Contrôle décentralisé d'un ensemble de dispositifs de chauffage électrique par commande à champ moyen

Dans nombre de pays industrialisés, nous assistons à une transition technologique quant à la manière d'alimenter le réseau électrique. Les sources d'énergie fossiles comme le charbon, le pétrole ou la fission nucléaire sont peu à peu remplacées par les sources dites renouvelables que sont l'énergie solaire, éolienne ou encore hydro-électrique. Si les dispositifs photovoltaïques et éoliens permettent de réduire l'empreinte environnemen-tale de la génération d'électricité et jouissent d'une certaine flexibilité de déploiement, ils sou˙rent d'une forte variabilité de leur production dépendant de facteur environnementaux qu'il est impossible de maîtriser. Ceci peut impacter la stabilité du réseau en périodes de forte consommation, et force également les opérateurs à continuer de compter, au moins par-tiellement, sur des sources de génération à base fossile qui sont plus contrôlables. Une manière possible de lisser la demande en puissance lors des heures critiques est d'uti-liser l'énergie thermique contenue dans les habitations. En baissant la température interne des logements chau˙és par radiateurs électriques, il est possible de faire baisser la demande totale en énergie, surtout lors des mois d'hiver. A contrario, il est possible d'emmagasiner de l'énergie dans ces logements lors d'une période de surproduction. D'autre part, l'avènement de l'internet des objets et le développement des Smart Grids per-met d'obtenir une connaissance plus fine des variations de consommation du réseau de même qu'une plus grande communication entre le fournisseur et les utilisateurs. Nous présentons dans ce mémoire une série d'algorithmes de commande décentralisée sous la forme d'un jeu à champ moyen, pour un ensemble de chau˙e-espace domestiques permettant de répondre à une contrainte de puissance totale allouée à un tel ensemble.La contrainte de puissance est dictée par un agrégateur qui gère le parc de chau˙e-espace. Les algorithmes de commande sont conçus pour répondre au principe selon lequel chaque logement contribue à l'e˙ort selon ses moyens (au sens thermique) dans un souci d'équité. Ainsi, chaque module de chau˙age calcule lui-même l'e˙ort à fournir pour que le groupe entier respecte la contrainte globale de puissance. Conscients des propriétés de robustification que peut apporter la commande intégrale, nous y ajoutons une correction intégrale en temps réel assurant une robustesse du contrôle face aux éventuelles erreurs de modélisation du groupe commandé et de son environnement. Nous testons notre commande en simulant le comportement de populations de logements homogènes et hétérogènes lorsqu'ils sont soumis au contrôleur.