-ion configurable à partir des données du fabricant et de définir la stratégie de contrôle de l'hybride. La méthodologie de pré-dimensionnement s'inspire à la fois des travaux similaires réalisés par Gauthier Delille, et de l'expérience de General Electric, constructeur de cycles combinés, pour orienter ces systèmes vers des solutions adaptées. Au cours de la phase de dimensionnement détaillé, les travaux ont abouti à la création d'un modèle de batterie lithium-ion orienté "système" qui peut être mis en œuvre dans le logiciel temps réel de GE. Ce modèle, validé par des tests dans le laboratoire GREEN, obtient une précision correcte d'environ 95% (sur la tension et l'énergie des cellules). Enfin, la gestion de l'énergie de ce système hybride est réalisée en intégrant un nouveau contrôleur dans la centrale électrique qui fournit les instructions aux systèmes de stockage en traitant à la fois les données internes de la centrale et celles mesurées aux bornes du stockage. Le choix a été orienté vers des commandes simples (statisme, PI, etc.) couplées à un algorithme de logique floue. Celui-ci a été configuré en utilisant l'optimisation génétique sur des données provenant d'une centrale électrique existante. Malgré plusieurs contacts encourageants avec des clients potentiels qui se sont montrés intéressés par un tel système, aucun prototype n'a pu être construit.
Book Synopsis Développement d'algorithmes de gestion optimale des systèmes de stockage énergétique basés sur des modèles adaptatifs by : Eiko KRüGER
Download or read book Développement d'algorithmes de gestion optimale des systèmes de stockage énergétique basés sur des modèles adaptatifs written by Eiko KRüGER and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les limites des ressources d'énergies fossiles et la perspective imminente du changement climatique ont mené les pays de l'Union Européenne à engager une restructuration du secteur électrique vers un approvisionnement en énergie fiable, économique et durable. Dans cette optique de transition énergétique, les systèmes de stockage d'énergie peuvent faciliter l'intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques. Ils permettent de stocker l'énergie produite par les sources renouvelables pour décaler sa fourniture aux réseaux électriques et compenser les fluctuations aléatoires de la puissance. Par ce lissage de la production des sources intermittentes, les systèmes de stockage transforment ces dernières en centrales mieux contrôlables et plus prévisibles ce qui leur permet de participer aux marchés d'électricité et aux services systèmes.Afin de garantir le respect des plans de production et des engagements pris envers le gestionnaire du réseau, les centrales de production renouvelables équipées d'un système de stockage ont recours à un système de gestion d'énergie. Alors que le contrôle rapproché assure le respect de la consigne instantanée de production, la gestion d'énergie utilise des méthodes d'optimisation sous contraintes issues de la recherche opérationnelle pour planifier le fonctionnement des systèmes de stockage. Le plus souvent, un arbitrage est nécessaire entre les exigences du fonctionnement et la complexité du modèle utilisé. Les modèles de batterie, qui présentent un comportement non-linéaire, doivent être simplifiés en vue de les intégrer dans les algorithmes d'optimisation les plus courants. De plus, les modèles précis et particulièrement ceux qui sont basés sur une modélisation physico-chimique de la batterie exigent des tests de caractérisation chronophages réalisés dans des conditions contrôlées. Finalement, le comportement électrique de la batterie évolue avec son âge ce qui impose un recalage périodique du modèle en fonction du temps.Cette thèse présente une méthodologie d'identification de modèles de batterie en cours de fonctionnement et d'utilisation de ces modèles adaptatifs dans la gestion optimale d'une centrale de production électrique avec stockage. Après un rappel des modèles de batteries, des méthodes d'identification en temps réel issues de la théorie du contrôle sont développées