Academic literature on the topic 'Infrastructures électriques'

En région outre-mer, le développement du réseau électrique est confronté à des contraintes majeures, notamment l’isolement géographique et une forte croissance démographique. Le déploiement de la Station de transfert d’énergie par pompage (STEP) en Martinique, présenté dans cet article, illustre comment ces contextes particuliers permettent la mise en œuvre économique et significative d’infrastructures énergétiques, même à petite échelle. Cette infrastructure hybride, combinant une technologie mature avec de nouveaux moyens innovants, contribuera dès 2024 à répondre aux nombreux défis de développement territorial en Martinique, tels que l’indépendance énergétique, la stabilité et décarbonation du réseau, ainsi que le développement de l’économie agricole locale et la sécurité incendie.

Pionnière des stations balnéaires en France, c’est au début du e que Dieppe se transforme en terre d’accueil pour villégiateurs fortunés. Quelques décennies plus tard apparaît Deauville, dont le modèle de développement économique se base exclusivement sur le tourisme. Créée ex nihilo, Deauville se transforme structurellement en devenant une véritable ville balnéaire. Aux transformations techniques (raccordement électrique, éclairage public, eau potable…) s’ajoutent la construction d’équipements structurants (gare, port, hôtels, aérodromes) et la réalisation de nombreuses infrastructures dédiées aux loisirs : casinos, hippodromes, golf, tennis, etc. Cette pratique des sports s’inscrit dans l’univers aristocratique et bourgeois, fortement influencé par la gentry anglaise, où l’essentiel de l’activité réside, non pas dans la performance ou la compétition, mais dans une sociabilité sportive autour de valeurs communes : fair-play, courtoisie, élégance, loyauté, etc. De cette prédominance des investissements « sport-loisirs » naît une notoriété sportive, véritable marqueur d’identité touristique.

La quantification de matériaux granitiques est primordiale pour une exploitation rationnelle de carrière afin de fournir les granulats nécessaires pour les travaux d’infrastructure pour l’expansion de la ville d’Abidjan. Cette étude, réalisée à Brofodoumé, présente une autre approche dans l’évaluation du potentiel granitique par la tomographie électrique 2D. Cette technique consiste à explorer le sous-sol par la mesure des contrastes de résistivité électrique avec la configuration poly-pôles à pas multiples. Les résultats obtenus sont des sections images 2D dont l’analyse montre que la profondeur du toit granitique serait comprise entre 0,2 et 60 mètres. Ils relèvent également la présence de quelques fractures notamment des discontinuités NW-SE à ~ 20 m de profondeur, qui pourraient limiter son exploitation. Le modèle tridimensionnel (3D) expose un granite de forme irrégulière, sub-affleurent sur la bordure occidentale du prospect et estime son potentiel exploitable à ~ 7 millions de tonnes. Quantification of granitic materials is essential for rational quarrying to provide the aggregates needed for infrastructure works for the expansion of the city of Abidjan. This study, carried out in Brofodoumé, presents an alternative approach to the evaluation of the economic potential of a granitic (felsic) pluton using 2D electrical tomography. This technique consists of exploring the subsurface by measuring electrical resistivity contrasts with the multi-step poly-pole configuration. The results obtained are 2D image sections whose analysis shows that the depth of the granitic roof is between 0.2 and 60 metres. They also show the presence of some fractures notably a NW—SE discontinuity at ~ 20 m depth with hydrogeological potential that could limit its exploitation. The three-dimensional (3D) model shows an irregularly shaped granite, sub-flush on the western edge of the prospect and estimates its exploitable potential at ~ 7 million tonnes.

Cet article analyse le travail continu de révision et de mise en oeuvre des rapports riverains de la ville de Sherbrooke. Sherbrooke est situé aux confins de la Magog et de la Saint-François, qui toutes deux se posent à la fois comme frein et tremplin au développement de la ville. C’est autour de la présence de ces rivières dans la ville de Sherbrooke que nous aborderons les rapports riverains. Au rythme des préoccupations sur la présence de l’eau dans la ville, ces rapports riverains se matérialisent également en fonction de la diversité des usages des rivières : production d’énergie hydraulique et hydro-électrique, construction de mur de soutènement et dragage pour maintenir un débit régulier, déversement d’eaux usées et approvisionnement d’eau potable, aménagement récréo-touristique. Sur une période de près de 100 ans, soit des débuts de l’industrialisation de la ville aux années 1970, la matérialité propre à chacun des rapports riverains est tour à tour revue et corrigée, et les pratiques qui y sont associées, remplacées. Ce qui reste de toute cette succession, ce sont les rivières elles-mêmes et des rapports qui trouvent leur matérialité dans les rives et les lits continuellement aménagés. En fait, notre recherche nous amène à considérer les rivières comme des infrastructures qui, tel un service public ou une voie publique locale, devaient continuellement s’adapter à la demande économique, sociale et culturelle changeante, mais qui, inversement, ordonnaient les développements de la ville, de l’espace urbain et de ses usages.

