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The increase in the use of preassembled aluminum cables to replace old copper lines requires special attention. In this article, it is a question of establishing the mathematical equations which define the functioning of a network constructed with preassembled aluminum cables. To use this mathematical model, a test network was created, with four cables of 460 IEEE configuration. Our analysis are mainly based on the rate of imbalance and the voltage drops that these lines thus formed can generate. We propose a modified "Forward/Backward" algorithm to execute this analysis. On the test network, 2 cable layouts were approached, namely a so-called "polygonal" layout and a second so-called "linear" layout. The first layout gives us maximum voltage imbalance rate in 0.0083% and a maximum voltage drop in 1.5%. The second layout gives us very similar results. So, we can consider that the layout has an insignificant impact on lines performances., L'accroissement de l'utilisation des câbles préassemblés en Aluminium en remplacement des anciennes lignes en cuivre requiert une attention particulière. Dans cet article, il s'agit d'établir les équations mathématiques qui définissent le fonctionnement d'un réseau construit avec des câbles en Aluminium préassemblés (CAP). Pour illustrer cette modélisation mathématique, un réseau test ayant 4 câbles de configuration 460 IEEE a été créé. Nos analyses se basent principalement sur le taux de déséquilibre et les chutes de tension que ces lignes ainsi constituées peuvent générer. Nous proposons un algorithme « Backward/Forward modifié » pour exécuter cette analyse. Sur le réseau test, 2 dispositions de câbles ont été abordées à savoir une première dite « en polygone » et une seconde disposition dite « linéaire ». La première disposition nous donne un taux de déséquilibre de tension de 0,0083% et une chute de tension maximum de 1,5%. La deuxième disposition nous offre des résultats extrêmement proches. Ainsi on peut considérer que la disposition a un impact négligeable sur les performances de la ligne.

This thesis work consists into the design of a 3 states buck converter targeting the improvement of dynamic regulation of microprocessors supplies. The topology of the converter is, at first, implemented in IBMCMOS 180 nm technology to validate the transient performances of the3 states regulator. The prototype in 180 nm, uses an input voltage of 3.6V and outputs a voltage in the range of 0.8V to 2V. Its response to load transients shows about 1% of undershoot and 2 % of overshoot, proving a good dynamic behavior for a simple structure compared to state of the art.The 3 states converter is then integrated in 28 nm CMOS HPM (technologymostly used for microprocessors desgn). The experimental results on the prototype confirm the performances in terms of energy and area savings, aswell as dynamic response. The chip delivers 0.5V to 1.2V from a 1.8V supply,and shows a 90% peak efficiency. The measurements of dynamic regulation show less than 5% of noise on the processor supply and 10 mV/ns outputvoltage switching for DVFS purpose., Ce travail de thèse présente la conception d’un convertisseur Buck 3 états pour améliorer le comportement dynamique des tensions d’alimentations des microprocesseurs. La topologie du convertisseur est dans un premier temps, implémentée en technologie IBM CMOS 180 nm pour la validation de la structure 3 états. Le prototype réalisé utilise une tension d’entrée de 3.6V et génère une tension de sortie de 0.8V à 2V. Sa réponse aux transitoires de charge ne montre que 1 à 2% de surtension prouvant ainsi l’avantage du régulateur en dynamique. Le convertisseur 3 états est dans un deuxième temps intégré en technologie 28 nm CMOS HPM (cette technologie est essentiellement utilisée pour les microprocesseurs). Les résultats des tests effectués sur le prototype réalisé confirment les performances en économie d’énergie, de surface et de réponse dynamique. Ce prototype délivre en effet 0.5 à 1.2V en sortie pour 1.8V en entrée et présente un rendement maximal de 90%. Les mesures de régulation dynamique montrent qu’il permet d’obtenir moins de 5% de bruit sur le processeur et 10 mV/ns de commutation de tensio

Distribution grids are evolving and facing new challenges, including the massive insertion of distributed energy resources and the modification of consumer uses. These paradigm shifts are creating new constraints that affect the design and operation of electricity grids, as well as the planning and interconnection studies. We are now moving towards more instrumented and intelligent networks called Smart Grids. In the SMAP project in particular, we compare solutions to improve the massive insertion of photovoltaic production in rural low voltage distribution networks.In this context, we develop models and algorithms to integrate different uncertainties over the next 35 years into distribution network planning methods. Four alternative solutions compared to conventional reinforcement solutions are also modeled: two types of local control of PV inverters, the active power limitation of the PV inverters and an MV/LV transformer equipped with an on load tap changer. We define different indicators in order to evaluate the performance of the solutions in terms of costs and efficiency. The developments carried out are validated on two geographical perimeters, which makes it possible to draw first conclusions that will have to be validated on other perimeters. One of the important results of the thesis is in particular the significant gain of the solutions based on local voltage control of the inverter compared to the use of an on load tap changer. The many algorithms have been developed with PowerFactory so that they can be reused and completed by Enedis., Les réseaux électriques de distribution évoluent et doivent faire face à de nouvelles problématiques, dont l’insertion massive d’énergie décentralisée et la modification des usages de consommation. Ces changements de paradigmes provoquent de nouvelles contraintes, qui impactent le dimensionnement et l’exploitation des réseaux électriques, ainsi que les études de planification ou de raccordement associées. Nous progressons alors vers des réseaux plus instrumentés et intelligents : les Smart Grids. Dans le projet SMAP en particulier, nous comparons des solutions pour améliorer l’insertion massive de production photovoltaïque dans les réseaux de distribution basse tension ruraux.Dans ce contexte, nous développons des modèles et des algorithmes permettant d’intégrer les différentes incertitudes sur les 35 prochaines années dans les méthodes de planification des réseaux de distribution. Quatre solutions alternatives aux solutions classiques de renforcement sont également modélisées : deux types de contrôle local des onduleurs PV, un bridage des onduleurs PV et un transformateur HTA/BT équipé d’un régleur en charge. Différents indicateurs sont définis afin d’évaluer la performance des solutions en termes de coûts et d’efficacité. Les développements effectués sont validés sur deux périmètres géographiques ce qui permet de tracer des premières conclusions qui devront être validées sur d’autres périmètres. Un des résultats intéressants de la thèse est notamment le gain important des solutions de type contrôle local de la tension par rapport à l’utilisation d’un régleur en charge. Les nombreux algorithmes ont été développés sous PowerFactory afin de pouvoir être directement réutilisés et complétés par Enedis.

In a context of an increasing water scarcity, urbanization processes must adapt to the additional costs of network’s extension to provide an access to this resource. The aim of this paper is to identify determinants of waste induced by water distribution system in Nantes Métropole. An applied environmental benchmark based on the network length and the number of subscribers allows us to measure the impact of network density and management structure on water leaks. The comparative study of efficiency between municipalities shows that low-density networks and management by the public sector are less efficient, and subject to more water loss during its delivery.; Dans un contexte de rareté croissante de l’eau, les procédés d’urbanisation doivent s’adapter aux surcoûts de l’étalement pour offrir l’accès à cette ressource. L’objet de cet article est de comprendre les déterminants du gaspillage induit par les réseaux de distribution d’eau à Nantes Métropole. Une analyse d’efficience environnementale en fonction des kilomètres de réseau et du nombre d’abonnés nous permet de mesurer l’impact de la densité des réseaux et du mode de gestion sur les fuites d’eau. L’étude comparée de l’efficience des communes sur le gaspillage montre que les réseaux peu denses et en régie sont moins efficaces et plus propices aux pertes d’eau lors de son acheminement.

This thesis is devoted to the short-term forecasting of electricity demand of smart homes and distribution grids. The household demand data provided by smart meters is analyzed to characterize the electricity demand at the local scale and compared to this at the regional scale, so as to examine the aggregation effect. This thorough analysis enables the designing of models that forecast the future demand. The models make use of advanced statistical tools and machine-learning techniques. The inputs are selected with special care for their relevancy to the household demand. To be deployed in an operational environment, the models must be replicable: low to no maintenance, adaptability to various situations, and robustness to the lack of data. Several demand forecasting products are developed and compared to actual datasets: probabilistic forecasts at different temporal and spatial resolutions, and daily demand scenarios. Finally, the habits related to a domestic appliance, namely the charging of an electric vehicle battery, are modeled in order to generate forecasting scenarios of the appliance demand.; Cette thèse s’intéresse à la prévision à court terme de la demande électrique d’une maison intelligente et des réseaux de distribution. Les données mesurées par les compteurs intelligents permettent de caractériser la demande électrique à l’échelle d’une maison et de la comparer à la demande régionale, pour étudier notamment l’effet de foisonnement. Cette analyse permet de développer des modèles de prévision de cette demande. Ces modèles sont de nature statistique et font usage de méthodes d’apprentissage automatique. Un soin particulier est porté à la sélection de variables d’entrée pertinentes. Afin d’être déployés dans un environnement opérationnel, les modèles doivent faire preuve de réplicabilité : fonctionnement autonome, aptitude à s’adapter à de multiple situations, et robustesse face aux données erronées. Plusieurs produits de prévision sont développés et évalués avec plusieurs jeux de données : des prévisions probabilistes à différentes résolutions, et des scénarios journaliers de la demande. Enfin, les habitudes relatives à un usage électrique particulier, à savoir le chargement d’une batterie de véhicule électrique, sont modélisées pour produire des scénarios prédictifs de la demande de cet usage spécifique.

Power density has become the primary concern when a digital core is designed. As in any embedded systems, each new digital core generation has more applications than the previous one and ultimately demands more power density. This is why many researchers and industrial designers have been looking into novel methods for reducing power consumption of digital circuit. Adiabatic logic is a promising design style, which can reduce the dynamic energy dissipation. Adiabatic logic is different than conventional logic in two main points: 1) adiabatic gate are charged with a 4-phase power signal, and 2) the energy, which is stored in the gate, is recovered. In order to fulfill these principles, the adiabatic logic needs a special power supply. As the purpose of such supply is to act as a clock also, it is referred as power-clock supply. The aim of this thesis is to design and optimize a power-clock supply and its delivery network. This thesis has been funded by the French National Research Agency, ANR, with the project ADIANEMS2 (Grant number: ANR-15-CE24-0013).; La densité de puissance est devenue la principale préoccupation lorsqu'un circuit numérique est conçu. Comme pour tous les systèmes embarqués, chaque nouvelle génération de système numérique a plus d'applications que la précédente et exige en fin de compte une plus grande densité de puissance. C'est pourquoi de nombreux chercheurs et concepteurs industriels se sont penchés sur de nouvelles méthodes de réduction de la consommation énergétique des circuits numériques. La logique adiabatique est un style de conception prometteur qui peut réduire la dissipation d'énergie dynamique. La logique adiabatique est différente de la logique conventionnelle en deux principaux points : 1) l’alimentation d’une porte logique adiabatique est un signal à 4 phases, et 2) l’énergie stockée dans la porte est récupérée. Afin de respecter ces principes, la logique adiabatique nécessite une alimentation spéciale. Étant donné que l’objectif d’une telle alimentation est d’agir comme une horloge, elle est appelée alimentation-horloge. L'objectif de cette thèse est de concevoir et d'optimiser une alimentation-horloge ainsi que son réseau de distribution. Cette thèse a été financée par l'Agence Nationale pour la Recherche, ANR, avec le projet ADIANEMS2 (numéro de subvention : ANR-15-CE24-0013).