dans le cas d'un modèle des circuits électriques équivalents. L'extraction d'un modèle simplifié pour la gestion d'énergie est décrite et juxtaposée à une analyse de régression directe des données de fonctionnement. Les méthodes d'identification sont testées pour un système de stockage réel de taille industrielle, associé à une centrale photovoltaïque installée sur l'île de La Réunion. L'identification du modèle dans le cadre d'une étude de vieillissement préalablement effectuée au sein du CEA, met en évidence le suivi de l'état de santé de la batterie.En vue de l'intégration des modèles adaptatifs dans la gestion, la formulation des problèmes d'optimisation rencontrés dans la planification d'une centrale photovoltaïque associée à un système de stockage est développée. Des implémentations en programmation linéaire-mixte et en programmation dynamique sont réalisées dans des cas d'études basés sur la participation aux marchés d'électricité ou dans le cadre d'une tarification réglementée, ainsi que la participation aux services système. Afin d'évaluer les performances de ces solutions, une architecture de contrôle pour la centrale est détaillée, et le fonctionnement de la centrale est simulé. Plusieurs configurations du système de gestion sont testées, y compris l'utilisation de modèles fixes ou variables ainsi que la prise en compte ou non du vieillissement de la batterie. Une analyse statistique des résultats obtenus pour différents cas de production photovoltaïque et d'erreurs de prévision montre que l'utilisation des modèles variables présente des avantages.
Book Synopsis Commande d'un système de production d'énergie électrique multi-sources by : Alioune Badara Mboup
Download or read book Commande d'un système de production d'énergie électrique multi-sources written by Alioune Badara Mboup and published by . This book was released on 2011 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse concernent l’intégration sur un bus continu et la commande des sources d'énergies renouvelables pour les systèmes de production et de stockage d'énergie électrique. Le système hybride étudié est constitué d'un générateur diesel, d'une éolienne, de panneaux photovoltaïques, et d'un banc de batteries acide-plomb le tout alimentant une charge donnée. Ces sources sont interfacées par des convertisseurs d'électronique de puissance afin de maintenir la tension du bus à une valeur de référence pour une alimentation correcte de la charge. Dans cette étude, nous avons modélisé le système multi-sources avec une représentation d’état hybride non linéaire qui utilise des variables discrètes et des variables continues. Les variables discrètes représentent les contacts de couplage permettant la connexion des convertisseurs statiques sur le bus continu. Les variables continues représentent les tensions et courants nécessaires pour satisfaire la charge. Nous avons ensuite développé une stratégie de commande hiérarchisée qui consiste à réguler la tension de bus, à adapter les taux de puissance extraits des sources et à coupler ou découpler les convertisseurs associés aux sources selon des critères de disponibilité énergétique. Les lois de commande du couplage des convertisseurs et de gestion du transfert de l'énergie sont élaborées à partir des caractéristiques de fonctionnement des convertisseurs et en particulier des variations du rapport cyclique de commande. Le rapport cyclique est un indicateur de corrélation entre la source et la charge et ses variations dépendent de la puissance extraite au niveau des sources. Nous avons montré qu’il constituait une variable de décision prioritaire dans l’optimisation énergétique des systèmes multi-sources et que son exploitation permet de réduire l’instrumentation nécessaire au fonctionnement de l’installation. A l’issue du travail, nous avons réalisé les convertisseurs d'électronique de puissance avec leurs dispositifs d'acquisition et de commande et nous avons pu valider notre approche avec des résultats expérimentaux qui mettent en évidence l'efficacité de la stratégie proposée pour la gestion de l'énergie.
