Thèse Intégration Normative et Gestion Proactive des Ressources Énergétiques Distribuées dans les Smart Grids Vers un Cadre Unifié pour le V2g et l'Optimisation Multi-Énergie Conforme aux Standard H/F

Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes

Cette thèse propose de développer un cadre d'intégration intelligent et normatif pour la gestion optimale des ressources énergétiques distribuées dans les Smart Grids. En s'appuyant sur des travaux antérieurs ayant démontré l'efficacité d'un couplage fort entre gestion énergétique et protection réseau selon la norme VDE-AR-N 4105, ce projet étend cette approche à un écosystème multi-ressources incluant la production locale d'énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien), les systèmes de stockage stationnaire et les véhicules électriques (V2G). L'objectif principal est de concevoir un système de gestion énergétique « normes-aware » capable d'orchestrer de manière proactive et optimale les flux d'énergie entre ces différentes ressources, tout en respectant dynamiquement un ensemble de standards techniques (VDE, IEC, ISO) et en garantissant la stabilité du réseau. La méthodologie combinera modélisation avancée, développement d'algorithmes d'optimisation collaborative, conception d'indicateurs d'intégrité système, et validation via des simulations à large échelle et des expérimentations sur banc d'essai micro-réseau. Les résultats attendus incluent un cadre méthodologique unifié, un prototype opérationnel et une quantification des bénéfices techniques et économiques de cette approche intégrée pour la résilience du réseau et l'intégration massive des EnR.

La transition énergétique, combinée à l'électrification croissante des usages et au développement des véhicules électriques, conduit à une transformation profonde des réseaux électriques vers des smart grids optimisés, flexibles et résilients.
Dans ce contexte, il parait indispensable de se doter de méthodes et outils innovants dédiés à l'optimisation de la gestion de l'énergie, à la coordination intelligente des sources d'énergies renouvelables et des charges flexibles, ainsi qu'à l'amélioration de la performance énergétique et économique des réseaux électriques. Ces enjeux sont abordés à travers une approche globale et cadre unifié combinant modélisation avancée, exploitation des données et stratégies de contrôle optimisées.

Développement d'un cadre unifié pour le V2G et l'optimisation multi-énergie conforme aux standards :
- Modélisation unifiée des ressources (PV, éolien, stockage, V2G)
- Formalisation des contraintes techniques & réglementaires ;
- Développement d'un algorithme d'optimisation (centralisé/distribué)
- Conception d'indicateurs de performance ;
- Développement d'un indice composite d'intégrité;
- Vérification normative en temps réel
- Configuration du banc d'essai microréseau;
- Tests d'intégration PV-stockage-V2G;
- Validation normative en scénarios complexes