Power density has become the primary concern when a digital core is designed. As in any embedded systems, each new digital core generation has more applications than the previous one and ultimately demands more power density. This is why many researchers and industrial designers have been looking into novel methods for reducing power consumption of digital circuit. Adiabatic logic is a promising design style, which can reduce the dynamic energy dissipation. Adiabatic logic is different than conventional logic in two main points: 1) adiabatic gate are charged with a 4-phase power signal, and 2) the energy, which is stored in the gate, is recovered. In order to fulfill these principles, the adiabatic logic needs a special power supply. As the purpose of such supply is to act as a clock also, it is referred as power-clock supply. The aim of this thesis is to design and optimize a power-clock supply and its delivery network. This thesis has been funded by the French National Research Agency, ANR, with the project ADIANEMS2 (Grant number: ANR-15-CE24-0013).; La densité de puissance est devenue la principale préoccupation lorsqu'un circuit numérique est conçu. Comme pour tous les systèmes embarqués, chaque nouvelle génération de système numérique a plus d'applications que la précédente et exige en fin de compte une plus grande densité de puissance. C'est pourquoi de nombreux chercheurs et concepteurs industriels se sont penchés sur de nouvelles méthodes de réduction de la consommation énergétique des circuits numériques. La logique adiabatique est un style de conception prometteur qui peut réduire la dissipation d'énergie dynamique. La logique adiabatique est différente de la logique conventionnelle en deux principaux points : 1) l’alimentation d’une porte logique adiabatique est un signal à 4 phases, et 2) l’énergie stockée dans la porte est récupérée. Afin de respecter ces principes, la logique adiabatique nécessite une alimentation spéciale. Étant donné que l’objectif d’une telle alimentation est d’agir comme une horloge, elle est appelée alimentation-horloge. L'objectif de cette thèse est de concevoir et d'optimiser une alimentation-horloge ainsi que son réseau de distribution. Cette thèse a été financée par l'Agence Nationale pour la Recherche, ANR, avec le projet ADIANEMS2 (numéro de subvention : ANR-15-CE24-0013).

International audience; (Com. 26 avr. 2017, n° 15-14.243, F-D)

Future trend of electricity demand is a key point for sizing both the electricity network and the power plants. In order to forecast future electricity demand, current models mostly use statistical approaches based on past demand measurements and on demographic and economic trends. Because of current context of energy transition which comes along with important changes, future electricity demand is not expected to be similar to past trends. Modeling these changes requires a bottom-up modeling of each contributor to electricity demand. This kind of model is challenging because of the large number of input data required. At the same time, data and information are more and more available. Such availability can be considered both as an asset for modeling and as an important issue because of data heterogeneity. In this context, this dissertation offers an approach to build a bottom-up load curve simulator which enables to simulate prospective scenarii at the scale of France country. Firstly, an assessment, classification, and matching of the large databases explaining the electricity demand have been performed. Then, the electricity demand model has been presented. It has been validated and calibrated on Enedis’ large volumes of electricity demand measurements of medium voltage feeders. Finally, this model has been used to simulate several prospective scenarii in order to improve the electricity distribution network sizing.; L’évolution de la consommation électrique est un point clé pour les choix à venir, tant pour les moyens de production d’électricité, que pour le dimensionnement du réseau à toutes ses échelles. Aujourd’hui, ce sont majoritairement des modèles statistiques basés sur les consommations passées et des tendances démographiques ou économétriques qui permettent de prédire cette consommation. Dans le contexte de la transition énergétique, des changements importants sont en cours et à venir, et la consommation future ne sera certainement pas une continuation des tendances passées. Modéliser ces changements nécessite une modélisation fine de type bottom-up de chaque contributeur de la consommation électrique. Ce type de modèle présente des challenges de modélisation, car il nécessite un grand nombre de paramètres d’entrée qui peuvent difficilement être renseignés de façon réaliste à grande échelle. En même temps, les données et informations de tout type n’ont jamais été autant disponibles. Cela représente à la fois un atout pour la modélisation, mais aussi une difficulté importante notamment à cause de l’hétérogénéité des données. Dans ce contexte, cette thèse présente une démarche de construction d’un simulateur de consommation électrique bottom-up capable de simuler différentes alternatives énergétiques à l’échelle de la France. Un travail de recensement, de classification et d’association des bases de données pour expliquer la consommation électrique a d’abord été mené. Ensuite, le modèle de consommation électrique a été présenté ; il a été validé et calibré sur une grande quantité de mesures de consommation électrique des départs HTA fournie par Enedis. Ce modèle a enfin pu être utilisé pour simuler différentes alternatives énergétiques afin d’aider au dimensionnement du réseau de distribution.

In the context of the energy transition, there are many unknowns related to the required capabilities of future electric distribution systems to meet the growing electric load and new forms of electric production. The transformation of current electric distribution systems is inevitable, however, the most cost-effective investments are difficult to evaluate. Current electric distribution grid planning strategies are inadequate to take into account the accommodation of massive decentralized production, increased electric load with higher volatility, automation of distribution grids and unbundling of electricity markets. Due to a lack of observability and controllability in the distribution grid, the feasibility of optimal power flow management is not currently a reality. The quantification of smart distribution grids is critical to evaluate the added benefit of this solution in comparison to infrastructure upgrades.The primary objective of my PhD is to explore the techno-economical barriers of massive renewable energy integration into the distribution grid. This thesis will explore different solutions through convex relaxations of optimal power flow analysis. For the low voltage distribution grid case, three-phase unbalanced power flow analysis is considered. In order to consider realistically the uncertainties related to renewable generation and demand, stochastic optimal power flow (OPF) algorithms are proposed. These tools are used among others to i) optimize placement and sizing of grid connected storage, ii) optimize demand response strategies, iii) study different operation strategies for storage devices including centralized and decentralized ones and iv) study the impact of different renewable energy integration scenarios into real-world distribution grids.; Dans le contexte de la transition énergétique, il existe des inconnues liées à la fonctionnalité du réseau électrique futur avec l’augmentation de la consommation et l’introduction de nouvelles formes de production. L’adaptation du système actuel est inévitable, néanmoins, les solutions efficaces sont difficiles à définir. Les stratégies actuelles de la planification du réseau de distribution ne répondent pas précisément aux problématiques des nouvelles productions décentralisées, le changement du profil de la consommation, l’automation du réseau de distribution avec de nouvelles stratégies de gestion du réseau ainsi que la déréglementation du marché de l’électricité. De plus, la visibilité et la contrôlabilité du réseau de distribution est limité, l’implémentation d’une gestion active optimale n’est pas à présent une réalité. L’évaluation du réseau intelligent est critique pour comparer aux solutions traditionnelles.L’objectif principal de cette thèse est d’explorer les barrières technico-économiques pour l’intégration massive des énergies renouvelables sur le réseau de distribution. Cette thèse explore plusieurs solutions au travers d’algorithmes d’optimisation de type flux de puissance qui utilisent des relaxations convexes. Pour le cas du réseau électrique basse tension, des systèmes triphasés déséquilibrés sont considérés. Pour analyser les incertitudes associées avec la génération et la demande, des algorithmes stochastiques sont abordés. Ces outils sont utilisés pour i) l’optimisation de l’emplacement et le dimensionnement des batteries, ii) l’optimisation des stratégies de gestion de la demande, iii) l’évaluation des stratégies d’opération de flexibilité du réseau centralisé et aussi décentralisé et iv) étudier l’impact de différents scénarios de pénétration des énergies renouvelables sur les réseaux existants.

In the context of the energy transition, there are many unknowns related to the required capabilities of future electric distribution systems to meet the growing electric load and new forms of electric production. The transformation of current electric distribution systems is inevitable, however, the most cost-effective investments are difficult to evaluate. Current electric distribution grid planning strategies are inadequate to take into account the accommodation of massive decentralized production, increased electric load with higher volatility, automation of distribution grids and unbundling of electricity markets. Due to a lack of observability and controllability in the distribution grid, the feasibility of optimal power flow management is not currently a reality. The quantification of smart distribution grids is critical to evaluate the added benefit of this solution in comparison to infrastructure upgrades.The primary objective of my PhD is to explore the techno-economical barriers of massive renewable energy integration into the distribution grid. This thesis will explore different solutions through convex relaxations of optimal power flow analysis. For the low voltage distribution grid case, three-phase unbalanced power flow analysis is considered. In order to consider realistically the uncertainties related to renewable generation and demand, stochastic optimal power flow (OPF) algorithms are proposed. These tools are used among others to i) optimize placement and sizing of grid connected storage, ii) optimize demand response strategies, iii) study different operation strategies for storage devices including centralized and decentralized ones and iv) study the impact of different renewable energy integration scenarios into real-world distribution grids.; Dans le contexte de la transition énergétique, il existe des inconnues liées à la fonctionnalité du réseau électrique futur avec l’augmentation de la consommation et l’introduction de nouvelles formes de production. L’adaptation du système actuel est inévitable, néanmoins, les solutions efficaces sont difficiles à définir. Les stratégies actuelles de la planification du réseau de distribution ne répondent pas précisément aux problématiques des nouvelles productions décentralisées, le changement du profil de la consommation, l’automation du réseau de distribution avec de nouvelles stratégies de gestion du réseau ainsi que la déréglementation du marché de l’électricité. De plus, la visibilité et la contrôlabilité du réseau de distribution est limité, l’implémentation d’une gestion active optimale n’est pas à présent une réalité. L’évaluation du réseau intelligent est critique pour comparer aux solutions traditionnelles.L’objectif principal de cette thèse est d’explorer les barrières technico-économiques pour l’intégration massive des énergies renouvelables sur le réseau de distribution. Cette thèse explore plusieurs solutions au travers d’algorithmes d’optimisation de type flux de puissance qui utilisent des relaxations convexes. Pour le cas du réseau électrique basse tension, des systèmes triphasés déséquilibrés sont considérés. Pour analyser les incertitudes associées avec la génération et la demande, des algorithmes stochastiques sont abordés. Ces outils sont utilisés pour i) l’optimisation de l’emplacement et le dimensionnement des batteries, ii) l’optimisation des stratégies de gestion de la demande, iii) l’évaluation des stratégies d’opération de flexibilité du réseau centralisé et aussi décentralisé et iv) étudier l’impact de différents scénarios de pénétration des énergies renouvelables sur les réseaux existants.