Book Synopsis Contribution à la commande neuronale et à la gestion d'énergie d'un système hybride batterie-supercondensateurs by : Jean-Noe͏̈l Marie-Françoise
Download or read book Contribution à la commande neuronale et à la gestion d'énergie d'un système hybride batterie-supercondensateurs written by Jean-Noe͏̈l Marie-Françoise and published by . This book was released on 2004 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire de thèse est une contribution au problème de la commande et de la gestion d'énergie d'un système hybride batterie-supercondensateurs. Plus précisément, nous présenterons une étude et une réalisation d'une alimentation électrique associant un pack de supercondensateurs et une batterie pour des applications véhicules hybrides. Comme dans tous les dispositifs hybrides, l'association de plusieurs sources nécessite la présence de convertisseurs. Leur rôle est d'adapter les niveaux de tensions et de courants des sources vers la charge (bus continu 42V). Ce niveau de tension étant préconisé par les plus grands constructeurs automobiles. Il est évident, que les performances d'un tel dispositif dépendent en grande partie de la méthode de commande utilisée et de la stratégie pour la gestion d'énergie choisie. Pour ce faire, nous avons utilisé deux méthodes de commande qui sont d'une part, la régulation classique fondée sur un correcteur PID et d'autre part, les techniques basées sur les réseaux de neurones (RNA). L'objectif étant d'effectuer une comparaison entre les deux approches. Le premier chapitre est une présentation générale sur la théorie des réseaux de neurones artificiels (RNA). Dans une première partie nous donnerons les différentes définitions et propriétés des RNA. Dans une deuxième partie nous détaillerons des concepts fondamentaux de l'approche des réseaux de neurones, à savoir les règles d'apprentissage, l'algorithme de rétro propagation, l'identification et le contrôle par modèles connexionnistes. Le deuxième chapitre est une description des supercondensateurs. D'une part, nous présenterons les caractéristiques et les propriétés de cet élément de stockage d'énergie. D'autre part, nous proposerons des modèles de description obtenus à partir du logiciel Matlab/Simulink®. Une étude comparative entre des essais expérimentaux et des résultats de simulation a permis de valider les différents modèles. Il convient de préciser que l'un des modèles se caractérise par la prise en considération de la température. En effet, la prise en compte de la température est un facteur important lors de l'intégration des supercondensateurs dans un véhicule. Le troisième chapitre est consacré à la modélisation, la commande et la simulation du système hybride multi-source considérée. Dans la première partie, nous proposerons des modèles décrivant l'évolution des différents constituants. Dans la deuxième partie, nous présenterons des résultats de simulation obtenus à partir des différentes stratégies de commande utilisées. Par ailleurs, des comparaisons entre les deux approches choisies seront proposées d'une part, pour l'association batterie, convertisseur et bus continu et, d'autre part, pour l'ensemble du système multi-sources. Le quatrième chapitre traite des travaux expérimentaux du système multi-sources et des résultats obtenus. L'ensemble des essais a été réalisé sur un banc d'essai d'une puissance de 1 kW. Ce banc a été mis en oeuvre lors de ce travail de thèse. L'objectif est de valider les méthodes développées et les résultats obtenus en simulation.