Les ménages ruraux connaissant des difficultés à améliorer leurs conditions de vie, faute de la désarticulation de l’économie paysanne ; nous nous sommes proposés d’identifier les facteurs de l’économie paysanne entrant en ligne de compte de l’amélioration des conditions de vie des ménages en territoire de Masisi, en évaluer l’effet sur les conditions de vie et mettre sur pied des politiques économiques appropriées. Ainsi, pour aboutir aux faits concluants, l’Analyse en Correspondance Multiples faite sur base des données collectées sur terrain auprès des ménages, nous a servi. En effet, les résultats révèlent que l’économie paysanne a un effet significatif sur les conditions de vie des ménages et les facteurs dont la quasi-absence des routes de dessertes agricoles praticables, l’inutilisation de la technologie de l’information et communication pour la plupart des ménages, la non mélioration du revenu agricole, la quasi-absence des marchés agricoles et la difficulté à écouler les produits ; sont des facteurs ne permettant pas l’amélioration des conditions de vie des ménages en territoire de Masisi. Partant, l’une des premières politiques économiques consiste à construire de nouvelles routes de dessertes agricoles pour les villages desservis et améliorer celles existantes en vue du décloisonnement, connecter les localités aux marchés et doter les zones rurales d’infrastructures de transport adéquates permettant l’écoulement des produits agricoles, promouvoir le recours des ménages à la Technologie de l’Infrmation et Communication tout en raccordant ces derniers en énergie électrique, eau, hygiène et assainissement et, regrouper les petits villages en centres en vue de la construction des infrastructures d’intérêt commun. Outre ces politiques, il sied aussi de consolider progressivement l’industrie naissante en vue de la compétitivité des produits.

En 1994, l'attribution du prix Nobel à Cliff Shull et Bert Brockhouse pour leurs travaux de pionniers pendant les années 50, concernant tant la diffusion élastique des neutrons que la diffusion inélastique, a été la reconnaissance éclatante de l'importance de la diffusion neutronique pour toute la communauté scientifique.Le grand intérêt du neutron pour la recherche s'appuie principalement sur ses propriétés physiques particulières :- les neutrons utilisés pour la caractérisation de la matière (et fournis en relativement grandes quantités par les réacteurs ou les sources à spallation) disposent de longueurs d'onde et d'énergies correspondant directement aux distances interatomiques et aux énergies d'agitation de la matière. Ainsi, par diffusion neutronique, on peut étudier en même temps la structure et le comportement dynamique de la matière ;- le fait que le neutron soit doué d'un moment magnétique lui permet d'interagir avec tout atome porteur d'un moment magnétique. Ceci permet de caractériser intimement le comportement magnétique de la matière à l'échelle microscopique ;- la possibilité de pouvoir varier facilement le contraste d'un même élément en utilisant ses différents isotopes fait du neutron un outil irremplaçable en chimie et physique du solide ainsi qu'en biologie et matière molle ;- enfin, n'ayant pas de charge électrique, les neutrons peuvent pénétrer la matière sans être absorbés significativement, ce qui rend possible une caractérisation non destructive des contraintes et textures sur de grosses pièces des matériaux.Toutes les qualités des neutrons mentionnées ci-dessus permettent de comprendre l'importance de la diffusion neutronique pour des domaines très nombreux et très différents à la fois en recherche fondamentale mais aussi pour des applications industrielles. L'utilisation de l'outil-neutron demande toutefois non seulement une bonne connaissance des différents mécanismes d'interaction entre le neutron et la matière, mais également une haute spécificité dans la conception et l'utilisation des diffractomètres et spectromètres neutroniques. Pour ces raisons, l'accès aux neutrons est souvent limité, sinon réservé à des spécialistes, ce qui freine tout naturellement l'utilisation par des chercheurs non familiarisés à ce domaine.Pour combattre ce déficit d'information et cet état de fait, en accord avec de nombreux collègues Rennais, nous avons proposé à la Société Française de Neutronique d'organiser une École d'été qui s'adresse plus spécialement à de non-spécialistes de la diffusion neutronique. Le public visé concernait donc à la fois les chercheurs confirmés mais peu familiarisés avec le domaine neutronique, mais aussi les jeunes chercheurs dès le niveau doctorant. En effet pour ces derniers, l'utilisation des “grands instruments" s'avère nécessaire pour qu'ils soient à la hauteur de leur sujet de thèse. Pour cette raison, il était évident d'intégrer cette École d'été dans le programme de l'École Doctorale “Sciences des Matériaux" de l'Université de Rennes 1 qui rassemble chimistes, physiciens et géologues. Dans le même contexte, notre intérêt était de proposer un large spectre de cours couvrant la diversité des applications de la diffusion neutronique dans les différents domaines de recherche en chimie et physique des matériaux, en sciences de la terre ainsi qu'en sciences pour l'ingénieur. Un deuxième but était de montrer de plus la complémentarité des neutrons et des rayons X et plus spécifiquement des X produits par rayonnement synchrotron.Dans l'avenir, nous sommes persuadés que la diffusion neutronique va jouer un rôle clé pour le développement de nouveaux matériaux et de leur caractérisation. Dans cette optique, des efforts considérables ont été déjà engagés aux États-Unis ainsi qu'au Japon où deux nouvelles sources de neutrons sont en cours de construction. Du point de vue européen, si les sources de l'ILL et d'ISIS peuvent encore être considérées comme des leaders au point de vue mondial, il est évidemment souhaitable que la nouvelle source neutronique à spallation (European Spallation Source : ESS) soit rapidement réalisée. Aujourd'hui ce projet est bien avancé, cette source devrait dépasser le flux des sources actuelles par près de deux ordres de grandeur et ainsi de maintenir au meilleur niveau les compétences Européennes. Il est évident qu'une utilisation efficace et intelligente des sources existantes, mais aussi de celles de la nouvelle génération, implique une certaine infrastructure nationale tant au niveau de la conception, de la réalisation que du fonctionnement des différents spectromètres. Ceci implique un très fort engagement des universités dans les différents projets de recherche. Le devoir des universités qui en résulte est donc d'intégrer l'utilisation des “grands instruments" dans leur programme d'enseignement. Dans ce sens, nous souhaitons que ce cours, entièrement rédigé en français, contribue à la fois à aider les chercheurs “non spécialistes” à accéder plus facilement au domaine neutronique, mais aussi à servir de base aux enseignants pour l'organisation et la préparation de leurs cours.Nous tenons à remercier tous les collègues qui ont accepté de rédiger de façon détaillée les cours qu'ils avaient présentés oralement dans la grande salle du VVF de Trégastel, ainsi que toutes les personnes qui ont contribué à la réussite du séjour ou à la réalisation de ce fascicule. Nous gardons un excellent souvenir de l'atmosphère de l'École qui a eu lieu à Trégastel, en plein centre de la côte de granite rose en Bretagne, en mai 2001 et était jumelée avec les Journées de la diffusion neutronique, elles aussi organisées sous l'égide de la SFN.Nous souhaitons que la lecture de cet ouvrage soit utile à un maximum de chercheurs.