Cette recherche caractérise les structures des ventes de produits bio en France en 2012 dans deux réseaux de distribution différents, les grandes et moyennes surfaces conventionnelles et les magasins spécialisés bio. Ces structures sont comparées avec celle des ventes de produits de l’agriculture conventionnelle en grandes et moyennes surfaces conventionnelles. Nous étudions également les structures des paniers d’achat de différents types d’acheteurs au sein de chaque réseau de distribution. La composition des ventes est caractérisée à partir de trois classifications, basées sur le degré de transformation des produits, la part relative de produits d’origine animale ou végétale et des grandes familles de produits. Les résultats mettent en évidence que la structure des ventes en magasins spécialisés bio est plus végétale et moins transformée, deux critères d’une meilleure durabilité. La structure des ventes de produits bio en GMS, intermédiaire entre celle des produits conventionnels en GMS et celles des ventes en réseau spécialisé bio du point de vue du degré de transformation des produits et de la part de produits animaux ou végétaux, comporte des exceptions marquées pour certaines familles de produits, le lait, les œufs et les produits gras, dont les parts de ventes sont beaucoup plus élevées.

International audience; et article concerne un problème de planification dans un réseau de distribution à deux échelons intégrant la gestion de stocks de produits périssables, le dimensionnement de lots, des alternatives d’approvisionnement et une flotte homogène de véhicules. La livraison s’effectue directement entre un fournisseur et son client, sans tournée de véhicule. Il s’agit d’un problème assez répandu que nous avons rencontré dans diverses industries comme celle des produits laitiers. Nous proposons un modèle mathématique général (un programme linéaire mixte) et une heuristique rapide pour pallier les insuffisances des solveurs sur des cas de grande taille. Pour améliorer la qualité des solutions de l’heuristique, la méthode de descente à voisinage variable (Variable neighborhood descent—VND) a été développée. L’heuristique et la VND ont été incluses dans un APS (Advanced Planning System) et sont comparées avec une résolution du modèle sur des instances issues de données réelles.

The evolution of electrical grids from conventional unidirectional power transmission to diverse networks with a large variety of electricity consumers and producers requires the development of advanced and/or novel measurement and communication technologies, in order to create smart grids. As a part of the SOGRID project, an innovative current measurement method was developed to supplement the existing range of current sensors and to facilitate the installation, since the sensor is not only non-intrusive but can also be located at a distance from the cable.The primary obstacle for precise current measurement in power grids is the three-phase nature of power transmission. A current sensor that is to be employed in the electrical grid must therefore provide geometrical selectivity between the individual phases. Existing commercial current sensors are non-intrusive but require placement around the conductor of interest, e.g. to measure the field along a closed path. Solutions include Rogowski coils, magnetoresistors, Hall effect or fluxgate sensors as well as magneto-optical solutions. However, a placement around the conductor limits the miniaturization required by smart grid development: miniature sensors can be integrated with other measurement and data transmission units, thus enabling the densely meshed monitoring and control of modern smart grids. In order to avoid these restrictions and to improve geometrical selectivity, a current measurement method based on the decomposition of the field into spatial harmonics has been developed in this thesis. The measurement principle allows for the fabrication of innovative current sensors that can be installed besides the conductor.The decomposition of the magnetic field into spatial harmonics is based on the development of the magnetic field within a defined area/volume in a series of products of periodic functions, a radial dependence and corresponding development coefficients, so that the sum of the (in theory infinite number of) development orders reconstructs the field accurately. If this development is performed for a source-free region besides the source of the field, it is defined as an internal decomposition, which uses functions that increase from the center of decomposition toward the field source. The current measurement process is based on the determination of the development coefficients for the various orders, wherein higher orders exhibit a reduced dependence on perturbing sources (as long as the field measurements are performed closer to the conductor of interest than to the perturbing conductor). The relation between these coefficients and the current of interest is linear and defined by transfer factors.In order to exploit the increased geometrical selectivity of higher orders, it is necessary to perform a sufficient number of magnetic field measurements on the boundary of a suitable area/volume in order to derive the development coefficients from the solution of an inverse problem. The size and positioning of this sensor array also plays a vital role in the detectability of higher order contributions to the field. Suitable 2D (for straight conductors) and 3D (for arbitrary conductor paths) prototypes were designed, implemented and subsequently tested in the laboratory during this thesis.Further developments focus on determining the characteristic transfer factors. While these can be easily determined if a known controlled current is induced in the conductor, a method that allows for their determination under real operating conditions must be developed for industrial applications. A suitable calibration method is presented in this thesis., L'évolution des réseaux électriques d'une transmission de puissance unidirectionnelle classique vers un réseau diversifié avec, une grande variété de consommateurs et producteurs d'électricité, requiert le développement des technologies de mesure et de communication avancés et/ou nouvelles. Dans le cadre du projet SOGRID, une méthode innovante de mesure de courant a été développée pour enrichir la gamme existante des capteurs de courant et pour faciliter l’installation dans le réseau électrique. En effet, le capteur innovant développé ici est non seulement non-intrusif, mais peut également être déporté du câble.Dans les réseaux électriques, l'obstacle principal pour une mesure précise du courant est la nature triphasée de transmission de puissance. Un capteur de courant qui doit être utilisé dans le réseau électrique doit donc fournir une sélectivité géométrique entre les différentes phases. Les solutions commerciales existantes sont dites non-intrusives, mais nécessitent tout de même de venir entourer le conducteur d'intérêt pour mesurer le champ le long d'un chemin fermé. Ces solutions comprennent des bobines de Rogowski et les mesures en boucle fermée avec des capteurs de champs comme les magnétorésistances, les capteurs à effet Hall ou les fluxgates. Toutefois, un placement autour du conducteur limite la miniaturisation requise par le développement des réseaux intelligents : des capteurs miniatures peuvent être intégrés avec d'autres unités de mesure et de transmission de données pour permettre le suivi et le contrôle des réseaux intelligents modernes avec une maille plus dense.Afin de rependre à ces exigences, et pour améliorer la sélectivité géométrique des conducteurs, une méthode de mesure de courant basée sur la décomposition du champ en harmoniques spatiales a été développée dans cette thèse.Cette décomposition est basée sur le développement du champ magnétique à l'intérieur d'une région défini avec une série de fonctions périodiques angulaires, une loi d’évolution radiale particulière et des coefficients de développement correspondants, de sorte que la somme des ordres (théoriquement infini) de développement reconstruit le champ avec précision. Si ce développement est effectué pour une région sans sources, qui est donc entouré des sources de champ, il est défini comme une décomposition interne, qui utilise des fonctions croissantes du rayon, à partir du centre de décomposition en direction de la source de champ. Le procédé de mesure de courant est basé sur la détermination des coefficients de développement pour les différents ordres, dans lequel les ordres supérieurs présentent une dépendance réduite aux sources de perturbation (plus éloignes du conducteur d’intérêt). La relation entre ces coefficients et le courant d'intérêt est linéaire et défini par des facteurs de transfert.Afin d'exploiter la sélectivité géométrique accrue des ordres supérieurs, il est nécessaire d'effectuer un nombre suffisant de mesures du champ magnétique sur la limite d'une région appropriée afin de déduire les coefficients de développement à partir de la résolution d'un problème inverse. La taille et le positionnement de ce réseau de capteurs jouent des rôles essentiels dans la détectabilité des contributions d'ordre supérieur. Des prototypes appropriés pour une décomposition en 2D (pour les conducteurs rectilignes) et en 3D (pour les conducteurs avec des chemins arbitraires) ont été conçus, mis en œuvre et ensuite testés en laboratoire au cours de cette thèse.D'autres développements se concentrent sur la détermination des facteurs de transfert caractéristiques. En effet, tandis que ceux-ci peuvent être facilement déterminés si un courant contrôlé connu est introduit dans le conducteur, une méthode qui permet de les retrouver dans des conditions d'opération réelles doit être développée pour des applications industrielles. Afin de répondre à ce besoin, une méthode de calibration appropriée est aussi présentée dans cette thèse.

