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Smart Grids : Enjeux Scientifiques

Nous vous rappelons que, afin de garantir l'accès de tous les inscrits aux salles de réunion, l'inscription aux réunions est gratuite mais obligatoire.

Inscriptions closes à cette réunion.

Inscriptions

12 personnes membres du GdR ISIS, et 1 personnes non membres du GdR, sont inscrits à cette réunion.
Capacité de la salle : 100 personnes.

Instructions pour une demande de mission par le GdR ISIS

Le GdR ISIS prend en charge les déplacements des organisateurs des réunions et des orateurs. Le GdR prend aussi en charge les déplacements des participants aux réunions membres d'un laboratoire adhérent du GdR dans la limite d'un doctorant et d'un permanent par laboratoire académique et par réunion, ou d'une personne par adhérent du club des partenaires et par réunion.

La plus grande partie du budget du GdR ISIS est consacrée à la prise en charge de ces missions. Pour que le GdR puisse financer le plus grand nombre de réunions, les participants à ces réunions sont vivement incités à choisir les billets les moins chers. Seuls les billets de train ou d'avion en deuxième classe, non échangeables et non remboursables sont pris en charge. Le GdR se réserve le droit de refuser une demande de billet dont le prix excède la moyenne des prix couramment pratiqués pour le trajet de la mission.

Pour le transport et pour l'hébergement, vous êtes priés d'utiliser le portail SIMBAD du CNRS si vous en avez la possibilité. Cela est en particulier obligatoire si vous êtes membre d'une unité CNRS (UPR, UMR, UMI, URA, FRE). Les réservations d'hôtel sont possibles si la réunion dure plus d'une journée ou si le lieu d'habitation le justifie. Dans le cas où le laboratoire n'est pas une unité CNRS, merci d'envoyer votre demande de prise en charge de la mission à l'adresse DR01.SoutienUnites@cnrs.fr en précisant que la mission relève du GdR ISIS. Si vous utilisez votre véhicule personnel pour une distance supérieure à 300 kilomètres (aller+retour), le GdR ISIS ne rembourse pas vos frais de transport.

Les demandes de mission et les réservations sur le site SIMBAD doivent impérativement être effectuées au moins deux semaines avant la date de la mission.

Aucun remboursement de frais de transport ou d'hôtel avancés par l'agent ne peut plus être effectué au retour de la mission.

Annonce

Cette journée thématique est organisée par le Groupe de Travail RSEI (Réseaux et Systèmes Electriques Intelligents, dits "smart grids") qui regroupe les GdR ISIS, MACS et SEEDS. Elle est consacrée à l’avancée des travaux dans le domaine dans les smart grids.

Au moment où notre pays développe une stratégie nationale de recherche et d'innovation mettant en exergue la nécessaire double révolution des écotechnologies et des technologies de l'information, il parait indispensable d'animer une réflexion collective dans le domaine Smart Grids, un domaine interdisciplinaire par excellence. Les applications visées sont notamment les systèmes de génération électrique (provenant par exemple des énergies renouvelables), les grands réseaux de transport électriques interconnectés, les réseaux de distribution « locaux », les systèmes électriques embarqués et les véhicules électriques terrestres dans leur réseau d'infrastructures de recharge (des automobiles aux navettes électriques automatisées).

Le but de cette journée est de mieux comprendre les enjeux scientifiques liés aux Smart Grids. En effet, la nouvelle topologie des réseaux électriques, due à l’introduction d’une part importante d’énergies renouvelables, le double sens de la circulation de l’électricité, dû à la production « locale » (le consommateur devenant producteur à certaines heures), la présence de différentes échelles de temps, qui doivent être prises en compte dans la conception de systèmes de contrôle, et l’importance de la transmission de l'information, soulèvent de nouvelles problématiques de l’automatique, du transport d’électricité, de l’électronique de puissance et des télécommunications. Clairement, ces défis seront d’autant mieux soulevés que des expertises complémentaires seront mises en commun, sur des projets ciblés.