L’objectif de ce papier est de mesurer l’impact des délestages sur l’efficience technique des firmes manufacturières au Cameroun. Nous mobilisons les données issues des enquêtes sur les entreprises Enterprises Survey réalisées au Cameroun en 2009 et 2016 par la Banque Mondiale. Dans un premier temps, nous appliquons la méthode d’enveloppement des données (DEA) pour déterminer les scores d’efficience technique des firmes. Nous estimons à 25% et 42% les scores moyens d’efficience pour 2009 et 2016 respectivement, soit une amélioration sur la période. Dans un second temps, nous évaluons l’impact des délestages et d’autres facteurs exogènes sur les scores d’efficience grâce au modèle Tobit instrumenté. Les résultats montrent que la survenue de délestages, le nombre de délestages, la durée d’un délestage, le coût total électricité et les pertes dues aux délestages affectent négativement et significativement les scores d’efficience des firmes manufacturières au Cameroun en 2009 et 2016. Par ailleurs, l’étude montre que les firmes informelles sont plus résilientes aux délestages que les firmes formelles. Ces résultats demandent premièrement, d’améliorer la qualité des infrastructures électriques privées et publiques afin de réduire la survenue des délestages. Deuxièmement, ces résultats proposent de développer des substituts à l’énergie électrique pour faire face aux longues périodes de délestage.Classification JEL : Q40, D24, D20, L25, C26.

La problématique de ce sujet se focalise sur les interconnexions métalliques intervenant dans les circuits numériques, de façon à répondre, d'une part, à l'augmentation des produits logiques, mais d'autre part, à plus de la majorité des étapes du procédé de fabrication. La complexité des circuits et du procédé de fabrication associée à l'amélioration des rendements nécessite le développement de nouveaux outils de test et de diagnostic afin de favoriser la rapidité et la rentabilité du test et des analyses. Ces outils conservent les avantages d'une corrélation entre la conception, la fabrication et le test, tout en s'orientant vers les technologies de systèmes sur puces. Ainsi, l'utilisation de structures sous forme d'infrastructures "IP" est inévitable. Notre approche de test et de diagnostic de défauts s'est basée sur l'obtention de signatures électriques représentatives des divers états de défaillances. Ensuite, plusieurs simulations ont permis de créer ou générer dynamiquement un dictionnaire de fautes pour le diagnostic de défaillances. Une première infrastructure "IP", dont la structure matricielle redimensionnable permet une insertion comme PCM ou comme bloc "IP", diagnostique les défauts critiques dans les interconnexions par l'utilisation d'outils d'analyse et de visualisation des signatures de défauts. L'architecture d'une seconde infrastructure "IP", basée sur la fusion de cellules mémoires "SRAM" et d'oscillateurs en anneau, permet le diagnostic de défauts critiques et paramétriques globaux mais aussi la caractérisation de défauts paramétriques locaux par l'utilisation de modèles mathématiques de signatures électriques obtenues par transformée de Fourier