In this thesis, voltage measurements provided by the advanced metering infrastructure (AMI) are used to control an on-load tap changer located at the secondary substation. The thesis presents a practical and a straightforward method of selecting the low voltage customers whose voltage measurements are used as an input to the controller of the on-load tap changer. The developed method takes into account the load and the topology of the network. Furthermore, a simple method of creating synthetic and statistically correct load curves for networks studies is presented. The created methods have been tested by using real data of low voltage networks on a common platform in the power distribution industry leading to encouraging results; a few customers per low voltage network should be monitored in order to achieve accurate voltage measurements.This methodology is further applied to estimate the hosting capacity of photovoltaic power generation in a given low voltage network.In the first part, the evolution of the hosting capacity by using three different types of voltage control; an on-load tap changer of five and nine tap positions and voltage control through photovoltaic power generators, is studied. The study considers two different cases for placing and sizing the photovoltaic generators in a low voltage network. The results of 38 low voltage networks are provided.In the second part, the hosting capacities of 631 low voltage networks, located in a French metropolitan area, are analysed by using an on-load tap changer of five and an on-load tap changer of nine tap positions.The work has been together with Électricité Réseau Distribution France (ERDF), the major French distribution system operator. All studies presented in the thesis are based on the real operational data of the company. Moreover, all studies are implemented on a platform that is widely used in the power distribution industry.As an introductory part to low voltage networks, the thesis provides a general view about the French power system. In addition, the thesis presents a number of selected technologies considering low voltage networks that seem promising in the future., Dans cette thèse, les mesures de tension fournies par l'infrastructure de comptage avancé (Advanced Metering Infrastructure, AMI) sont utilisées pour contrôler un régleur en charge situé à la sous station HTA/BT. La thèse présente une méthode simple permettant de sélectionner les clients basse tension pour lesquels les mesures de tension sont utilisées comme une entrée au contrôleur du régleur en charge. Le procédé mis au point tient compte de la charge et de la topologie du réseau. En outre, une méthode simple pour créer des courbes réalistes et statistiquement correctes pour les études de réseaux est présenté. Les méthodes créées ont été testées en utilisant des données réelles de réseaux basse tension sur un logiciel très utilisé dans le secteur de la distribution d'électricité ont conduit à des résultats encourageants; quelques clients par réseau basse tension doivent être surveillés afin d’estimer avec une grande précision où se situe les extremums de tension sur le réseau.Cette méthodologie est également utilisée pour estimer la capacité d'accueil de génération d'énergie photovoltaïque dans un réseau à basse tension donné.Dans la première partie, l'évolution de la capacité d'accueil en utilisant trois types de contrôle de tension différents; un régleur en charge de cinq et neuf positions et le contrôle de la tension à travers les générateurs photovoltaïques, sont étudiés. L'étude considère deux cas différents pour le placement et le dimensionnement des générateurs photovoltaïques dans un réseau basse tension. Les résultats sur 38 réseaux basse tension sont fournis.Dans la deuxième partie, les capacités d'accueil de 631 réseaux basse tension, situés dans une région métropolitaine française, sont analysés en utilisant un régleur en charge de cinq et neuf positions.Le travail a été réalisé en collaboration avec Électricité Réseau Distribution France (ERDF), le principal opérateur du réseau de distribution français. Toutes les études présentées dans la thèse reposent sur les données réelles de fonctionnement normal. En outre, toutes les études sont mises en œuvre sur un logiciel largement utilisé dans l'industrie de la distribution d'énergie.Comme une partie introductive aux réseaux basse tension, la thèse fournit une vue générale sur le système électrique français. De plus, la thèse présente un certain nombre de technologies sélectionnés en tenant compte des réseaux basse-tension qui semblent prometteurs pour le futur.

National audience

L’émergence de pathogènes dans l’eau destinée à la consommation humaine représente une préoccupation majeure en matière de santé publique pour les industriels et les pouvoirs publics concernés. Parmi ces pathogènes, certains sont d’origine fécale (Cryptosporidium, Campylobacter ou bien les rotavirus), alors que d’autres vivent dans l’environnent naturel (Legionella, Pseudomonas, Aeromonas ou bien les mycobactéries). Dans l’optique de mettre en place une analyse des risques liés à la présence de ces pathogènes, il est important d’accroître nos connaissances sur l’écologie de ces microorganismes et de développer des outils d’analyse afin de réaliser une meilleure surveillance sanitaire. Par conséquent, l’écologie microbienne du réseau de distribution d’eau potable doit être étudiée en détail, particulièrement vis-à-vis des propriétés physiologiques et la diversité des espèces microbiennes présentes, afin de mieux comprendre les interactions entre les espèces communément rencontrées et celles pathogènes., The emergence of pathogens in water intended for human consumption is a major concern in terms of the public health industry and the public authorities concerned. Among these pathogens, some are of faecal origin (Cryptosporidium, Campylobacter, or rotavirus), while others live in the natural environment (Legionella, Pseudomonas, Aeromonas or mycobacteria). In order to establish a risk analysis related to the presence of these pathogens, it is important to increase our knowledge on the ecology of these microorganisms and to develop analytical tools to achieve better health monitoring. Therefore, the microbial ecology of drinking water distribution networks must be studied in detail, especially with respect to the properties and physiological diversity of the microbial species present, in order to better understand the interactions between species commonly encountered and those that are pathogens.

International audience

The integration of Renewable Energy Sources (RES) into the distribution networks may require network reinforcements that can be expensive and take time. Different alternative solutions can limit the amount of work to be carried out and thus reduce their cost and/or duration. The use of such solutions requires modifying the network planning methods so as to analyze their techno-economic impacts. This research aims to provide a suitable framework for the study of RES-integration solutions using novel methods for the multi-year planning of distribution networks. Compared to the state of the art, the proposed approach provides the advantage of assessing the performance of these solutions in the medium/long run by considering: 1) the behavior of the distribution system operator, which is modeled as a multi-variable planning strategy, 2) the interactions between medium- and low-voltage networks, and 3) the uncertainties on the arrival of new RES. These three points could have been addressed by applying methods of reducing computation time to the multi-year estimation of the electrical network state. The potential of the proposed approach is illustrated through the techno-economic analysis of several planning strategies including traditional solutions and/or generation curtailment. The research concludes with a first contribution to the planning strategy optimization by taking into account the uncertainties on the arrival of new RES.; Le raccordement des énergies renouvelables (ENR) aux réseaux de distribution peuvent nécessiter des travaux de renforcement coûteux et long à mettre en œuvre. Différentes solutions alternatives peuvent dans certains cas limiter l'ampleur des travaux à réaliser et donc leur montant et/ou leur durée. L’utilisation de telles solutions nécessite au préalable de réviser les méthodes de planification du réseau pour qu’elles puissent analyser leurs impacts technico-économiques. Cette thèse a pour objet d’apporter un cadre adapté à l’étude des leviers d’intégration des ENR à l’aide de nouvelles méthodes pour la planification pluriannuelle des réseaux de distribution. Comparée à l’état de l’art, l’approche adoptée présente l’avantage d’estimer les performances de ces leviers à moyen/long terme en considérant : 1) le comportement du gestionnaire de réseau de distribution, modélisé sous la forme d’une stratégie de planification multi-variables, 2) les interactions entre les réseaux de moyenne et basse tension, et 3) les incertitudes sur l’arrivée des ENR. Ces trois axes d’amélioration ont pu être abordés grâce à des méthodes de maîtrise du temps de calcul appliquées à l’estimation pluriannuelle de l’état électrique du réseau. Le potentiel de l’approche proposée est illustré via l’analyse technico-économique de plusieurs stratégies de planification incluant des leviers traditionnels et/ou des leviers d’effacement de production. Les travaux se concluent sur une première contribution sur l’optimisation des stratégies de planification compte tenu des incertitudes sur l’arrivée des ENR

Ce travail évalue la pertinence d’une analyse en ondelettes appliquée à la consommation en eau potable, afin d’établir les habitudes de consommation des usagers et de détecter des changements. Cette démonstration exploite une série d’observations de débit au pas de temps horaire, couvrant une période de dix semaines dont le congé des Fêtes de fin d’année, tirée du réseau de distribution d’eau potable de la ville de Québec, Canada. Les résultats confirment la non-stationnarité du débit pour la gamme de périodes à l’étude, soit de 2 à 256 heures. Le principal cycle, qui explique la moitié de la variance naturelle de la série, possède une période de 24 heures dont l’intensité non stationnaire décrit un cycle de sept jours avec des pointes le dimanche matin et des creux au coeur de la semaine de travail. Le second cycle, responsable de plus du tiers de la variance, possède une période de 12 heures dont l’intensité suit également (mais un peu moins clairement) un cycle de sept jours avec des pointes la semaine et des creux le week-end. Ce comportement diffère pendant le congé des Fêtes de fin d’année, lorsque presque toute la variance naturelle est expliquée par la composante 24 heures de la série., This study evaluates the relevance of wavelet analysis applied to water consumption in order to detect habits and changes in these habits. The demonstration is based on a series of one-hour flow observations from Quebec City’s water distribution flowmeter network for a 10-week period, which includes Christmas and the New Year holidays. Results confirm the non-stationarity of the flow data for all studied periods, which range from 2 to 256 h. The main cycle, which accounts for half of the natural variance of the series, has a period of 24 h, with a non-stationary intensity varying over 7 d, peaking on Sunday mornings and with lows during the work week. The second cycle, responsible for a third of the variance, has a period of 12 h, with an intensity which follows (although not as strongly as the previous cycle) a 7-d cycle, peaking during the week and with lows during the weekend. This behaviour differs during the Holidays, when most of the natural variance is explained by the 24-h component of the series.

In the electricity distribution network field, because of the electricity market opening and the large-scale insertion of dispersed generators (DJ) in these last years, the network undergoes radical modification in both operation and exploitation. In this context, some new integration solutions are invented in order to be able to connect the DJ, as photo-voltaic panels, micro wind turbines, cogeneration units, etc, and the new loads, as electric vehicles and smart home, without reduce the voltage wave quality or involve a very expensive power systems reinforcement. The objectives of those solutions are to influence the consumer consumption in order to reduce the peak consumption level and shift the consumption on the high renewable production period, and control the DJ output to participate to the service system. The new information and communication technologies (NICT) are strongly used in the development of those control strategies. This PhD work is including in the French project GreenLys supported by the French environment and energy management agency. GreenLys is a 4 years project focus on the development of a real scale Smart Grid in the two French cities Lyon and Grenoble. As a first step, this work evaluating the impact of the DJ and the electric vehicle on the distribution network. From the result of this impact study, two types of decentralized control strategies are investigated. The first one is focus on the phase connection. Since the majority of consumers and DJ connected on the distribution grid are single phases, methods allowing to choose the best phase connection are study. The second one is focus on new DJ reactive power control strategies. In the last part, the strategies are evaluated on a Power Hardware In the Loop simulation and real solar inverter., Dans le domaine des réseaux de distribution d'électricité, l'ouverture du marché de l'énergie à la concurrence et l'insertion massive des génératrices décentralisées d'énergie de ces dernières années conduisent à une profonde modification du fonctionnement et de l'exploitation des réseaux. Dans ce contexte, des solutions de pilotage de la consommation et de la production doivent être apportées, afin de permettre au réseau actuel d'accueillir les nouvelles unités de production et les charges de demain, telles que les panneaux photovoltaïques, les micro-éoliennes, la cogénération, les véhicules électriques, les maisons intelligentes, etc. Ces pilotages permettent d'influencer la consommation et la production instantanées des utilisateurs du réseau. Ainsi, il devient possible d'agir sur la consommation de façon à lisser les pics ou synchroniser la demande aux périodes de forte production des énergies renouvelables. De la même façon, la production peut être pilotée pour participer aux services systèmes. Ces stratégies de pilotage, basées sur l'utilisation des nouvelles technologies de l'information et de la communication, ont pour objectifs d'éviter une dégradation de la qualité de l'onde de tension et une reconstruction complète du réseau de distribution, qui serait économiquement très couteuse. Ces travaux, intégrés au projet GreenLys, financé par l'agence française de l'environnement et de la maitrise de l'énergie, évaluent l'impact des génératrices décentralisées d'énergie et des véhicules électriques sur le réseau de distribution, puis développent des solutions de pilotage. Deux types de pilotage sont étudiés : le pilotage de la phase de raccordement d'une installation monophasée, puis le pilotage de la puissance réactive des génératrices décentralisées d'énergie. Ces pilotages sont développés en s'appuyant sur les nouveaux composants des réseaux électriques de demain, comme les compteurs intelligents. Dans une dernière partie, les stratégies de pilotage développées sont évaluées sur des équipements réels à partir d'une plateforme de simulation hybride temps réel.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; L'augmentation de la consommation d'électricité, les charges élevées, le vieillissement, le blocage des investissements, les environnements difficiles et la densité des zones d'habitation font qu'il est de plus en plus primordial de pouvoir localiser rapidement et prématurément, en toute fiabilité les défauts qui naissent dans les câbles électriques. C'est un défi complexe parce que le nombre de défauts possibles est quasiment infini si on considère toutes les causes, types de câble, structures du réseau, niveaux de tension et conditions environnantes applicables. Chaque panne entraîne des coûts et un stress plus ou moins importants. Le travail présenté s'inscrit dans le cadre de la caractérisation mécanique et chimique des conducteurs électriques utilisés dans les réseaux de distribution à basse tension, et particulièrement pour le transport d'énergie. Une constatation importante, faite sur les conducteurs électriques, est que la dégradation de leurs brins est étroitement liée à la capacité du câble à stocker des charges électriques. Ces dernières ont un effet néfaste sur les propriétés diélectriques du matériau car elles en modifient localement les propriétés et entraînent un vieillissement prématuré.