Book Synopsis DEVELOPPEMENT D'OUTILS POUR L'ANALYSE DES SYSTEMES HYBRIDES PHOTOVOLTAIQUE-DIESEL by : CHRISTIAN.. DUMBS
Download or read book DEVELOPPEMENT D'OUTILS POUR L'ANALYSE DES SYSTEMES HYBRIDES PHOTOVOLTAIQUE-DIESEL written by CHRISTIAN.. DUMBS and published by . This book was released on 1999 with total page 303 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: AUJOURD'HUI, LE GENERATEUR DIESEL EST LA TECHNIQUE LA PLUS UTILISEE POUR L'ELECTRIFICATION DECENTRALISEE. NEANMOINS, L'ACCES AUX SITES ISOLES ETANT GENERALEMENT LONG ET DIFFICILE, LES COUTS DE MAINTENANCE ET D'APPROVISIONNEMENT EN CARBURANT SONT TRES ELEVES. LE COUPLAGE - AU SEIN D'UN SYSTEME HYBRIDE - D'UN GENERATEUR DIESEL AVEC DES SOURCES D'ENERGIE RENOUVELABLE REPRESENTE ALORS SOUVENT L'OPTION LA PLUS ECONOMIQUE. DE NOMBREUX PARAMETRES INFLUENT SUR LE FONCTIONNEMENT DES SYSTEMES HYBRIDES, PARMI LESQUELS LE TAUX D'UTILISATION DES ENERGIES RENOUVELABLES, LA GESTION DU SYSTEME, LA FIABILITE DE LA PRODUCTION D'ELECTRICITE, LES INTERVALLES DE MAINTENANCE ET DE REMPLACEMENT DES COMPOSANTS, ETC. DANS LE BUT D'ANALYSER CES POINTS ET D'EVALUER LEUR IMPACT SUR LE COUT GLOBAL DU SYSTEME, DES OUTILS APPROPRIES SONT INDISPENSABLES. NOTRE ETUDE PORTE SUR LES SYSTEMES PHOTOVOLTAIQUE-DIESEL AVEC STOCKAGE ELECTROCHIMIQUE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS CONCU UN BANC D'ESSAIS HYBRIDE DE 3 KWC, QUI A ETE INSTALLE AU CENTRE D'ENERGETIQUE A SOPHIA ANTIPOLIS. EN PARALLELE, UN PROGRAMME MODULAIRE DE SIMULATION A ETE DEVELOPPE BASE SUR LA MODELISATION DETAILLEE DES COMPOSANTS. LE PROGRAMME A ETE VALIDE EN UTILISANT DES MESURES DU BANC D'ESSAIS. LE BANC D'ESSAIS REPRESENTE A ECHELLE REDUITE UN SYSTEME REEL D'ELECTRIFICATION VILLAGEOISE. IL COMPREND UN ONDULEUR / CHARGEUR BIDIRECTIONNEL RELIANT D'UNE PART UNE CHARGE EN COURANT ALTERNATIF (220 V) ET UN GROUPE DIESEL DE 3KW, D'AUTRE PART UN SYSTEME PV-BATTERIE EN COURANT CONTINU. UN SUPERVISEUR BASE SUR LA SURVEILLANCE DES SEUILS DE TENSION ASSURE LA GESTION DU SYSTEME, DONT LE MONITORING EST EFFECTUE PAR UN SYSTEME D'ACQUISITION A 80 VOIES. APRES UNE PHASE INTENSIVE DE CALIBRAGE, UNE ANALYSE DETAILLEE DES PERFORMANCES DU SYSTEME EN CONDITIONS REELLES EST EFFECTUEE. PARALLELEMENT, LE DEVELOPPEMENT D'UN NOUVEAU SIMULATEUR DE SYSTEMES HYBRIDES A ETE ENTREPRIS. L'ACCENT A ETE MIS SUR LA MODELISATION DETAILLEE DU SYSTEME DE REGULATION ET DE SON IMPACT SUR LES PERFORMANCES DU SYSTEME. LA THESE PRESENTE LA DESCRIPTION MATHEMATIQUE DE CHACUN DES MODELES DE COMPOSANTS. LA VALIDATION SUR LA BASE DE SAISIES EXPERIMENTALES AU PAS DE TEMPS DE LA MINUTE EST EFFECTUEE, POUR CHACUN DES COMPOSANTS, PUIS POUR L'ENSEMBLE DU SYSTEME. LE SIMULATEUR AINSI DEVELOPPE PERMET L'ANALYSE DES PERFORMANCES DES SYSTEMES HYBRIDES SUIVANT LA STRATEGIE DE GESTION UTILISEE.
