Thèse Optimisation du Dimensionnement et de la Gestion d'Un Site Industriel avec Batterie et Installation Solaire Pv avec Prise en Compte de Contraintes Issues du Réseau Électrique H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes École doctorale : Electrical, Optical, Bio-physics and Engineering Laboratoire de recherche : Laboratoire de Génie Electrique et Electronique de Paris Direction de la thèse : Imen BAHRI ORCID 0000000202814513 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-11-08T23:59:59 Dans le cadre de ce projet de recherche, les travaux porteront d'abord sur l'optimisation de la gestion énergie/puissance d'un site industriel avec stockage batterie et production renouvelable (photovoltaïque et éolienne). L'optimisation pourra s'appuyer sur une modélisation linéaire et des critères techniques, économiques et environnementaux seront pris en compte. Pour la batterie, les contraintes de sollicitation seront définies en lien avec les partenaires du projet pour minimiser le vieillissement. Les modes de valorisation des batteries peuvent être classés en trois grandes catégories : gestion de l'équilibre offre demande, gestion de contraintes locales de réseaux, ou optimisation aval compteur [x, y]. La valorisation économique des batteries pourra considérer un double objectif aval et amont compteur. Dans un second temps, les travaux porteront sur la gestion des systèmes EnR+batterie en fonction des contraintes apportées par le réseau : participation à une gestion locale de la tension, comportement sur creux de tension, dimensionnement du convertisseur de batterie. L'accent sera particulièrement mis sur le convertisseur de la batterie qui est une des originalités de la batterie IBIS, et l'analyse de sa capacité à fournir des services au réseau et à tenir les perturbations transitoires du réseau. Les travaux permettront de mettre en évidence l'impact de ces services ou réglementations sur le dimensionnement du convertisseur de batterie. La décarbonation conduisent à une transformation du système énergétique que ce soit du côté de la génération d'énergie ou du côté des usages. Le vecteur électricité s'impose comme le vecteur énergétique clé de cette transition énergétique. Cela se traduit par un fort développement des énergies renouvelables variables et intermittentes, et une intensification de l'électrification des usages. Face à la baisse des coûts sur certaines technologies de production et de stockage, les stratégies d'autoconsommation sont amenées à se développer sur les sites industriels. Ces évolutions s'accompagnent par une transformation technologique avec un massification des systèmes interfacés par des convertisseurs électroniques de puissance (IBR, Inverter-Base Ressources). Ces convertisseurs modifient le comportement du réseau électrique (et du système électrique dans son ensemble) parce qu'ils contribuent à réduire l'inertie naturelle du système (il y a moins de machines tournantes raccordées), parce que les charges interfacées par des convertisseurs ne contribuent plus à l'autoréglage en cas de variation de la fréquence, et enfin parce que les convertisseurs des unités de production contribuent peu aux courants de court-circuit ce qui amènera inévitablement à revoir les plans de protection et les dispositifs réglementaires imposés aux ressources IBR. Par ailleurs, ces convertisseurs apportent des capacités de réglage distribuées (échange de puissance réactive) qu'il faut exploiter. Enfin, le déploiement de capacités de stockage par batteries stationnaires distribuées est attendu en forte croissance, ce qui apportera des capacités de réglage en puissance active et réactive pour augmenter les capacités d'accueil des énergies renouvelables et contribuer plus globalement à sûreté de fonctionnement du réseau électrique. Les objectifs de cette étude sont :
(1) définition des modes de valorisation de la batterie IBIS qui peuvent être classés en trois grandes catégories : gestion de l'équilibre offre demande, gestion de contraintes locales de réseaux, ou optimisation aval compteur.
(2) Valorisation économique des batteries considérant un double objectif aval et amont compteur.
(3) Gestion optimale des systèmes EnR+batterie en fonction des contraintes apportées par le réseau : participation à une gestion locale de la tension, comportement sur creux de tension, dimensionnement du convertisseur de la batterie IBIS.

Compétences fortes en génie électrique et/ou mathématiques (modélisation)
Esprit d'équipe
Capacités d'adaptation et d'improvisation

• Électricité
• Mathématiques
• Capacité d'adaptation
• Chimie