This thesis investigates the potential contributions of flexibilities in Low Voltage Smart Grids. These networks are intrinsically different than Medium and High Voltages networks, so that the control of LV flexibilities cannot be directly taken from MV and HV networks, and new methods should be developed. The contribution of these flexibilities is studied through two main benefits: improved network operation and peak shaving. The first benefit focuses on maintaining the critical variables within the admissible constraints. The objective is to manage the network closer to its limits, reducing the need for margins, and therefore the need for upscaling. This is especially true in case of significant insertion of distributed generations or electric vehicles. The studied flexibility is the coordinated management of decentralized generation (active and reactive powers, phase switch) and a tap changer. The second benefit concerns the reduction of the peak consumption, either at the transformer, either at the national level. The studied flexibility is the shedding of electric heating for a short time, followed by a rebound when the heating is turned back on., Cette thèse porte sur l'étude des apports de la flexibilité dans les réseaux Smart Grids Basse Tension. Ces derniers étant fondamentalement différents des réseaux Moyennes et Hautes Tensions, la gestion des flexibilités BT ne peut être calquée sur celle des réseaux MT et HT. De nouveaux moyens de contrôle doivent donc être développés. L'apport de ces flexibilité est analysé selon deux principaux bénéfices: la gestion opérationnelle la réduction de la pointe. Le premier apport porte donc sur le maintien des variables critiques à l'interieur des contraintes admissibles. Le but est de pouvoir gérer le réseau au plus près de ses limites, et donc d'éviter d'avoir à le renouveler, nottament en cas d'insertion importante de production décentralisée ou de véhicules électriques. La flexibilité utilisée est la gestion coordonnée des production décentralisées (puissances actives, réactives et phase de connection) et d'un régleur en charge. Le second porte sur la réduction de la pointe de consommation, soit au niveau du transformateur, soit au niveau national. La flexibilité utilisée est le délestage du chauffage électrique pendant une courte durée, suivie d'un rebond de puissance lorsque le chauffage est rallumé.

International audience; In France, trihoalomethanes (THM) are regulated and regularly monitored at the water treatment plant and more recently in the drinking water network. THM concentrations at tap water depend on many factors like chlorine level, organic precursor’s concentrations, water temperature, residence time in the network and presence of re-chlorination stations. To predict concentrations in the water distribution system using data collected from treated water at the plant (i.e. the entrance of the distribution system) a first mathematical model was developed in 2009, from three sites supplied by surface water. Predicted concentrations produced with this model for five new sites didn’t match with observed concentrations. New efforts were then made in order to adapt this mathematical model to cover more types of water. Two formulations have been developed : a first model based on a minimum of variables and those easily available (from the French national SISE-Eaux database collecting all data from drinking water regulations) and a second model that includes more information about the reactivity of the organic matter with chlorine. The choice of variables and the general shape of the models were made by dividing the database into two random editions of the couples of data (75% of the data to build the models/25% to validate them). The validation of both models, (simplified and complete model), were satisfactory, explaining respectively 87% and 88% of the variance, with a good capacity of generalization. The models devel oped herein can be used to assess THM concentrations at different points between the treated water at the plant and the consumer’s tap in a large range of French water systems supplied by surface waters.; Les trihalométhanes (THM) sont les seuls sousproduits de chloration réglementés au sein de la Communauté européenne. Ils font l’objet de contrôles réguliers dans l’eau traitée en France. Les teneurs en THM évoluent dans les réseaux de distribution en fonction de nombreux facteurs parmi lesquels la dose de chlore appliquée, la concentration en précurseurs organiques, la température de l’eau, la présence de stations de rechloration et le temps de séjour dans le réseau. Afin de prédire cette évolution, des premiers travaux de modélisation ont été mis en oeuvre en 2009 sur trois sites alimentés par des eaux de surface et pour lesquels plusieurs campagnes de prélèvements ont été réalisées en différents points du réseau de distribution. La comparaison des prédictions fournies par ce modèle aux données mesurées en cinq autres sites n’a toutefois pas permis de généraliser le modèle. Le modèle a donc été réajusté sur l’ensemble des données (huit sites). Deux formulations ont été retenues : un modèle simplifié fondé sur un minimum de variables, en privilégiant celles qui sont facilement accessibles en routine (présentes dans la base nationale du contrôle sanitaire de l’eau destinée à la consommation humaine – SISEEaux) et un modèle complet incorporant deux variables supplémentaires concernant la réactivité de la matière organique avec le chlore. Les modèles ont été spécifiés et ajustés sur la base d’un jeu de données constitué par tirage aléatoire de trois quarts des données contenues dans la base de données complète. Le reste des données a été utilisé pour la validation des modèles.Deux cent soixante-deux prélèvements ont été réalisés au total. Les teneurs en THM observées varient entre environ 2 et 90 μg/L. Les deux modèles, simplifié et complet, expliquent respectivement 87% et 88% de la variance des concentrations en THM au robinet. La capacité de généralisation a été estimée par la mesure de la fréquence des prédictions présentant moins de 25% d’erreur relative (68% pour les deux modèles), et moins de 5% d’erreur relative en prenant en compte les intervalles de confiance des données utilisées (respectivement 81 et 86% pour les modèles simplifié et complet). Au final, ces deux modèles apparaissent utilisables pour prédire des niveaux de THM en un point d’un réseau alimenté à partir d’une eau de surface, sous réserve de la disponibilité des données concernant les variables incluses dans les modèles pour le réseau considéré. Ces modèles peuvent notamment servir à identifier les secteurs les plus contaminés.

International audience

National audience

Growth of distributed generations (DG) in actual distribution networks will bring voltage issues that cannot be fixed by conventional voltage control means. For the sake of network safety, the size of DG and load in a distribution network is limited by the network parameters. The research described in this thesis aims to propose a voltage control strategy on distribution networks using the flexibility of demand. The voltage control means will consist of the on load tap changer (OLTC), the regulation of DG, and flexible demand. A centralized optimization of MINLP type is proposed to coordinate these voltage control means. It shows if it is not able to remove the voltage constraint with OLTC and reactive power regulation, then it must reduce the active power of DG. In order not to reduce active power of DG, the flexible demand is considered as an active source to take part in voltage control. The demand response (DR) modulation using thermal loads is thus proposed for voltage control. For the thermal load, the cold load pick-up (CLPU) effect must be taken into account in order not to affect the voltage profile after DR action. This work allows us to consider a voltage control strategy more active in smart distribution network and improve the flexibility of network., L’intégration des producteurs décentralisés (DG) dans un réseau de distribution peut modifier le profil de tension et influencer le réglage de tension conventionnel. Pour le bon fonctionnement du réseau, le raccordement des DG ainsi que les charges grosses sont limités par le dimensionnement du réseau. Les travaux de cette thèse ont pour but de proposer une approche du réglage de tension dans un réseau de distribution avec producteur, en appuyant sur la flexibilité de la demande. Les moyens de réglage de tension seront constitués du régleur en charge (OLTC), la régulation de DG ainsi que la demande flexible. Une optimisation centralisée de type MINLP est proposée pour coordonner ces moyens de réglage. Il est montré que si les moyens de l’OLTC et de la puissance réactive ne suffissent pas de lever la contrainte de tension, il faut réduire la puissance active de producteur. Pour le gain de producteur, la demande flexible peut être considérée comme une source active. La modulation de « demand response » (DR) utilisant les charges thermiques est alors proposée au réglage de tension. L’effet de rebond est pris en compte pour les charges thermiques afin de ne pas affecter le profil de tension après l’action de DR. Ces travaux permettent d’envisager un réglage de tension plus active dans le réseau intelligent et augmenter la flexibilité du réseau.

