Adrien Gauché doctorant au sein des équipes Codex et Ogre, présentera sa thèse intitulée :

« Stratégies d’optimisation à l’aide d’un contrôle par commande prédictive de micro-réseaux avec stockage d’énergie hybride batteries/ hydrogène »

Elle aura lieu le mercredi 06 mars, Amphi S, École Centrale de Nantes

Lien visio: https://ec-nantes.zoom.us/j/95683624012

ID de réunion : 956 8362 4012

Code secret : P8$%Vhrb

Jury :

• Malek GHANES (Professeur des Universités, École Centrale Nantes)
• Raphaël CHENOUARD (Maitre de conférence, École Centrale Nantes)
• Nezha TRIGEASSOU (Maitre de conférence, Université de Poitiers)
• Maurice FADEL (Professeur des Universités, ENSEEIHT)
• Hervé GUÉGUEN (Professeur des Universités, Centrale-Supelec Rennes)

Résumé :

Cette thèse propose d’améliorer le contrôle prédictif des micro-réseaux avec générations renouvelables et stockage hybride batterie-hydrogène. L’objectif est de trouver une planification des stockages applicable à toutes les stations PowiDian, en dépassant les limitations de l’optimiseur actuel. La première contribution est une formulation générique de microréseaux avec stockage.

Ensuite, des optimiseurs « boîte noire » sont intégrés et comparés dans l’Energy Management System (EMS) pour planifier la puissance de l’électrolyseur et de la pile à combustible sur l’horizon d’une journée. La formulation et ses différents optimiseurs sont évalués avec des données réelles sur une année entière. La seconde contribution montre que le choix du meilleur optimiseur repose sur la charge de calcul, car la pertinence de la commande et le coût évalué de la fonction objectif sont similaires quel que soit l’optimiseur.

Enfin, la thèse propose une formulation linéaire en nombres entiers d’Unit Commitment issu des grands réseaux électriques adaptée au stockage hydrogène. L’objectif est de garantir l’optimalité, de réduire la complexité de calcul et d’intégrer des méthodes classiques (gestion de l’incertain, temps de fonctionnement…).

Mots-clés :

Contrôle prédictif, contrôle optimal, gestion de l’énergie, engagement des unités, microréseau électrique, stockage hydrogène, réseau îloté, énergies renouvelables

Abstract :

This thesis proposes to improve the predictive control of microgrids with renewable generation and hybrid battery-hydrogen storage. The aim is to find a storage scheduling solution applicable to all PowiDian stations, overcoming the limitations of the current optimizer. The first contribution is a generic formulation of microgrids with storage.

Next, black-box optimizers are integrated and compared in the Energy Management System (EMS) to plan the power of the electrolyser and the fuel cell over a one-day horizon. The formulation and its various optimizers are evaluated with real data over a full year. The seconde contribution shows that the choice of the best optimizer is based on the computational load, since the relevance of the control and the evaluated cost of the objective function are similar whatever the optimizer.

Finally, the thesis proposes a linear integer formulation of Unit Commitment from large power systems adapted to hydrogen storage, with the objective of guaranteeing optimality, reducing computational complexity and integrating classical methods (uncertainty management, operating time, etc.).

Keywords:

Predictive control, optimal control, energy management, unit commitment, microgrid, hydrogen storage, island grid, renewable energies