Book Synopsis Prise en compte des systèmes de stockage de l'énergie et de leurs dégradations dans la gestion et le dimensionnement des micro-réseaux by : Margot Gaetani-Liseo
Download or read book Prise en compte des systèmes de stockage de l'énergie et de leurs dégradations dans la gestion et le dimensionnement des micro-réseaux written by Margot Gaetani-Liseo and published by . This book was released on 2021 with total page 342 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de micro-réseaux électriques, stationnaires, décentralisés et distribués, produisant l'énergie au plus près des consommateurs, est une des solutions possibles pour assurer l'intégration des énergies renouvelables qui est aujourd'hui un défi clé de la transition énergétique. Les Systèmes de Stockage de l'Énergie (SSE) au sein des micro-réseaux vont permettre de pallier l'intermittence et le manque d'inertie de ces sources renouvelables en apportant la flexibilité nécessaire ainsi que des possibilités d'optimisation des échanges d'énergie en fonction de critères économiques et écologiques. Les batteries sont les SSE les plus utilisées dans les micro-réseaux mais restent des éléments coûteux avec une durée de vie relativement faible et un impact écologique important. L'objectif global de la conception d'un micro-réseau revient à optimiser le dimensionnement des sources et des batteries (taille, technologie et topologie) en lien avec les stratégies de gestion de l'énergie. Pour cela, de nombreux outils et études existent et utilisent des modèles de fonctionnement et de vieillissement des batteries. Cependant, peu de travaux évaluent la précision de ces modèles dans des conditions réelles de fonctionnement, ni leurs impacts sur la qualité du dimensionnement ou de la gestion qui en découlent. La voie de recherche choisie dans cette thèse consiste en l'analyse de l'influence des modèles de SSE sur la conception optimale de micro-réseaux. Parmi les deux familles de batteries majoritaires dans les applications stationnaires qui sont les batteries Plomb-Acide et Lithium-ion, un focus sur la technologie Plomb-Acide a été réalisé, cette technologie présentant une grande maturité et un bon taux de recyclabilité. L'objectif est d'évaluer l'aptitude des modèles à prendre en compte le fonctionnement des SSE, à traduire les usages amenant des dégradations et à s'intégrer dans un environnement de modélisation pour l'optimisation multicritères (coût, usage de l'énergie produite localement, durée de vie) du dimensionnement et le développement de stratégies de gestion de l'énergie. Pour valider ces travaux, un banc de test de type micro-réseau basse tension continue a été réalisé. Ce banc permet d'émuler un micro-réseau à partir de données réelles de production et de consommation et, ainsi, évaluer le comportement des SSE dans des conditions maîtrisées mais proches d'un fonctionnement réel. Une étude comparative de modèles de batteries a ensuite été faite pour déterminer le plus approprié à la conception de micro-réseaux. L'analyse de la précision des modèles a été réalisée afin d'étudier leurs aptitudes à représenter le comportement des batteries et à traduire les phénomènes ayant un impact sur leur durée de vie. Pour cela, des profils d'usages liés aux micro-réseaux ont été identifiés et générés à partir des données du bâtiment à énergie optimisée du LAAS-CNRS. Enfin, à partir de ces modèles, une méthodologie pour dimensionner les sources et les SSE dans un micro-réseau est proposée. Ces mêmes modèles ont été utilisés pour mettre en œuvre des stratégies de gestion optimales. Dans les deux cas, une recherche de l'impact des modèles sur les résultats obtenus a été faite. Puis, les stratégies de gestion ont été testées sur le banc de test développé afin d'observer le comportement réel des SSE et les limites du modèle face aux résultats expérimentaux.
Book Synopsis Gestion optimisée de l'énergie électrique d'un groupe électrogène hybride à pile à combustible by : Walid Hankache
Download or read book Gestion optimisée de l'énergie électrique d'un groupe électrogène hybride à pile à combustible written by Walid Hankache and published by . This book was released on 2008 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude porte sur la gestion de la distribution instantanée de la puissance entre une pile à combustible et un élément de stockage afin d'assurer la puissance électrique nécessaire à la traction d'un véhicule électrique hybride tout en minimisant la consommation d'hydrogène sur un parcours donné. Dans une première approche, considérée hors ligne, le problème formulé sous forme d'optimisation globale sous contraintes, est traité par l'application de deux approches différentes de la commande optimale : la programmation dynamique et la minimisation du Hamiltonien. D'autre part, pour une gestion en ligne de l'énergie, un système de décision à base de règles floues est proposé. Les fonctions d'appartenance des entrées et sorties du système flou sont optimisées à l'aide d'un algorithme génétique. Afin d'appliquer les stratégies évoquées, un bilan énergétique du groupe électrogène formé de la pile et ses auxiliaires, de l'élément de stockage et des convertisseurs statiques est effectué.
