Outils de contrôle prédictif pour Microgrids
SCHNEIDER-ELECTRIC
Grenoble
Réalisé par : HAVEL Aurélien
Promotion : 2014
Les microgrids sont des réseaux spatialement limités, pouvant être isolés ou connectés au réseau général et incluant des nuds de génération, de consommation et potentiellement de stockage. Laugmentation de la part des énergies renouvelables, la variabilité des cours des énergies fossiles et le déploiement de systèmes électriques intelligents ont fait passer ces réseaux du stade de la recherche au stade industriel ; ils seront un pilier de limplémentation des engagements de la COP21.
La gestion du réseau microgrid passe par un système de contrôle réactif permettant une gestion en temps réel, néanmoins, beaucoup dacteurs misent sur les microgrids pour diminuer leurs coûts dexploitation, ce à quoi le contrôle prédictif peut répondre. Il sagit de prévoir le planning de fonctionnement optimal du réseau en se basant sur les prévisions de consommation, de production renouvelable et de disponibilité des différentes ressources distribuées. Ce planning donnera aux contrôleurs subordonnés les points de fonctionnement optimaux. Cette approche est particulièrement intéressante en cas de taux de pénétration des énergies renouvelables important : compte tenu des prévisions de production renouvelable, les batteries permettent de stocker lénergie excédentaire au meilleur moment tout en assurant des points de fonctionnement optimaux des générateurs à fioul.
Le travail effectué au cours de cette mission professionnelle a dans un premier temps permis de comparer les offres Schneider disponibles pour répondre au marché des microgrids pour campus, puis, dans un deuxième temps, de mettre au point un algorithme doptimisation sous forme de « Mixed-Integer Linear Programming » qui intègrera loffre Microgrid Schneider Electric pour petites îles. Il ressort des études menées avec cet outil que pour accompagner lintégration des énergies renouvelables, de tels algorithmes sont nécessaires et permettent de réaliser de réelles économies. De plus, ils participent à assurer une bonne qualité dapprovisionnement, en définissant des réserves de génération plus précises que les règles expertes précédemment utilisées.
Mots-clés : microgrids, optimisation, ressources distribuées, contrôle prédictif
La gestion du réseau microgrid passe par un système de contrôle réactif permettant une gestion en temps réel, néanmoins, beaucoup dacteurs misent sur les microgrids pour diminuer leurs coûts dexploitation, ce à quoi le contrôle prédictif peut répondre. Il sagit de prévoir le planning de fonctionnement optimal du réseau en se basant sur les prévisions de consommation, de production renouvelable et de disponibilité des différentes ressources distribuées. Ce planning donnera aux contrôleurs subordonnés les points de fonctionnement optimaux. Cette approche est particulièrement intéressante en cas de taux de pénétration des énergies renouvelables important : compte tenu des prévisions de production renouvelable, les batteries permettent de stocker lénergie excédentaire au meilleur moment tout en assurant des points de fonctionnement optimaux des générateurs à fioul.
Le travail effectué au cours de cette mission professionnelle a dans un premier temps permis de comparer les offres Schneider disponibles pour répondre au marché des microgrids pour campus, puis, dans un deuxième temps, de mettre au point un algorithme doptimisation sous forme de « Mixed-Integer Linear Programming » qui intègrera loffre Microgrid Schneider Electric pour petites îles. Il ressort des études menées avec cet outil que pour accompagner lintégration des énergies renouvelables, de tels algorithmes sont nécessaires et permettent de réaliser de réelles économies. De plus, ils participent à assurer une bonne qualité dapprovisionnement, en définissant des réserves de génération plus précises que les règles expertes précédemment utilisées.
Mots-clés : microgrids, optimisation, ressources distribuées, contrôle prédictif