L'isolement sporadique de coliformes sur certains réseaux de distribution en période chaude et en absnce de tout épisode décelable de contamination (défaut de traitement, post-contamination) laisse supposer que la présence de ces germes dans l'eau pourrait être associée à la présence d'un biofilm important à la surface des canalisations.Cette hypothèse a pu être vérifiée lors de cette étude, réalisée sur différents réseaux de la banlieue parisienne.Ce travail a mis en évidence une relation entre la fréquence d'observation des coliformes sur les sites du réseau et le dépassement de seuils critiques pour quatre paramètres:- le niveau de salissure bactériologique de l'eau évalué par le dénombrement de la flore bactérienne planctonique totale par microscopie en épifluorescence - la température - la consommation de matière organique biodégradable (CODB) - la concentration en chlore libre résiduel. Le degré d'exposition des sites d'un réseau de distribution a pu être estimé par comptabilisation des dépassements des seuils critiques pour ces quatre paramètres. Trois niveaux de risques croissants (sans risque, faiblement exposé et exposé) ont été établis correspondant à des fréquences de plus en plus importantes d'apparition des coliformes sur les sites du réseau de distribution.Pour une semaine donnée, le calcul de la moyenne des dépassements simultanés des seuils critiques enregistrés sur l'ensemble des sites a permis de définir quatre niveaux de risques moyens d'apparition des coliformes sur l'ensemble des sites (minimum, non négligeable, critique et maximum) en relation avec des observations de coliformes de plus en plus fréquentes sur le réseau.Il a aussi été possible de définir un taux de chlore à appliquer sur un site afin de diminuer le niveau de contamination bactérienne de l'eau et par conséquent réduire le risque d'apparition des coliformes sur ce site., Coliform occurrences in drinking water in the absence of known breaches of treatment barriers are still a problem inthe drinking water industry. The purpose of this study was to define threshold values for different bacteriological, chemical and physical parameters, beyond which coliforms occurred more frequently along a full scale distribution system in a northern suburb of Paris. A predictive model of coliform occurrence at different sites of a distribution network was produced (AL COL model).This study consisted of two stages. The first one involved following coliform occurrences, epifluorescent counts, temperature, biodegradable dissolved organic carbon (BDOC), and residual chlorine level in the treatment plant effluent and at five distribution sampling sites. Each site was sampled once a week for one year (n=47 ; February 1991 - February 1992). This first stage of study showed that the occurrence of coliforms in the network could be associated with temperatures greater than a threshold value of 15°C, a BDOC consumption greater than 0.15 mg/l, a logarithm of the epifluorescent counts higher than 5.2 and a residual chlorine lower than 0.10 mg/l. Graduation of coliform occurrences was possible by the combination ofoverstepped thresholds for these four parameters. Three levels of risk associated with an increasing frequency of coliform occurrence were defined : site with no risk when no or only one threshold value was exceeded, slightly exposed site when 2 or 3 threshold values were exceeded and exposed site when 4 threshold values were exceeded.The second stage of the study concerned the application of this predictive model. It consisted of following weekly the same parameters as in the first stage at 7 and 10 distribution sites situated on two difrerent distribution systems (Nortlrern and Eastern suburbs of Paris) for 21 weeks (April - September 1992). The threshold values determined were similar for the two distribution systems. They were 15°C for temperature ; 0.10 - 0.15 mg/l for BDOC consumption, 5 - 5.2 for the logarithm of epifluorescent counts and 0.10 mg/l for residual chlorine. The frequency of coliform occurrences was about 60 % at sampling points assessed as exposed sites, 5 % at sampling points assessed as slightly exposed sites and 1 % at sites considered with no risk.Moreover, it was possible to define a model of mean risk of coliform ocurrences over all sites (corresponding to the mean of overstepped thresholds at the different studied sites for a given week). Four levels of mean risk (minimum, non negligible, critical, and maximum) were associatcd with increasing frequencies of coliform observations in the distribution network.The AL COL model could be an efficient and simple tool to control and limit occunences of coliforms in drinking water. When a site is assessed as exposed, disinfection treatments have to be performed in order to reduce this risk and to prevent coliform occurrences during the weeks following this risk. Moreover, it was also possible to define a chlorine level in the water to reduce the bacterial contamination and subsequently decrease the risk of coliform occurrences at the sites of the network.

Différentes méthodes fondées sur l'exploitation d'un même réactif à savoir le carmin indigo ont été mises en œuvre pour réaliser le suivi du dioxyde de chlore et des sous-produits de dégradation que sont les ions chlorite et chlorate.L'étude de la stabilité du carmin indigo a permis de montrer que la détermination du dioxyde de chlore doit être effectuée dans les premières heures qui suivent l'ajout de carmin indigo, une légère diminution de l'absorbance étant observée au delà de vingt heures. L'absorbance du carmin indigo en présence d'ions chlorite et chlorate reste en revanche stable plusieurs jours.La recherche d'éventuelles interférences (substances humiques, ozone, hypochlorite) a également été effectuée. Les ions chlorite et chlorate réagissent avec les substances humiques en milieu acide selon une cinétique réactionnelle beaucoup plus lente que celle des ions chlorite et chlorate sur le carmin indigo. De ce fait, les pourcentages d'erreur sur les concentrations restent faibles. L'hypochlorite ou plus précisément l'acide hypochloreux réagit avec le carmin indigo ce qui conduit à des erreurs dans la détermination du dioxyde de chlore, des ions chlorite et chlorate. Dans le cas du dosage du dioxyde de chlore, les sources d'erreur peuvent être éliminées en ajoutant de l'ammoniaque avant l'introduction du carmin indigo dans l'échantillon.Après avoir été validés dans des milieux synthétiques, les protocoles ont été appliqués à un milieu naturel : l'eau de distribution de la ville de Brest. Une analyse statistique a été effectuée dans le but de comparer les résultats avec ceux déduits d'autres méthodes basées sur des principes différents., Over the last decade, chlorine dioxide has been increasingly used for disinfecting drinking water in many countries. A guarantee for the protection of the consumer is the presence of a sufficient residual concentration of the bactericidal reagent in drinking water. Thus it is important to determine exactly and accurately the levels of chlorine dioxide at the tap. During water treatment and subsequent distribution, chlorine dioxide can undergo a variety of reduction and disproportionation reactions producing primarily chloride but also chlorite and chlorate, which have been shown to cause haemolytic anemia. Reliable analytical methods are needed to identify and determine levels of chlorine dioxide, chlorite and chlorate in drinking water. A procedure based on the use of indigo carmine for the determination of each species in natural waters is suggested in this paper.In phosphate buffer (pH 6.8), two moles of chlorine dioxide oxidize one mole of indigo carmine. The concentration of the bactericidal reagent can be determined by measuring the difference in absorbance of the dye at 610 nm before and after reaction with chlorine dioxide. This method is selective as chlorite and chlorate do not react with indigo carmine in phosphate buffer at pH 6.8. Although the spectrophotometric method can be used successfully used at levels of chlorine dioxide down to 30 µg/l, the determination of lower levels in tap water requires a more sensitive method such as an electrochemical stripping procedure. This analysis is based on the measurement of the decrease in the indigo carmine signal after addition of chlorine dioxide. The detection limit is around 1 µg/l.At pH=2, one mole of indigo carmine reduces one mole of chlorite. Thus the chlorite concentration can be determined by measuring the indigo carmine absorbance at pH=2. At pH=0, indigo carmine reacts with both chlorite and chlorate. A measurement at pH=0 allows chlorate concentrations to be determined since the decrease in absorbance due to the presence of chlorite can be calculated.The stability of indigo carmine absorbance has been studied. An indigo carmine solution prepared in phosphate buffer is stable over several days if kept in light-proof bottles. It is not surprising that the presence of chlorite and chlorate does not lead to a change in absorbance as they do not react with the dye at pH=6.8. A slight decrease in absorbance of an indigo carmine solution containing chlorine dioxide is observed after about twenty hours. This means that the chlorine dioxide concentration has to be determined in the first hours, which follow the addition of the dye to the sample in order to avoid errors.Interferences can arise from other residual oxidants, which may also be used in water treatment, or from substances present in the sample, which may react with indigo carmine, chlorite and chlorate. Accordingly, we have considered the influence of humic substances, ozone and hypochlorite. The absorbance of indigo carmine at pH=2 and at pH=0 does not change in presence of natural organic matter (1 mg/l). Chlorite and chlorate react with humic substances but the kinetics are much slower than those of the reactions with indigo carmine. Errors arising from humic substances in chlorite and chlorate measurements are thus very weak. Ozone may interfere in analyses as it reacts with indigo carmine. However its existence in the distribution network is unlikely as it also reacts with chlorine dioxide, which is in excess, and chlorite to give chlorate. Hypochlorite causes errors in chlorine dioxide, chlorite and chlorate determinations as a result of a reaction with indigo carmine. In the case of chlorine dioxide determinations, errors can be eliminated by adding ammonia to the sample before indigo carmine.Once the validity of the procedures had been proven in synthetic media, the methods were applied to a natural water, that of the water distribution network of the city of Brest, France. The results have been compared with those of other analytical techniques.

International audience; Les régulateurs de tension série, qu'ils soient électromécaniques ou à convertisseurs statiques, constituent une solution pour améliorer la qualité de l'énergie. Cette source d'alimentation variable compense les perturbations de la tension du réseau dans lequel elle est insérée en injectant sa propre tension via un transformateur de couplage. Pour répondre à la problématique de la régulation de tension dans un contexte où l'intensité des courants de défaut peut être élevée, un régulateur de tension à électronique protégée par un entrefer virtuel est proposé. Dans ce cas, l'intégration d'une colonne de retour avec un entrefer virtuel au transformateur de couplage assure la fonction de protection du convertisseur électronique lors de défaut sur le réseau. Le concept d'entrefer virtuel repose sur la saturation locale d'un circuit magnétique dont les effets sont similaires à ceux d'un entrefer mécanique d'épaisseur variable. Cette saturation locale s'apparente donc à un by-pass magnétique qui modifie la circulation du flux dans le transformateur de couplage, selon les modes de fonctionnement.

International audience; Cet article concerne un problème de planification dans un réseau de distribution à deux échelons (des entrepôts fournissent des produits finis à plusieurs dépôts) intégrant la gestion de stocks de produits périssables, le dimensionnement de lots, des alternatives d'approvisionnement et une flotte homogène. Un dépôt peut être approvisionné par plusieurs entrepôts, le choix des alternatives d'approvisionnement est déterminé en fonction de la disponibilité des produits dans les entrepôts, des moyens de transport, mais aussi des coûts de transport. L'objectif consiste à trouver un compromis entre les coûts de transport, de stockage aux entrepôts et aux dépôts, de la perte due à l'obsolescence des produits. La méthode utilisée est basée sur une heuristique constructive " gloutonne ". Elle construit la solution étape par étape, guidée par des règles de priorité. L'heuristique est scindée en trois procédures principales pour mieux équilibrer les stocks dans les cas de pénurie ou de capacité très limitée. La première consiste à déterminer les quantités nécessaires afin d'éviter la rupture de stock des dépôts. Ensuite, nous cherchons à atteindre le stock objectif (niveau stock idéal). Enfin, le surplus des entrepôts est déployé vers les dépôts. Nous donnons à l'utilisateur un choix de priorisation, il s'agit de trier les stocks selon un critère choisi. Afin d'améliorer la qualité des solutions fournies par l'heuristique, nous avons introduit une randomisation. Le problème étudié est assez répandu dans le domaine industriel comme celui des produits laitiers. Un programme linéaire mixte a été élaboré, cependant une heuristique est nécessaire pour deux raisons, à savoir : la résolution de problèmes de très grande taille et une meilleure compréhension de la construction de la solution (les solutions construites par les solveurs commerciaux de Programmation Linéaire étant souvent difficiles à expliquer). L'heuristique, qui a été incluse dans un APS (Advanced Planning System), est comparée avec une résolution optimale du modèle sur des instances issues de données réelles.

