Intégration massive d’énergies renouvelables, construction d’un marché européen de l’énergie, développement de la voiture électrique : la transition énergétique avance à grands pas. Les réseaux électriques sont un élément clé de ce changement. Ils doivent s’adapter pour gérer les fluctuations croissantes de l’offre et de la demande d’électricité. Ces évolutions réclament des innovations technologiques. Elles sont nécessaires pour garantir la sécurité de l’alimentation électrique.
Au cœur des réseaux intelligents
Pour relever le défi de la transition énergétique, le système électrique est entré dans l’ère des réseaux intelligents, ou « smart grids ». De nouvelles solutions technologiques sont progressivement intégrées pour piloter des réseaux de plus en plus complexes et soumis à davantage d’incertitudes et d’aléas. L’apport de l’automatique est essentiel pour répondre à ces enjeux. Les nouveaux outils, développés grâce à l’automatique, amélioreront la surveillance et le contrôle du réseau tout en apportant davantage de flexibilité.
Une approche innovante
L’association de l’automatique et de l’électrotechnique, au sein de la chaire RTE / Centrale Nantes est une première. La réunion de ces deux disciplines scientifiques, dans un même programme de recherche, ouvre un nouveau champ d’applications industrielles. Les études et projets sont définis à partir des besoins identifiés du système électrique. L’objectif de la chaire RTE / Centrale Nantes est de construire des solutions pertinentes et adaptées au fonctionnement du réseau, sous forme de transfert de technologie.
Un écosystème ouvert
La chaire RTE / Centrale Nantes intègre un écosystème tourné vers la recherche et l’innovation. Elle bénéficie du soutien matériel et humain de l’Institut de recherche en communications et cybernétique de Nantes (IRCCyN) et de l’Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM). Ces deux laboratoires de recherche reconnus par le CNRS, sur le campus de l’Ecole Centrale de Nantes, ont développé des expertises de haut niveau dans les domaines de l’automatique (IRCCyN) et de la modélisation stochastique (GeM). Leur participation aux travaux de la chaire, selon un mode de fonctionnement qui privilégie l’interaction et la souplesse, est primordiale.
Vers des retombées industrielles
La chaire RTE / Centrale Nantes a défini trois axes de recherche. Ces trois thématiques ont en commun de répondre à des enjeux industriels majeurs et de contribuer à la définition des futurs « smart grids ».
Axe 1 : Modélisation
La modélisation des réseaux électriques est essentielle pour garantir la sécurité de l’approvisionnement électrique. Les travaux (réduction de modèle dynamique, modélisation stochastique) portent sur la prise en compte de la production décentralisée et aléatoire des énergies renouvelables ainsi que des nouvelles charges comme la voiture électrique.
Axe 2 : analyse/commande/décision
La transition énergétique est un changement de paradigme pour le réseau électrique, qui n’avait pas été conçu pour cela. L’intégration de nombreuses sources décentralisées, de lignes à courant continu ou de convertisseurs d’électronique de puissance soulève de nouveaux problèmes techniques. Les travaux portent sur la prise en compte des non linéarités et des changements de structure, l’estimation de l’état du réseau ainsi que la coordination des actions de commande des différents composants (HVDC, électronique de puissance, …).
Axe 3 : développement d’outils
La complexité croissante du système électrique impose de disposer d’outils de gestion de plus en plus sophistiqués. Les travaux portent sur des algorithmes de calcul applicables aux systèmes de grande taille, notamment pour l’analyse modale.
Intervenants
Chercheurs permanents
F. Plestan, Professeur Centrale Nantes, IRCCyN
G. Lebret, Maître de conférences Centrale Nantes, IRCCyN
A. Nouy, Professeur Centrale Nantes, GeM
J-J. Loiseau, Directeur de recherche, CNRS-IRCCyN
P. Chevrel, Professuer Ecole des Mines de Nantes, IRCCyN
F. Claveau, Maître de conférences Ecole des Mines de Nantes, IRCCyN
E. Le Carpentier, Maître de conférences Centrale Nantes, IRCCyN
Intervenants RTE R&D
J-B. Heyberger, Ingénieur chercheur, Responsable du groupe « Intégration des nouvelles technologies »
F. Xavier, Ingénieur chercheur
M. Saugier, Ingénieur chercheur
P. Panciatici, Conseiller scientifique
Intervenants extérieurs
Y. Chitour Professeur Univ. Paris-Sud, L2S
L. Hetel, Chargé de recherche LAGIS-CNRS Lille
L. Friedman, Profeseur Universidad Nacional Autónoma de México
Chercheurs CDD chaire
M. Nacef
I. Munteanu
M. Belhocine
A. Swikir
K. M. Hoegan
Stagiaires
P. Violet, ENS Rennes
S. Vilette, Univ. Paris 6
B. Klotz, Centrale Nantes
S. Tall, Ecole des Mines Nantes
D. Roszczypala, ENS Rennes
I. Shen, Univ. Paris-Sud