Régulation dynamique hybride d'une grande population de systèmes thermostatiques au sein des micro-réseaux intelligents

Dans le contexte actuel des réseaux intelligents et des micro-réseaux, les sources d'énergie renouvelables ont un rôle grandissant dans la production d'une électricité plus respectueuse de l'environnement. Cependant, comme l'utilisation de ces sources dépend fortement des conditions climatiques, la puissance produite peut présenter des fluctuations imprévisibles et difficiles à compenser. Ceci encourage le développement et l'application de la régulation dynamique de la charge (RDC) à des systèmes consommateurs d'électricité pour réduire les écarts de puissance entre l'o˙re et la demande. Dans le cadre de ce projet de recherche, l'accent est mis sur le contrôle de systèmes thermostatiques (TCLs) comme les chau˙ages ou les climatiseurs. Ceux-ci sont largement présents dans les réseaux et représentent une part importante de la consommation électrique. Ainsi, les TCLs ont le potentiel d'apporter de la flexibilité dans le réseau et font l'objet de nombreuses recherches. Ils peuvent être utilisés par exemple comme solution pour réduire les pics de consommation, réguler la fréquence du réseau ou encore minimiser le coût de l'électricité, grâce à un contrôle de leur consommation. Pour cela, on modélise une grande population hétérogène de TCLs grâce à un couple d'équations de Fokker-Planck à laquelle on applique une stratégie de contrôle hybride et sans prévision. D'une part, le contrôle mis en place permet de modifier la consigne de température de la population en réponse aux variations globales de puissance dans le réseau et ce grâce à un modèle d'équations aux dérivées partielles (EDP). D'autre part, des changements d'état forcés basés sur un processus stochastique sont appliqués à une portion de TCLs pour compenser les variations rapides et imprévisibles liées à l'utilisation de sources d'énergie renouvelables. Le contrôle hybride développé permet ainsi une régulation à deux niveaux pour minimiser les écarts de puissance entre la production et la consommation. Ce mémoire vise également à clarifier et justifier l'utilisation d'un tel contrôle à travers la simulation de divers scénarios. Les résultats obtenus montrent que la stratégie de contrôle permet à la population de TCLs de suivre à la fois les fluctuations lentes et rapides dans le réseau et réduit ainsi les écarts de puissance. Enfin, cette approche est validée par la simulation d'un micro-réseau réaliste où la production électrique est assurée par un ensemble de systèmes photovoltaïques (PV). Le contrôle hybride développé peut donc permettre aux systèmes thermostatiques de participer à la régulation dynamique de la charge et faire partie des solutions envisageables pour une meilleure gestion de la consommation électrique dans les micro-réseaux intelligents.