Méthodes et Outils pour la simulation et la validation expérimentale temps-réel des réseaux intelligents ou “Smart Grids”

Smart Grid, a concept merging powers systems, computer sciences and communication systems is today a keyword shared by all the researchers of the world. The study of REIs relies on experimental platforms. They are essential for research validation, but the complexity and multi-physical and multi-scale nature of REIs, requires sophisticated real-time co-simulations. It means that the development of these platforms now goes far beyond the engineering stage to move towards research approaches. Therefore, the main objective of the thesis is to research, in particular through the new architecture of an experimental platform of real-time simulation, a holistic model of interoperability with other complementary platforms. The objective is to develop and demonstrate new methods and new technological tools, to create knowledge and data exchange models. These knowledge models must be able to process and exchange between energy systems, automation and control systems through digital services based on NICT. These aspects require the definition and implementation of interoperability approaches, and this complexity is evaluated by the fact that these components/systems can be very heterogeneous (multi-domain, multi-physical) with very different behaviors and abilities to be able to cooperate.Le Smart Grid (ou réseau électrique intelligent – REI) combinant à la fois les réseaux électrique, informatique et de communication est aujourd'hui le mot clé partagé par tous les chercheurs du domaine dans le monde entier. L'étude des REI s'appuie beaucoup sur des plateformes expérimentales. Elles sont essentielles pour la validation des recherches mais la complexité et le caractère multi-physiques et multi-échelles des REI, imposent des co-simulations temps-réel toujours plus pointues. Le développement de ces plateformes dépasse aujourd’hui largement le stade de l’ingénierie pour aller incontestablement vers des approches de recherche. En conséquence, l'objectif principal de la thèse est de rechercher, en particulier à travers une nouvelle architecture de plateforme expérimentale de simulation temps réel, un modèle holistique d’interopérabilité avec d’autres plateformes complémentaires. L’objectif est d’élaborer et de démontrer de nouvelles méthodes et de nouveaux outils technologiques, de créer des modèles de connaissance et d’échange de données. Ces modèles de connaissances doivent être capables de traiter et d'échanger entre les systèmes énergétiques, les systèmes d'automatisation et de pilotage au travers des services numériques basés sur les NTIC. Ces aspects nécessitent de définir et de mettre en œuvre des approches d’interopérabilité, dont la complexité se mesure par le fait que ces composants/systèmes peuvent être très hétérogènes (multi-domaine, multi-physique) avec des comportements et capacités très différentes à pouvoir coopérer ensemble