La thèse a pour objectif d’explorer différentes formes de mécanismes (réparations, incitations, modes de négociation, etc.) permettant de répondre aux revendications locales autour des projets d’implantation des infrastructures de transport d’électricité (ITE). A partir d’un cadre théorique basé sur le raisonnement en termes d’externalités et de droits de propriété, la thèse se structure autour de trois axes de recherche, mobilisant les enseignements de la littérature académique récente autour des projets d’infrastructures et environnementaux : l’économie spatiale pour mieux cibler l’impact sur l’économie locale (méthode des prix hédoniques) ; l’analyse stratégique sur les modalités d’interactions entre les différents porteurs d’enjeux (théorie des jeux) ; l’économie comportementale sur le rôle des mécanismes compensatoires et leur mise en œuvre (méthode des expériences de choix). L’originalité de ce travail de thèse est de sortir d’une approche des revendications locales en termes de conflits d’aménagement, pour aboutir à une formalisation plus complète des mécanismes qui favorisent (ou non) la coopération entre les différents porteurs d’enjeux, dans la mise en œuvre d’un projet d’ITE à l’échelle locale. 1. Evaluation économique des impacts des ITE Nous étudions comment les impacts supposés ou réels des projets d’ITE peuvent se diffuser au sein de l’économie locale, à travers des critères objectifs tels que les prix immobiliers. Nous procédons à deux évaluations empiriques. Tout d’abord une étude comparative de l’impact de la présence d’éoliennes et de lignes à haute tension (dont les implantations sont coordonnées) dans les territoires ruraux. Ce travail se focalise sur l’économie touristique à travers l’observation des variations des tarifs de locations de gites ruraux. Dans un deuxième temps, nous évaluons l’impact résiduel de l’annonce d’un projet d’ITE au sein des communes traversées par le réseau, et les mécanismes par lesquels les effets externes se matérialisent sur le marché immobilier (effets d’anticipation). 2. Logiques de partage autour des mécanismes compensatoires dans les projets d’ITE Il s’agit de comprendre les logiques guidant le partage des mécanismes compensatoires au sein d’un territoire. Pour cela nous étudions les modalités que revêtent les négociations autour des mécanismes compensatoires entre les communes accueillant les ITE et le gestionnaire du réseau. L’objectif est double. D’une part, il s’agit de montrer comment un 'accord coasien' peut émerger de différentes procédures de négociation, et analyser les équilibres en résultant pour chacune des parties. D’autre part, nous intégrons à la réflexion le cadre de régulation au sein duquel le gestionnaire réalise les investissements dans les ITE. Cela nous permet de relier la mise en œuvre de la compensation à l’ensemble des bénéficiaires des ITE (i.e. les consommateurs d’électricité). 3. Demande sociale pour des mécanismes compensatoires Enfin nous explorons différents mécanismes permettant de favoriser l’insertion territoriale des projets d’ITE. Nous étudions la pertinence opérationnelle de ces mécanismes au regard des préférences des habitants. Afin de disposer d’une base d’appréciation empirique des réponses à donner aux attentes sociales, nous proposons de traiter la problématique des mécanismes compensatoires en termes de demande de «programmes d’accompagnement» des territoires (composés de mesures d’insertion paysagère des ouvrages, de préservation de l’environnement, de fourniture de biens et services locaux, de financement de projets privés portés par les habitants). Une enquête est menée mobilisant la méthode des expériences de choix à travers une approche « délibérative ». Les résultats doivent permettre d’apprécier l’efficacité de la mise en œuvre des mesures d’accompagnement, et de mettre en concordance les attentes des populations locales avec les choix réalisés au cours des négociations par leurs représentants (cf. axe 2)
The aim is to explore different mechanisms (compensations, incentives) to respond to local demands for the implementation of electricity transmission infrastructures. The thesis is structured around three research axes: 1-Economic valuation of the impacts of power lines on property values 2-How to share compensation between municipalities 3-Local demand for compensatory mechanisms