The connection of PV systems or EV charging systems may impact on the operation of the electrical network:• Voltage variation• Voltage unbalance between phases• Impact of the intermittent nature of the solar resource• Impact of the random nature of EV charging systems• Harmonic injection in the network• DC injection network• Leakage currents• Impact on loss• Impact on congestion in case of EV charging ...Therefore, the objective of this thesis is to develop strategies to control / intelligent controls for PV inverters and charging systems for EVs to- Reduce the total cost of the PV system or charging system,- Increase the performance of PV inverters connected to the network- Increase the penetration of PV or EV charging- Ensure continuity of service- Participate in the regulation of grid voltage and grid frequency- Contribute to stabilize the grid- Improving the quality of energy- Avoid congestions...As part of the work, the definition of services provided by PV systems or EV charging systems is required. These services PV systems or systems that can provide to the network, are developed in a prospective: regulation of the voltage plan, absorption / reactive power as needed, withstand voltage dips, improving quality. Studies concerned:- Study of interactions (impacts) between PV inverters and network- Study of interactions (impacts) between the inverters and EV charging network- Definition of the services provided by these systems- Development and modeling of a bidirectional inverter- Development of control systems / intelligent control for these services: Voltatge controlo Management of congestiono Improved quality (eg harmonics). Ability to ride-through voltage dips., Le raccordement des systèmes PV ou des systèmes de recharge des VE au réseau peut avoir des impacts sur le fonctionnement du réseau:• Variation de tension• Déséquilibre de tension entre phases• Impact du caractère intermittent de la ressource solaire• Impact du caractère aléatoire des systèmes de recharge des VE• Injection d'harmoniques de découpage au réseau si les onduleurs ne sont pas munis de filtres efficaces• Interactions harmoniques entre onduleurs à travers le réseau• Injection de courant continu au réseau• Courants de fuite• Impact sur les pertes• Impact sur la congestion en cas de recharge des VE…C'est pourquoi, l'objectif de cette thèse est de développer les stratégies de contrôles/commandes intelligents pour les onduleurs PV et les systèmes de recharge des VE de afin de- réduire le coût total du système PV ou du système de recharge,- augmenter la performance des onduleurs PV raccordés au réseau- augmenter le taux de pénétration des systèmes PV ou de recharge des VE- assurer la continuité de service- participer au réglage de tension et de fréquence du réseau- contribuer à la stabiliser le réseau en cas nécessaire- améliorer la qualité de l'énergie- éviter les congestions…Dans le cadre du travail, la définition des services apportés par systèmes PV ou les systèmes de la recharge des VE est nécessaire. Ces services que les systèmes PV ou les systèmes de recharges qui peuvent apporter au réseau, sont élaborés dans un but prospectif : respect du plan de tension par régulation, absorption/production de puissance réactive selon le besoin, tenue aux creux de tension, amélioration de la qualité.Les études concernées :- Etude des interactions (impacts) entre les onduleurs PV et le réseau- Etude des interactions (impacts) entre les onduleurs de la recharge des VE et le réseau- Définition des services apportés par ces systèmes- Développement et modélisation d'un onduleur bidirectionnel- Développement des systèmes de contrôle/commande intelligent pour ces services:o Réglage de tension. Gestion de congestion. Amélioration de la qualité (ex : harmoniques). Capacité de tenue aux creux de tension.

This PhD deals with superconducting fault current limiter (SCFCL) network integration. A model of a superconducting tape had been developed and validated in comparison with experimental quench tests. This SCFCL model allowed us to design the SCFCL of the european project Eccoflow. Using this SCFCL model, SCFCLs are integrated in various types of networks. On one hand, SCFCL benefits are first studied in case of meshed HVDC networks. Indeed, the SCFCL makes realistic the protection of such networks. On the other hand, thanks to the SCFCL some new distribution network topologies are suggested in order to increase the distributed generation integration capacity. This PhD ends with the design and the test of a SCFCL in a downsize scale network., Les travaux de cette thèse portent sur l'intégration dans le réseau électrique du limiteur supraconducteur de courant (SCFCL). Un modèle du ruban supraconducteur ont été développé et validé grâce à une comparaison avec des tests expérimentaux. Premièrement, ce modèle a permis le dimensionnement du SCFCL du projet Eoccoflow (projet européen). Dans un deuxième temps, le modèle de SCFCL est intégré dans différents types de réseau. D'une part, l'intégration du SCFCL dans les réseaux haute tension continu maillés rend vraisemblable la protection de tels réseaux. D'autre part, grâce au SCFCL de nouvelles architectures du réseau de distribution sont proposées permettant l'intégration massive de génération distribuée. Cette thèse se clot sur le dimensionnement et les tests d'un SCFCL pour un réseau à taille réduite.

International audience; Soc. 16 mai 2012, n° 11-10.712, à paraître au Bulletin

From 2010, ERDF (French DSO) started the “Linky” project. The project aims at installing 35 millions smart meters in France. These smart meters will collect individual client's consumption data in real time and transfer these data to the data center automatically in a certain frequency. These detailed consumption information provided by the smart metering system enables the designs of more accurate load models. On this purpose, two distinctive objectives are defined in this dissertation: the forecasting load models for the operation need and the estimation load models for the planning need. For the operation need, two models are developed, respectively relying on the “time series” and the “neural network” principals. They are both for the objective of predicting the loads in “D+1” and “D+2” days based on the historical information till “D” day. The “time series” model divides the load curve into three components: the trend, the cyclic, and the residual. The first two parts are deterministic, from which two models named the trend model and the cyclic model are made. The sum of the prevision of these two models is the final prediction result. For a better precision, numerous statistical tools are also integrated such that the stationary test, the smoothed periodogram, the ANOVA test and the gliding window estimation, etc. The time series model can extract information from the influence factors such as the time, the temperature, the periodicities and the day type, etc. Being the most popular non linear model and the universal approximator, the neural network load forecasting model is also studied in this dissertation. We focus on the strategy of the structure selection. The work is in collaboration with Prof. Dreyfus (SIGMA lab), a well known expert in the machine learning field. Input selection and model selection are performed by the “orthogonal forward regression” and the “virtual-leave-one-out” algorithms. Results show that the proposed procedure is efficient and guarantees the chosen model a good accuracy on the load forecasting. For the planning, a nonparametric model is designed and compared with the actual model “BAGHEERA” of the French electricity company EDF. With the opening of the electricity market, the relationship among the regulators, suppliers and clients is changing. The qualitative information about a particular client such as his subscribed power, his activity code and his electricity tariffs becomes less and less available. The evolution from the BAGHEERA model to a data-driven model is unavoidable, since the BAGHEERA model depends on these information to attribute every client in the French territory into a pre-defined category. The proposed nonparametric model is individualized and can deal with both temperature sensitive (possessing an electrical heater) and temperature insensitive clients. Three nonparametric regressors are proposed: the Nadaraya Watson, the local linear, and the local linear adapted. The validation studies show that the nonparametric model has a better estimation precision than the BAGHEERA model. These novel models are designed and validated by the real measurements collected in the French distribution network., En 2010, ERDF (Electricité Réseau Distribution France) a entamé la mise en place du projet « Linky » dont l'objectif est d'installer 35 millions de compteurs intelligents en France. Ces compteurs permettront de collecter les données de consommation en « temps réel », avec lesquelles des modèles de charge plus précis pourront être envisagés. Dans ce contexte, cette thèse définit deux objectifs: la définition de modèles prédictifs de charge pour la conduite et la conception de modèles d'estimation de charge pour la planification. En ce qui concerne la conduite, nous avons développés deux modèles. Le premier exploite le formalisme mathématique des séries chronologiques ; le second est basé sur un réseau de neurones. Les deux modèles cherchent à prévoir la charge des jours « J+1 » et « J+2 » à partir des informations collectées jusqu'au jour « J ». Le modèle « série chronologique » repose sur les propriétés temporelles des courbes de charge. Ainsi on découpe la courbe de charge en trois parties : la tendance, la périodicité et le résidu. Les premiers deux sont déterministes et indépendamment développés en deux modèles : le modèle de tendance et le modèle de cyclicité. La somme de la prévision de ces deux modèles est la prévision finale. Le résidu quant à lui capture les phénomènes aléatoires que présente la courbe de charge. Le modèle de prédiction ainsi développé s'aide de nombreux outils statistiques (e.g., test de stationnarité, test ANOVA, analyse spectrale, entres autres) pour garantir son bon fonctionnement. Enfin, modèle « série chronologique » prend en compte plusieurs facteurs qui expliquent la variation dans la courbe de consommation tels que la température, les cyclicités, le temps, et le type du jour, etc. En ce qui concerne le modèle à base de réseaux de neurones, nous nous focalisons sur les stratégies de sélection de la structure pour un modèle optimal. Les choix des entrées et du nombre de neurones cachés sont effectués à travers les méthodes dites de «régression orthogonale » et de « leave-one-out-virtuel ». Les résultats montrent que la procédure proposée permet de choisir une structure de réseau de neurones qui garantisse une bonne précision de prédiction. En ce qui concerne la planification, un modèle non paramétrique est proposé et comparé avec le modèle actuel « BAGHEERA » d'EDF. Avec l'ouverture du marché d'électricité, la relation entre les fournisseurs, les clients et les distributeurs devient flexible. Les informations qualitatives d'un client particulier telles que sa puissance souscrite, son code d'activité, ses tarifs etc. sont de moins en moins disponibles. L'évolution du modèle BAGHEERA qui dépend ces informations pour classer les clients dans différentes catégories est devenue indispensable. Le modèle non paramétrique est un modèle individuel centré sur le relevé des compteurs. Trois variables de régression non paramétriques : Nadaraya Watson, Local Linear et Local Linear adapted ont été analysées et comparées. Les scénarios de validation montrent que le modèle non paramétrique est plus précis que le modèle « BAGHEERA ». Ces nouveaux modèles ont été conçus et validés sur de vraies données collectées sur le territoire français.