Book Synopsis Contribution à l'optimisation globale pour le dimensionnement et la gestion d'énergie de véhicules hybrides électriques basée sur une approche combinatoire by : Alan Chauvin
Download or read book Contribution à l'optimisation globale pour le dimensionnement et la gestion d'énergie de véhicules hybrides électriques basée sur une approche combinatoire written by Alan Chauvin and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'hybridation des sources de puissance dans le domaine des applications embarquées s'est imposée comme une solution adéquate pour répondre aux législations environnementales et atteindre une meilleure efficacité énergétique. Toutefois, le choix dans le dimensionnement des composants et la stratégie de commande doivent répondre à un cahier des charges, souvent complexe et hétérogène, tout en limitant les coûts du système. La résolution de ce problème d'optimisation incluant de nombreuses variables peut s'avérer complexe à cause des non-linéarités présentes dans le problème formulé. Il faut donc disposer d'outils de résolution efficaces et capables de fournir une solution fiable. Dans cette thèse, nous proposons une méthode d'optimisation globale pour le dimensionnement et la commande optimale de véhicules hybrides basée sur l'optimisation combinatoire, et en particulier sur la programmation linéaire en nombres entiers (PLNE). A partir d'un problème d'optimisation non linéaire, le problème initial est reformulé en une multitude de sous-problèmes linéaires en nombres entiers sur lesquels un algorithme de Branch & Bound parallèle est exécuté. Afin de résoudre des problèmes de grande taille, un second algorithme basé sur le Branch & Cut est développé. Cette méthode est déployée pour l'étude d'un système d'alimentation hybride d'une mini-excavatrice électrique. Le problème d'optimisation, dans lequel des contraintes énergétiques et des contraintes de vieillissement sont implantées, est évalué suivant différents paramètres du cahier des charges. Enfin, cette approche est également appliquée pour l'optimisation de trajectoires d'un système multi-actionneur synchronisés.
Book Synopsis Contribution à la gestion d'énergie dans les systèmes hybrides multi-sources multi-charges by : Alireza Payman
Download or read book Contribution à la gestion d'énergie dans les systèmes hybrides multi-sources multi-charges written by Alireza Payman and published by . This book was released on 2009 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire propose une stratégie de contrôle sans commutation d'algorithme pour un système hybride constituée d'une pile à combustible comme source principale et d'un pack de supercondensateurs comme source auxiliaire. Trois structures de système hybride ont été étudiées. Après avoir évoqué les différentes structures des systèmes hybrides électriques et des techniques utilisées pour les contrôler, deux approches sont traitées. La première est basée sur la notion de platitude permettant d'assurer la gestion des flots d'énergie dans une source hybride et plus généralement dans un système multi sources/multi charges. La stratégie proposée repose sur la génération d'un modèle d'ordre réduit du système et la gestion des flots d'énergie via des trajectoires de référence de certaines grandeurs énergétiques du système. L'impact de ce mode de contrôle sur le dimensionnement des éléments passifs (inductances, condensateurs) de la source hybride a été expliqué. Dans la deuxième stratégie, l'énergie totale stockée dans les hacheurs est prise en compte dans l'élaboration de la commande du système multi sources/multi charges en utilisant une linéarisation entrée/sortie sur les convertisseurs des charges. Un observateur non linéaire a été proposé pour estimer la variation de la caractéristique statique de pile à combustible et permet de garantir un fonctionnement optimal du système hybride. Les architectures de puissance et les modes de commande proposés ont été validés par des résultats simulés et/ou expérimentaux.
