Technique distribuee de gestion de la charge sur le reseau electrique et ring-tree: Un nouveau systeme de communication P2P.

摘要

Le reseau de distribution et de transport de l'electricite se modernise dans plusieurs pays dont le Canada. La nouvelle generation de ce reseau que l'on appelle smart grid, permet entre autre l'automatisation de la production, de la distribution et de la gestion de la charge chez les clients. D'un autre cote, des appareils domestiques intelligents munis d'une interface de communication pour des applications du smart grid commencent a apparaitre sur le marche. Ces appareils intelligents pourraient creer une communaute virtuelle pour optimiser leurs consommations d'une facon distribuee. La gestion distribuee de ces charges intelligentes necessite la communication entre un grand nombre d'equipements electriques. Ceci represente un defi important a relever surtout si on ne veut pas augmenter le cout de l'infrastructure et de la maintenance.;Le systeme de communication Ring-Tree inclut une nouvelle topologie reseau qui n'a jamais ete definie ou exploitee auparavant. Il inclut egalement des algorithmes pour la creation, l'exploitation et la maintenance de ce reseau. Il est suffisamment simple pour etre mis en oeuvre sur des controleurs associes aux dispositifs tels que des chauffe-eaux, chauffage a accumulation, bornes de recharges electriques, etc. Il n'utilise pas un serveur centralise (ou tres peu, seulement lorsqu'un noeud veut rejoindre le reseau). Il offre une solution distribuee qui peut etre mise en oeuvre sans deploiement d'une infrastructure autre que les controleurs sur les dispositifs vises. Finalement, un temps de reponse de quelques secondes pour atteindre 1'ensemble du reseau peut etre obtenu, ce qui est suffisant pour les besoins des applications visees. Les protocoles de communication s'appuient sur un protocole de transport qui peut etre un de ceux utilises sur l'Internet comme TCP ou UDP.;Pour valider le fonctionnement de de la technique de controle distribuee et le systeme de communiction Ring-Tree, un simulateur a ete developpe; un modele de chauffe-eau, comme exemple de charge, a ete integre au simulateur. La simulation d'une communaute de chauffe-eaux intelligents a montre que la technique de gestion de la charge combinee avec du stockage d'energie sous forme thermique permet d'obtenir, sans affecter le confort de l'utilisateur, des profils de consommation varies dont un profil de consommation uniforme qui represente un facteur de charge de 100%.;Mots-cles : Algorithme Distribue, Demand Response, Gestion de la Charge Electrique, M2M (Machine-to-Machine), P2P (Peer-to-Peer), Reseau Electrique Intelligent, Ring-Tree, Smart Grid.;Lors de cette these deux systemes distincts ont ete concus : un systeme de communication peer-to-peer, appele Ring-Tree, permettant la communication entre un nombre important de noeuds (jusqu'a de l'ordre de grandeur du million) tel que des appareils electriques communicants et une technique distribuee de gestion de la charge sur le reseau electrique.