Cette thèse de doctorat s’inscrit dans le cadre de la chaire Renault/Centrale Nantes sur l’amélioration des performances des véhicules électriques (EV/HEV). Elle est dédiée à la problématique de la gestion de la recharge des véhicules électriques, en utilisant des algorithmes d’optimisation et des stratégies de recharge intelligentes. Dans ce cadre, plusieurs contributions ont été proposées sur les sujets de la recharge intelligente d’une voiture électrique et la gestion de la recharge d’une flotte de véhicules électriques, en considérant les contraintes de mobilités (SOC désiré à la fin de la recharge et heure de dé part), la température des batteries Li-ion, les infrastructures de recharge, et le réseau électrique. Sur le sujet de la recharge intelligente d’une voiture électrique, les contributions se sont concentrées sur le développement des algorithmes embarqués permettant la planification du profil de la puissance de recharge afin de réduire le coût de la recharge. Les algorithmes proposés prennent en compte les besoins de mobilités des utilisateurs de véhicules électriques, et l’effet de la température sur la puissance de recharge des batteries Li-ion. Sur le sujet de la gestion de recharge de flotte de véhicules, les contributions portent essentiellement sur les algorithmes centralisés dans les stations de recharge de véhicules électriques. Un algorithme de recharge unidirectionnelle a été proposé afin d’évaluer le nombre optimal de véhicules électriques à recharger avec un bon niveau de satisfaction des contraintes de mobilités et sans aucun renforcement de l’infrastructure. Le passage à l’algorithme bidirectionnel est fait grâce à l’exploitation de la fonctionnalité V2G qui permettra la participation des véhicules électriques dans la régulation de fréquence. Les contributions proposées sur le premier sujet ont l’avantage d’augmenter la précision d’estimation de SOC final en très basse température, et d’être embarquable sur le véhicule grâce à la légèreté des algorithmes et la rapidité d’exécution. D’autre part, les algorithmes de gestion de recharge de flotte de véhicules permettent une intégration des véhicules électriques à grande échelle sur le réseau et montrent le potentiel des voitures électriques dans la contribution à la stabilité du réseau électrique. Les algorithmes et les stratégies développées ont été testés en simulation et seront testés sur un système de recharge de voiture électrique. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence l’avantage de la recharge intelligente sur la réduction des coûts, les bienfaits sur le réseau et l’importance de la gestion de la recharge des flottes de véhicules électriques dans développement des services réseaux
This PhD thesis is part of the Renault/Centrale Nantes chair on improving the performance of electric vehicles (EV/PHEV). It is dedicated to the problem of the charging management of electric vehicles, using optimization algorithms and smart charging strategies. In this framework, several contributions have been proposed on the topics of smart charging of an EV and the smart energy management of an EV fleet, considering the mobility constraints (desired SOC at the end of the charging and departure time), the temperature of the Li-ion bat teries, the charging infrastructures, and the power grid. On the subject of smart charging of an EV, the contributions focused on the development of embedded algorithms allowing the scheduling of the charging power profile in order to reduce the charging cost. The proposed algorithms take into account the mobility needs of electric vehicle users, and the effect of temperature on the charging power of Li-ion batteries. On the subject of fleet energy management, the contributions focus on centralized algorithms in electric vehicle charging stations. An unidirectional recharging algorithm has been proposed in or der to evaluate the optimal number of electric vehicles to be recharged with a good level of satisfaction of mobility constraints and without any infrastructure reinforcement. The switch to the bidirectional algorithm is due to the exploitation of the V2G functionality, which will allow the participation of electric vehicles in frequency regulation. The proposed contributions on the first topic have the advantage of increasing the estimation accuracy of final SOC in very low temperature, and to be embedded on the EV due to the low computational capacity of the algorithms and the speed of execution. On the other hand, the EV fleet charging manage ment algorithms allow the possibility of large-scale integration of electric vehicles on the grid and show the potential of EVs in contributing to the stability of the power grid by offering ancillary services such as frequency regulation. The algorithms and strategies developed have been tested in simulation and will be tested on an EV charging system. The results obtained have highlighted the benefits of smart charg ing on cost reduction and grid benefits and the importance of electric vehicle fleet charging management in the development of grid services