Organisateurs :

Programme

Résumé du programme (consulter aussi le fichier attaché ou les pages web des organisateurs) :

Résumés des contributions

A Game Theoretic Approach for Distributed Energy Exchange in the Smart Grid

E.V. Belmega, ENSEA.

Micro-grid distribution networks are envisioned to be a key component of the emerging smart grid networks. In this work, we analyze the interactions between a number of distributed micro-grid energy sources (e.g., solar panels or electric vehicles) that seek to exchange energy among each other as well as with the main macro-grid network. In this respect, we formulate a non-cooperative game to model the market formed between the micro-grids and the macro-grid. In this game, on the one hand, each micro-grid can decide on whether to store or exchange energy depending on the benefits and costs associated with this energy exchange. On the other hand, the macro-grid seeks to optimize its energy usage by manipulating the micro-grids' market using different incentives that depend on its load and generation capabilities. We analyze the outcomes of this game and discuss their properties. Numerical results show that the proposed approach improves the utilities of both the macro-grid and the micro-grids.

Le véhicule électrique, chantier de la conception des réseaux de distribution d'électricité du futur

Gilles Bernard (ERDF), .

La perspective d'un développement massif des véhicules électriques ou hybrides rechargeables conduit à étudier son impact sur l'économie et les services des réseaux de distribution, ainsi que sur l'ensemble du système électrique amont, à échéance de 5 à 10 ans, avec des mesures transitoires à prendre dès le début. On expose ici les différents aspects de cet impact : le caractère erratique et aléatoire des appels de puissance, la conjonction avec le fort développement des productions d'électricité locales à base d'énergies renouvelables, le développment de nouveaux opérateurs de services autour des véhicules et l'adéquation avec l'organisation du système électrique. Ceci met en évidence les pistes de recherche et développement à explorer pour mettre au point les solutions futures répondant aux besoins des utilisateurs des véhicules, touchant aux modalités de régulation et pilotage des recharges d'une part, et de mesurages, traitements et échanges de données d'autre part.

Towards a Renewal of Transmission \& Distribution Infrastructures to meet EU 2020 and further environmental prescriptions

Jean-Luc Bessède, Schneider Electric.

This communication addresses the issue of the evaluation of how modern and restructured Transmission and Distribution (T\&D) infrastructures will help accomplish the EU 2020 and further environmental targets, in terms of efficiency increase, CO2 reduction and a wider use of renewable energy resources. A review of the European Strategic Research Agenda of the Smart Grid Platform, actually under revision to set the 2035 technology trends, will be done. Then a methodology is proposed in order to quantify the possible environmental benefits as well as the power quality improvement provided by the application of modern T\&D products and systems on the power grids. Such methodology is based both on the identification of suitable "performance (technical) indices" to be used to rank the benefits brought by the different grid upgrading measures and on the definition of suitable "test networks", which can be employed as benchmarks to perform the numerical evaluation of the introduced indices. Then, a procedure is presented in order to determine and compare the quantitative effect of each single corrective action on T\&D power grids. Finally, some considerations on possible side effects and advices on strategies for the implementation of the corrective measures are discussed.

Large Dimensional Tools for the Smart Grid

Romain Couillet, Supelec/Centrale.

The future of electricity generation, distribution and consumption is characterized by the increasing size of the power network, the increasing stochasticity of the main actors, and the unbundling of the electricity market. These trends call for the development of new tools to understand and apprehend various aspects of the smart grids from the physical layer to the economic layer.

In this talk, we will introduce a set of three tools (random matrix theory, mean field games, and decentralized stochastic optimization), which are at the core of recent trends in various research fields in large stochastic system analysis. Application examples of these tools in smart grids are discussed and recent results are introduced.

