Soutenance de Thèse de Salma BENNAI, Amphi 800_ENIT

Résumé :

La transition énergétique mondiale caractérisée par l'émergence rapide des énergies renouvelables, du stockage d'énergie et des véhicules électriques a modifié le paysage énergétique. Cette thèse étudie les défis de l'intégration des ressources énergétiques distribuées dans les réseaux électriques, en mettant l'accent sur la qualité de l'énergie, la force et la stabilité du réseau, ainsi que sa capacité d'accueil. Elle souligne les défis majeurs rencontrés par les réseaux électriques contemporains, confrontés à un écart entre l'évolution technologique et l'adaptation des normes existantes. Cette recherche aborde également les solutions pour une intégration efficace des ressources basées sur des onduleurs, notamment de type grid-following et grid-forming, tout en préservant les performances du réseau grâce aux contrôles avancés de la structure de commande hiérarchique. Enfin, face à la complexité des réseaux actuels, cette thèse propose diverses approches méthodologiques pour analyser le comportement des réseaux électriques, notamment en évaluant la sensibilité vis-à-vis de l'impédance de ligne du réseau, en estimant la capacité d'accueil d'une ligne de distribution et en examinant l'impact de son dépassement sur les performances du réseau. Elle étudie également le comportement du réseau face aux degrés de liberté associés à l'intégration combinée de différentes technologies d'onduleurs, à travers des simulations de transitoires électromagnétiques. Cette recherche apporte une contribution significative à la compréhension des enjeux et des opportunités de la transition énergétique. Elle vise à soutenir les gestionnaires de réseau dans la prise de décisions en proposant des recommandations pour améliorer les services système.

Abstract :

The global energy transition, characterized by the rapid emergence of renewable energies, energy storage, and electric vehicles, has drastically changed the energy landscape. This thesis explores the challenges of integrating distributed energy resources into electrical networks, focusing on power quality, grid strength, stability, and capacity. It highlights the major challenges faced by contemporary electrical networks, struggling to shrink the gap between technological advancement and the adaptation of existing standards. This research also addresses solutions for the effective integration of inver-based resources, including grid-following and grid-forming types, while preserving network performance through hierarchical control structure. Lastly, considering the complexity of modern networks, this thesis proposes various methodological approaches to analyze network behavior, including assessing sensitivity toward grid line impedance, estimating distribution line hosting capacity, and examining the impact of exceeding this limit on network performance. It also explores network behavior toward the degrees of freedom associated with the combined integration of different inverter technologies through electromagnetic transient simulations. This research provides a significant contribution to understanding the challenges and opportunities of the energy transition. It aims to support distribution system operators in their decision-making process by offering recommendations to enhance system services.

Soutenance de Thèse de Mariem DELLALY, Salle Mokhtar Laatiri_ENIT

25 Avril 2024

Résumé :

Ce travail de thèse examine en détail les micro-réseaux résidentiels dans le contexte de l'évolution rapide du paysage énergétique mondial. Il met en lumière les défis et les opportunités liés à ces entités dynamiques, en se concentrant spécifiquement sur l'intégration des systèmes photovoltaïques pour une transition énergétique durable, ainsi que sur les implications de l'augmentation des capacités photovoltaïques sur les réseaux électriques. L'étude se concentre sur l'autoconsommation collective et les échanges peer-to-peer d'énergie émergents. L'objectif principal de la thèse est de proposer une approche novatrice pour maximiser l'efficacité de l'intégration des systèmes photovoltaïques dans le réseau électrique, en tenant compte du contexte national. La méthodologie comprend plusieurs étapes, notamment la reproduction du fonctionnement d'un micro-réseau à l'échelle du laboratoire, la modélisation du système physique à l'aide d'un jumeau numérique, et le développement d'algorithmes de gestion de l'énergie améliorés. Ces algorithmes visent à optimiser le prix de l'électricité et les échanges d'énergie avec le réseau national, tout en respectant les critères du profil de charge de la région. L'objectif global est d'améliorer l'efficacité énergétique du côté client et du côté opérateur d'énergie, ce qui est analysé de manière comparative pour mieux comprendre les nuances et les avantages des deux stratégies d'optimisation énergétique développées.