L'électrification des transports collectifs urbains, tels que le tramway, constitue un enjeu environnemental majeur. Les études technico-financières pour ces projets couvrent différents aspects de l'infrastructure, tels que le terrassement, les ouvrages d'art, les plateformes de voie ferrée, les bâtiments voyageurs, la technologie électrique, etc. L'objectif de ces études est de proposer des solutions techniques tout en évaluant les coûts, tant en termes d'investissement que de fonctionnement. L'infrastructure de traction électrique est un élément primordial dans cette équation, présentant un coût significatif. Elle doit répondre aux besoins de transport tout en respectant des objectifs financiers et environnementaux. Le dimensionnement de cette infrastructure vise à garantir la disponibilité de la ligne tout en optimisant les coûts. Les études techniques pour concevoir un système d'alimentation électrique impliquent le choix et le dimensionnement des composants qui permettent de transporter l'énergie du réseau public au matériel roulant, à savoir les sous-stations de traction, la ligne aérienne de contact, l'alimentation par le sol et les éléments de liaison. Ces choix s'appuient sur des études en simulation, exigeant des modèles et des outils précis pour éviter la surdimensionnement des infrastructures en raison d'incertitudes sur les résultats de la simulation. Par ailleurs, il faut faire des compromis entre les coûts d’investissement et de fonctionnement d’une part, et la capacité de l’infrastructure à faire face aux aléas de trafic d’autre part. L'objectif de la thèse est de développer une démarche d'optimisation multi-objectifs pour améliorer le dimensionnement des infrastructures électriques, en suivant deux axes de travail : i/ développement d’un simulateur électrique ferroviaire ayant une précision et une vitesse d’exécution compatibles avec une utilisation dans une boucle d’optimisation, ii/ développement d’une méthode d’optimisation du dimensionnement prenant en compte des objectifs concurrents. Le mémoire est structuré en six chapitres. Après un premier chapitre d’introduction générale, le deuxième chapitre détaille la problématique du dimensionnement des infrastructures électriques ferroviaires et fait un état de l’art sur le sujet. Le troisième chapitre porte sur le simulateur ferroviaire développé dans le cadre de la thèse. Les principes généraux, les modèles et les méthodes de résolution sont exposés, ainsi que le post-traitement des résultats de simulation. Le quatrième chapitre concerne la démarche d'optimisation d'infrastructure proposée. Il détaille la transformation du problème métier en un problème d'optimisation bi-objectifs, ainsi que le choix d'une résolution par algorithme génétique NSGA2. Les choix de mise en œuvre de cette méthode sont ensuite présentés. Dans le cinquième chapitre, la démarche d’optimisation proposée est appliquée à deux cas d’étude. Le premier est un cas d’école dont les résultats sont intuitifs. Cela permet de tester la démarche et d’affiner le choix des opérateurs de croisement et de mutation. Le deuxième cas d’étude correspond à un projet de ligne plus complexe, dérivé d'une véritable étude industrielle. Les résultats obtenus par optimisation sont meilleurs que ceux de la recherche par essais-erreurs faite en bureau d’étude. En particulier, l’optimiseur est capable de proposer un ensemble de solutions réalisant différents compromis entre coût et fiabilité, fournissant à l’ingénieur des critères d’aide à la décision objectifs. Pour donner une vue d’ensemble, l'objectif ultime est de créer un outil capable d'optimiser le dimensionnement des infrastructures électriques du tramway en respectant le cahier des charges technique
The electrification of urban public transportation, such as trams, represents a major environmental challenge. The technical and financial studies for these projects cover various aspects of the infrastructure, such as excavation, civil engineering structures, railway track platforms, passenger buildings, electrical technology, and more. The objective of these studies is to propose technical solutions while evaluating costs, both in terms of investment and operation. The electric traction infrastructure is an important element in this equation, presenting a significant cost. It must meet transportation needs while adhering to financial and environmental goals. The sizing of this infrastructure aims to ensure the line's availability while optimizing costs. Technical studies for designing an electrical power supply system involve the selection and sizing of components that transport energy from the public grid to rolling stock, including traction substations, overhead contact lines, ground-level power supply, and connecting elements. These choices are based on simulation studies that require precise models and tools to avoid over-sizing the infrastructure due to uncertainties in simulation results. Moreover, compromises must be made between investment and operational costs on one hand and the infrastructure's capacity to handle traffic uncertainties on the other. The thesis's objective is to develop a multi-objective optimization approach to improve the sizing of electrical infrastructure, focusing on two main aspects: i/ the development of a railway electrical simulator with precision and execution speed compatible with optimization loop usage, and ii/ the development of a dimensioning optimization method that considers competing objectives. The thesis is structured into six chapters. After an initial general introduction, the second chapter delves into the issue of railway electrical infrastructure sizing and provides a review of the subject. The third chapter focuses on the railway simulator developed as part of the thesis. It covers the general principles, models, resolution methods, and post-processing of simulation results. The fourth chapter discusses the proposed infrastructure optimization approach, detailing the transformation of the business problem into a bi-objective optimization problem and the choice of the NSGA2 genetic algorithm for resolution. The implementation choices for this method are then presented. In the fifth chapter, the proposed optimization approach is applied to two case studies. The first is a simple test case with intuitive results, allowing for testing and refining the choice of crossover and mutation operators. The second case study involves a more complex real-project. The optimization results outperform those obtained through trial-and-error. Specifically, the optimizer can suggest a range of solutions that strike different balances between cost and reliability, providing engineers with objective decision-making criteria. In summary, the ultimate goal is to create a tool capable of optimizing the sizing of tramway electrical infrastructure while respecting technical specification

Au vu de l’utilisation croissante des technologies de l’information et de la communication dans les réseaux électriques, il est indispensable d’étudier l’étroite liaison entre ces infrastructures et d’avoir une vision intégrée du système couplé. Cette thèse porte ainsi sur la modélisation des systèmes multi-infrastructures. Cela inclut les interdépendances et les trajectoires de défaillances de type modes communs, aggravations et cascades. Il est en effet nécessaire d’identifier les points de faiblesse qui peuvent déclencher une ou de multiples défaillance(s), se succéder en cascade au travers de ces infrastructures liées et ainsi entrainer des défaillances inattendues et de plus en plus graves dans des autres infrastructures. Dans cette optique, différents modèles basés sur la théorie des Réseaux Complexes sont développés afin d’identifier les composants les plus importantes, et pourtant critiques, dans le système interconnecté. Un des principaux verrous scientifiques levé dans cette thèse est relatif au développement d'un modèle mathématique « unifié » afin de représenter les comportements des multiples infrastructures non-homogènes qui ont des interdépendances asymétriques
In view of the increasing use of Information and Communication Technol-ogies in power systems, it is essential to study the interdependencies between these coupled heterogeneous systems. This thesis focuses on the modeling of multi- infrastructure systems. This includes interdependencies and the three major failures families: common mode, escalat-ing and cascading. It is indeed necessary to identify the weaknesses that can trigger one or multiple failure(s) and cascade through these interdependent infrastructures, causing unex-pected and increasingly more serious failures to other infrastructures. In this context, different approaches, based on the theory of Complex Networks, are developed to identify the most critical components in the coupled heterogeneous system. One of the major scientific barriers addressed in this thesis is the development of a unified mathematical model to represent the behavior

