Meriem LABOUREL NACHIDI

Smart grids have attracted increasing interest in recent years, driven primarily by the evolution of new technologies such as electric vehicles and power electronics. The emergence of microgrids allows these advancements to be leveraged while ensuring energy efficiency. Indeed, a microgrid is a small-scale grid capable of facilitating the integration of renewable energy sources, storage capacities, and interconnected loads.

In this sense, the microgrid can be viewed as a building block of the smart grid. Active power control is undoubtedly the core of any AC or DC microgrid. Various control strategies have been extended to microgrids in the literature to ensure their performance; examples include [1], which presents a classical control law based on PID/PI; [2], which proposes the use of Model Predictive Control (MPC); and [3], where Linear Quadratic Control is used to eliminate oscillations in three-phase converters.

In general, the implementation of these or other control techniques faces obstacles such as the system’s mathematical model, the controller’s inability to adapt to specific situations (e.g., load variations), and the computational time required for the algorithm to converge on a solution.

Against this backdrop, this project focuses on developing new decentralized, fault-tolerant control strategies based on early diagnostics and rapid optimization for the intelligent reconfiguration of the microgrid.

The project will primarily establish an analytical framework for designing distributed, fault-sensitive software sensors for the microgrid’s energy infrastructure. Estimation-based sensors will be designed to identify and isolate faults. Furthermore, the work addresses the generation of a decentralized, fault-tolerant control law designed to maintain grid stability (voltage and frequency) within the microgrid, as well as the stability of the public distribution grid during the microgrid’s resynchronization with it. The research involves analytical, computational, and simulation components.

Les réseaux intelligents ont connu un intérêt croissant ces dernières années principalement motivé par l’évolution des nouvelles technologies, telle que les véhicules électriques, l’électronique de puissance. L’émergence des micro-réseaux permet de valoriser ces progrès et garantir l’efficacité énergétique. En effet, un micro-réseau est un réseau à petite échelle, capable de faciliter l’intégration des sources d’énergie renouvelables des capacités de stockage ainsi que des charges interconnectées.

En ce sens, il est possible de considérer le micro-réseau comme un élément constitutif du réseau intelligent._x000D_ Le contrôle de la puissance active est sans aucun doute le cœur de tout micro-réseau AC ou DC. Dans la littérature, plusieurs stratégies de commande ont été étendues aux micro-réseaux afin de garantir leur performance, on peut citer par exemple : [1] où une loi de commande classique basée sur le PID/PI a été présenté, [2] qui propose d’utiliser la commande prédictive (MPC model predictive controller) et [3] où la commande quadratique linéaire a été utilisée pour éliminer les oscillations dans les convertisseur 3-phases.

En général, la mise en œuvre de ces techniques de contrôle ou autres rencontrent des obstacles tel que : le modèle mathématique du système, l’incapacité du contrôleur de s’adapter à des situations particulières tel que la variations de la charge, le temps de calcul nécessaire pour que l’algorithme converge vers une solution._x000D_

Dans ce contexte, ce projet s’intéresse au développement de nouvelles stratégies de contrôle décentralisées, tolérantes aux pannes et basées sur des diagnostics précoces et optimisation rapide pour une reconfiguration intelligente du micro-réseau.

Ce projet établira principalement un cadre analytique pour la conception des capteurs logiciels sensibles aux pannes distribués pour l’infrastructure énergétique du micro-réseau. Des capteurs basés sur des estimations seront conçus, d’une part, pour identifier et isoler les défauts.

D’autre part, pour la génération d’une loi de commande décentralisée tolérante aux pannes afin de maintenir la stabilité du réseau (tension et fréquence) au sein du micro-réseau ainsi que la stabilité du réseau public de distribution lors de la resynchronisation du micro-réseau avec ce dernier. La recherche comporte des composants analytiques, informatiques, simulations.