From 2010, ERDF (the French electricity distributor) started the "Linky" project, which aims at implementing 35 million residential smart meters in France. These smart meters record consumption of electric energy every half hour and communicate this information to the remote data center for monitoring and billing purposes. The detailed electricity consumption information enables more accurate load models. In this context, two objectives are defined in the dissertation: the designs of load forecasting models for operation need and load estimation models for planning need. Two forecasting models are developed: one explores the mathematical formalism of time series and the other is based on the neural network mechanism. Both the two models forecast the electricity power consumptions of "D+1" and "D+2" with the prior knowledge of the information till day "D". A nonparametric load estimation model is proposed for the planning need. The model is compared to the "BAGHEERA" model, which is actually used by the ERDF for the same purpose. Completely driven by the individual consumption data, the model is presented with three variants: three nonparametric regressors (Nadaraya Watson, Local Linear and Adapted Local Linear). Validation scenarios by comparing with "BAGHEERA" model on the same data base showed that the nonparametric model is more accurate and adapts to the smart grid paradigm. All models presented in this dissertation are tested and validated with the real load data collected in the French distribution network., En 2010, ERDF (le distributeur d'électricité Français) a entamé la mise en place du projet " Linky " dont l'objectif est d'installer 35 millions de compteurs intelligents en France. Ces compteurs permettront de collecter les données de consommation en " temps réel ", avec lesquelles des modèles de charge plus précis pourront être envisagés. Dans ce contexte, cette thèse définit deux objectifs: la définition de modèles prédictifs de charge pour la conduite et la conception de modèles d'estimation de charge pour la planification. En ce qui concerne la conduite, nous avons développés deux modèles. Le premier exploite le formalisme mathématique des séries chronologiques ; le second est basé sur le réseau de neurones. Les deux modèles cherchent à prévoir la charge des jours " J+1 " et " J+2 " à partir des informations collectées jusqu'au jour " J ". Quand à la planification, un modèle non paramétrique est proposé et comparé avec le modèle actuel " BAGHEERA " d'EDF. Le modèle non paramétrique est un modèle individuel configuré par les relevées compteurs. Trois régresseurs non paramétriques (Nadaraya Watson, Local Linear et Local Linear adapted) sont proposés. Les scénarios de validation montrent que le modèle non paramétrique est plus précis que le modèle " BAGHEERA ". Ces nouveaux modèles ont été conçus et validés sur de vraies données collectées sur le territoire français.

Distribution andTrade of Drinking Water in Maroua (Cameroun ). The supply of drinking water to Maroua urban population, Northern Cameroon, clashes with the barrier imposed by their income's level. Two successive systems of exploitation have been adopted in the town : wells, financed by a development programm, and boreholes which preceeded the water supply. The first, well adapted to the local population has been replaced by the second, causing social imbalance, which corresponds however to problem resulting from development. An attempt to«democratize» water flow, by installing fountains, has ended almost in failure. On the one hand, it has increased the inequalities, because the installation of this type of distribution network is advantageous to certain quarters, on the other hand, the management difficulties caused on the urban council, in addition to present economic difficulties, tend to cancel it and insure the payment of taxes. The constraints of this policy has prompted the population to create methods of reselling the water they have subscribed for. This informal distribution of water permits the less privileged population to control consumption in relation to their income. It also creates employment for the unemployed seasonal immigrants., L'approvisionnement en eau potable des populations urbaines de Maroua, au Cameroun, se heurte à la barrière qu'impose leur niveau de revenus. Deux systèmes d'exhaure et de redistribution se sont succédé dans la ville : les puits à margelle, financés par un programme de développement, et les forages qui ont précédé l'adduction d'eau. Les premiers, mieux adaptés aux populations locales, ont cédé le pas aux seconds, sources de déséquilibres sociaux, mais qui correspondent à l'image que l'on se fait du développement. Une tentative de «démocratisation» de l'eau courante, à travers la mise en place d'une infrastructure de bornes-fontaines, s'est soldée par un semi-échec. D'une part elle a accentué les inégalités, car l'implantation de ce mode de distribution de l'eau favorisait certains quartiers, d'autre part, les difficultés de gestion qu'elle a créées à la mairie urbaine, conjuguées aux difficultés économiques de l'heure, tendent à le faire supprimer ou à en faire payer les prestations. Les limites de cette politique ont amené les populations à imaginer un système de revente animé par des abonnés au réseau. Cette distribution informelle permet aux populations démunies de moduler la consommation de l'eau en fonction de leurs revenus. Elle crée également des emplois, qui occupent la population flottante issue des migrations saisonnières., Iyeby-Mandjek O. Distribution et commerce de l'eau potable à Maroua (Cameroun). In: Cahiers d'outre-mer. N° 187 - 47e année, Juillet-septembre 1994. pp. 305-327.

International audience

This thesis presents how work a distributor network and its coordination within a small business company. INFFLUX is a small company, software editor for warehouse management system. Here, the goal is to study how to dynamize its own distributor/integrator network for a small business company as INFFLUX. A presentation of the company is conducted as well as a market research related to WMS editing market, emphasizing the specificity of indirect sales. Moreover, current network coordination and its subsequent problems are described in the second part, together with potential solutions to implement in order to successfully energize the distribution network.; Ce mémoire propose une réflexion sur l’animation commerciale d’un réseau de distribution au sein d’une PME. INFFLUX est une PME, éditrice de logiciels pour la gestion de l’entrepôt.Ici, l’objectif est d’étudier comment faire pour qu’une PME telle qu’INFFLUX puisse dynamiser son réseau de distributeurs/intégrateurs.Une présentation de l’entreprise est réalisée, ainsi qu’une étude du marché de l’édition de WMS qui souligne la spécificité de la vente indirecte dans ce milieu. De plus, l’animation actuelle et les problèmes qui en découlent sont décris en deuxième partie, accompagnés des solutions possibles afin de mener à bien cette mission de dynamisation du réseau.

International audience

Nowadays, distribution systems are more and more complex because of non-linear components (new types of sources, significant penetration of distributed generation (DG), controllable loads, power electronic converters) that have a more prominent dynamic behavior leading to new needs in terms of modeling and simulation, particularly view from the transmission systems. The distribution power systems are considered as loads of the transmission systems and their dynamic impact on these very transmission systems is becoming increasingly important. It is therefore necessary to develop dynamic equivalents of distribution power systems in order to perform simulations of large transmission systems using models of reasonable size. In this context, the objective of the thesis is to develop dynamic equivalents of distribution power systems using parameter estimation methods based on measurements taken at the border between the transmission and the distribution system. The parameter estimation consists in minimizing a square error between the measurement taken in the complete system and the simulation results obtained with the equivalent model. For this minimization, we use evolutionary methods (genetic algorithm, PSO "Particle Swarm Optimization"). The main originality of the thesis in relation to the existing work on the same theme is the development of a methodology of appropriate and systematic calculation of equivalent models regulations. It has indeed been shown in the thesis that a precise and methodologic calculation of these regulators can achieve better accuracy of the equivalent model than the arbitrary choice or similar regulations and their parameters as is done usually. Validations of the proposed methodology have been made on the standard IEEE New England 39 bus transmission system and on the same test system connected with a distribution system., Aujourd'hui, les réseaux de distribution sont de plus en plus complexes à cause de composants non linéaires (nouveaux types de sources, production décentralisée (PD) à taux de pénétration significatif, charges contrôlables, convertisseurs d'électronique de puissance) qui ont un comportement dynamique de plus en plus prépondérant, ce qui amène à de nouveaux besoins en terme de modélisation et de simulation, notamment vu des réseaux de transport. En effet, les réseaux de distribution sont les charges des réseaux de transport et leur impact dynamique sur ces mêmes réseaux de transport devient de plus en plus important. Il est donc nécessaire de développer des équivalents dynamiques des réseaux de distribution afin de pouvoir effectuer des simulations de grands réseaux de transport utilisant des modèles de taille raisonnable. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est de développer des équivalents dynamiques des réseaux de distribution en utilisant des méthodes d'estimation de paramètres basées sur des mesures prises à la frontière entre le réseau de transport et le réseau de distribution à réduire. Cette estimation de paramètres consiste en une minimisation d'une erreur quadratique entre la mesure et le résultat de la simulation avec modèle équivalent. Pour cette minimisation, on utilise des méthodes évolutionnaires (AG " Algorithme Génétique ", PSO " Particle Swarm Optimization "). L'originalité principale de la thèse par rapport aux travaux déjà effectués sur le même thème réside dans le développement d'une méthodologie de calcul systématique et adaptée des régulations des modèles équivalents. Il a en effet été montré dans la thèse qu'un calcul précis et méthodologique de ces régulateurs permet d'obtenir une meilleure précision des équivalents qu'un choix plus ou moins arbitraire ou par similitude des régulations et de leurs paramètres comme cela se pratique usuellement. Des validations de la méthodologie proposée ont été faites sur le réseau de transport test IEEE New-England 39 noeuds et sur ce même réseau test couplé à un réseau de distribution.

The continued growth in demand for electricity is a increasingly challenge for the company. This requires great efforts to optimize decisions to be taken especially for managing the distribution of electricity which poses many problems in society, primarily due to the expansion of the network, increased consumption Power and real-time management. As the strengthening of electrical networks is difficult and expensive at the same time, it is necessary to choose an optimal management to ensure customer satisfaction, reduce costs and increase profit margins. In this work, we propose a few different optimization methods to solve partially or globally this problem, allowing to make appropriate choices., La croissance continue de la demande en énergie électrique présente de plus en plus de défis pour la société. Ce phénomène nécessite de grands efforts pour l’optimisation des décisions à prendre surtout pour la gestion de la distribution de l’énergie électrique qui pose de nombreux problèmes à la société, dus principalement à l’extension du réseau, l’augmentation de la consommation d’énergie électrique et à la gestion en temps réel. Comme le renforcement des réseaux électriques est difficile et coûteux en même temps, il est nécessaire d’opter pour une gestion optimale afin de garantir la satisfaction des clients, réduire les dépenses et augmenter la marge bénéficiaire. Dans ce travail, on proposera quelques différentes méthodes d’optimisation afin de résoudre partiellement ou globalement ce problème et permettre à la société de prendre les choix appropriés.