Depuis quinze ans, on recommence à construire en bois, et notamment en bois lamellé-collé (LC), pour répondre aux nouveaux challenges imposés par les problématiques de développement durable. Néanmoins, des problèmes de dégradations liés à l'humidité ou aux cycles d'humidification/séchage limitent le développement des ouvrages en bois. De ce fait, le suivi de l'humidité des ouvrages d'art en bois devient un enjeu crucial. Aujourd'hui, certaines solutions existent mais ne permettent pas un suivi local au niveau des lamelles du bois LC. Une telle solution permettrait d'améliorer la prédiction de la durée de vie des ouvrages. Suite à ce constat, nous avons proposé de transformer le bois LC en " structure intelligente " par intégration d'un système du suivi de l'humidité au niveau des lamelles, et ce, en tenant compte des principales contraintes de fabrication de ce matériau (faible épaisseur du joint collé, pression de collage importante, etc.). Pour ce faire, nous avons effectué une recherche bibliographique afin de sélectionner les méthodes de suivi pouvant répondre à ces contraintes. A l'issue de cette recherche, deux technologies se sont révélées intéressantes : les mesures électriques et les mesures ultrasonores. Plusieurs configurations de mesures ont été proposées et testées pendant ce travail de thèse. Par la suite, nous avons effectué des essais préliminaires pour s'assurer du bon fonctionnement de ces configurations de mesures, et ainsi vérifier le comportement des capteurs lors de la fabrication du bois LC. Puis, nous avons humidifié les échantillons en utilisant deux protocoles d'humidification différents afin de vérifier la faisabilité du suivi de l'humidité avec les capteurs intégrés. Les résultats montrent que l'ensemble des configurations de mesures sont opérationnelles pour suivre la variation de l'humidité dans les échantillons LC. De plus, pour les mesures électriques, nos résultats montrent que l'on peut adopter quasiment les mêmes modèles d'étalonnage pour le suivi de l'humidité par mesures résistives, quel que soit le type de capteurs utilisé. Qui plus est, il est possible de récupérer des informations complémentaires par la réalisation simultanée des mesures résistives et des mesures capacitives en utilisant les électrodes surfaciques. Concernant les mesures ultrasonores, nous avons obtenu les courbes de sensibilité en fréquence pour plusieurs familles de capteurs à film piézoélectrique. L'influence de la pression de collage et de la distance entre les capteurs sur les mesures électriques/ultrasonores a aussi été investiguée dans ces travaux. De futures études consisteront à utiliser ces configurations de mesures pour le suivi in situ dans les ouvrages, ainsi qu'à établir un lien entre la durabilité des structures LC et les cycles d'humidification/séchage afin de prédire la durée de vie résiduelle des ouvrages d'art en bois
For fifteen years, we restart to construct with wood, and particularly with glulam to respond to the new challenges imposed by the issues of sustainable development. However, degradation issues related to moisture content (MC) or wetting/drying cycles limit the development of timber structures. As a result, the MC monitoring in timber structures becomes a critical issue. Today, several solutions exist but they do not allow a local monitoring in the lamellas of glulam. Such a solution would improve the prediction of the service life of timber structures. In the light of this observation, we proposed to transform glulam into "smart material" by embedding a MC monitoring system in the lamellas, and this, considering the major constraints of fabrication of this material (small glue line thickness, important bonding pressure, etc.). To achieve this, we have conducted a bibliographic research, in order to select the monitoring methods which can satisfy these constraints. According to this research, two technologies turn out to be interesting: the electrical measurements and the ultrasonic measurements. Several measurement configurations were proposed and tested in this PhD work. Thereafter, we conducted preliminary tests to make sure of the good functionality of these measurement configurations, and also to verify the behavior of sensors throughout the glulam fabrication process. Afterwards, we moistened the specimens with two different moistening protocols in order to verify the feasibility of MC monitoring with embedded sensors. Results showed that all the measurement configurations are operational for the MC monitoring in glulam specimens. Moreover, for electrical measurements, our results show that we can adopt almost the same calibration models for the MC monitoring by resistive measurements, no matter the type of sensors used. Furthermore, it is possible to obtain complementary information by the realization of the resistive and capacitive measurements at the same time, using surface electrodes. Regarding the ultrasonic measurements, we have obtained the sensibility curves in frequency of several families of piezoelectric film sensors. On the other hand, the influence of bonding pressure and of sensor distance on the electrical/ultrasonic measurements was also investigated in this study. Future studies will consist in using these measurement configurations to perform in situ monitoring in timber structures, and also to establish a link between the durability of glulam structures and the wetting/drying cycles in order to predict the service life of timber structures