L'exploitation active des réseaux de distribution : des micro-réseaux aux réseaux intelligents

Yannick Phulpin, INESC Porto, Portugal.

Dans le cadre de l'investissement significatif en compteurs communicants, les réseaux de distribution d'électricité ont une opportunité unique de changer de paradigme d'exploitation. En effet, les gestionnaires de réseaux de distribution vont disposer d'informations plus détaillées quant aux flux énergétiques, ce qui leur permettra de passer d'une gestion par renforcements itératifs de l'infrastructure à une gestion active des ressources. Cette évolution est nécessaire pour permettre le déploiement massif de moyens de production décentralisée et l'émergence de nouveaux types de consommateurs tels que les véhicules électriques.

Cette présentation vise à présenter les enjeux de l'exploitation active des réseaux de distribution. Elle mettra en perspective les solutions développées par INESC Porto dans le cadre de plusieurs projets européens (MICROGRIDS, MOREMICROGRIDS) et nationaux (INOVGRID). Elle illustrera notamment la méthodologie employée pour appliquer les principes de fonctionnement des micro-réseaux aux réseaux de distribution, et les implications de ce mode de fonctionnement en termes de systèmes de comptage et de communication.

Optimisation de la configuration d'un réseau pour la réduction des pertes.

Bertrand Raison, Université Joseph Fourier (Grenoble 1)

La détermination d'une topologie d'un réseau de distribution caractérisée par des pertes Joule minimales conduit à résoudre un problème d'optimisation combinatoire, non linéaire avec des variables discrètes. Ce problème, à la charge du distributeur, s'avère critique et dépendant de nombreux facteurs tels que la présence de production décentralisée et les évolutions de la charge. Ce problème sera analysé à la lumière des méthodes heuristiques et métaheuristiques. Afin d'identifier une topologie optimale suivant une courbe de charge, une procédure fondée sur des optimisations horaires est réalisée. Finalement, des algorithmes pour l'optimisation de topologies partiellement maillées sont présentés. Nous terminerons par un bref tour d'horizon des pratiques de planification et de leur devenir dans le contexte des smart grids.

Quelle architecture du marché de l’électricité pour encourager le développement de la gestion active de la demande ?

Vincent Rious, Microeconomix

Jusque maintenant, les compteurs intelligents et la gestion active de la demande se sont relativement peu déployés dans la plupart des marches électriques ouverts à la concurrence. En Europe, différents modèles d’affaires ont été considérés et mis en place pour la gestion active de la demande, des modèles d’affaires les plus régulés aux modèles d’affaires totalement concurrentiels.

Dans notre présentation (tirée d’un de nos papiers en cours d’élaboration), nous nous concentrerons sur les compteurs intelligents et la gestion active de la demande pour les petits consommateurs et les consommateurs de taille moyenne (soit au total les consommateurs domestiques, tertiaires et petites et moyennes industries). Nous cherchons quels sont les signaux de marché qui devraient être envoyés aux agrégateurs gestionnaires de demandes pour que la gestion active de la demande émerge comme une activité concurrentielle. A partir des données du système électrique français sur les 8 dernières années, nous comparons les différentes architectures de marché qui pourraient permettre le développement de la gestion active de la demande. Nos simulations démontrent que la gestion active de la demande ne peut pas être profitable avec les règles de marché actuelles. L’introduction d’une rémunération de la capacité (et pas seulement de l’énergie comme c’est classiquement le cas dans les marchés électriques) pourrait apporter des revenus supplémentaires aux agrégateurs gestionnaires de demande et améliorer les incitations pour mettre en place des programmes de gestion active de la demande.

Date : 2011-10-07

Lieu : TELECOM ParisTech (Amphithéâtre Thévenin)


Thèmes scientifiques :
D - Télécommunications : compression, protection, transmission

Inscriptions closes à cette réunion.

Accéder au compte-rendu de cette réunion.

(c) GdR 720 ISIS - CNRS - 2011-2015.