Les travaux de cette thèse portent sur la sécurisation des infrastructures critiques. Celles-ci sont constituées de l'ensemble des grands réseaux indispensables au bon fonctionnement d'une société. Ce travail s'attache particulièrement aux réseaux électriques et de télécommunications associés. Les interdépendances entre ces derniers amènent à l'apparition de nouvelles vulnérabilités. Pour progresser dans la compréhension de ces vulnérabilités afin de les réduire, deux approches complémentaires ont été explorées. La première est la création d'un outil de simulation comportementale pour systèmes multiinfrastructures. La seconde est la proposition d'une modélisation multi-infrastructures inspirée par la théorie des réseaux complexes. Grâce à cette modélisation, diverses études, en particulier sur l'évaluation de l'influence du réseau de communication sur l'impact des pannes généralisées dans les réseaux électriques ont été réalisées
The research work presented in this PhD thesis deals with Critical Infrastructure Protection. Critical infrastructures are defined as the set of essential networks for the normal functioning of our modern society. This work is particularly focused on the electrical grid and the communication and information networks. Interdependencies between these networks create new vulnerabilities. In order to understand and reduce them, two different approaches were explored. The first one is the building of a multi-infrastructure combined simulator. The second one is the proposal of an original multi-infrastructure model based on the complex networks theory. Thanks to this modelling, dedicated studies were accomplished, principally on the evaluation of the communication network impact on blackouts in power systems

Les travaux de cette thèse portent sur la sécurisation des infrastructures critiques. Celles-ci sont constituées de l'ensemble des grands réseaux indispensables au bon fonctionnement d'une société. Ce travail s'attache particulièrement aux réseaux électriques et de télécommunications associés. Les interdépendances entre ces derniers amènent à l'apparition de nouvelles vulnérabilités. Pour progresser dans la compréhension de ces vulnérabilités afin de les réduire, deux approches complémentaires ont été explorées. La première est la création d'un outil de simulation comportementale pour systèmes multiinfrastructures. La seconde est la proposition d'une modélisation multi-infrastructures inspirée par la théorie des réseaux complexes. Grâce à cette modélisation, diverses études, en particulier sur l'évaluation de l'influence du réseau de communication sur l'impact des pannes généralisées dans les réseaux électriques ont été réalisées.

L'intégration massive des énergies renouvelables variables (EnRV) provoque d'importants changements dans le système électrique. Auparavant développé de manière vertical et centralisé, le système était robuste et fiable. Cependant, la production des EnRV est intermittente et peu prévisible. Ainsi, le système doit être plus flexible grâce à de nouvelles options telles que la maîtrise de la demande, le stockage ou l'effacement de la production EnRV. Cependant, le potentiel des EnRV est réparti inégalement en Europe et avec d'importants taux de pénétration d'EnRV, les échanges d'électricité entre les régions vont augmenter provoquant des congestions dans le réseau. Ainsi, les options de flexibilité ne pourront peut-être pas réduire ces congestions. Pour analyser ces effets, le travail mené dans cette thèse utilise le modèle de prospective long terme POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems) couplé avec le nouveau module du secteur électrique EUTGRID (EUropean – Transmission Grid Investment and Dispatch). Ce module inclut une représentation détaillée du réseau de transport européen d'électricité avec un calcul des flux plus réaliste. De plus, les renforcements sont déterminés suivant les coûts de congestion de chaque ligne. Ce nouveau couplage permet d'avoir une évolution dynamique du réseau de transport. Le rôle du réseau de transport est ensuite analysé et comparé avec les autres options de flexibilité. Les investissements dans le réseau augmentent ainsi fortement avec d'importants taux de pénétration des EnRV alors que les options de flexibilité ne peuvent pas intégralement remplacer le réseau. Finalement, un travail exploratoire est mené avec l'introduction de réseaux de distribution génériques (urbain, semi-urbain and rural) dans EUTGRID. Les résultats montrent que les renforcements sont légèrement décalés avec une augmentation de l'utilisation des technologies de back-up (i.e. centrales à gaz) ce qui augmente les émissions totales
The power system is facing a major shift with the large-scale development of variable renewable energy sources (VRES). This vertical and centralized architecture helped the system to be robust and reliable. However, VRES production is intermittent and less predictable. As a result, the system needs to add more flexibility with new options such as Demand Side Management, storage technologies and VREs curtailment. But renewable energies potentials are unevenly distributed in Europe and, with high shares of VREs, power flows exchanges will increase between specific regions. As a result, the existing transmission grid would face congestions and these flexibility options might not be sufficient to alleviate these bottlenecks. To analyse these impacts, the work carried in this thesis uses the long-term energy model POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems) coupled with the new European power sector module EUTGRID (EUropean – Transmission Grid Investment and Dispatch). It includes a detailed transmission grid and more realistic power flows with a DC-OPF. A grid investment mechanism is also incorporated to determine the grid investments based on nodal prices. This new coupling permits to get a dynamic evolution of the transmission grid. The role of the transmission grid is being assessed and compared with other flexibility options. The grid investments increase largely with important development of VRES while other flexibility options cannot completely replace them. Finally, an exploratory work is being carried with the introduction of generic distribution grids (urban, semi-urban and urban) in EUTGRID. The results show that the reinforcements are slightly delayed with a greater use of back-up technologies which increases the total emissions

Cette thèse s'intéresse à l'évaluation du potentiel et du coût du véhicule électrique comme solution pour réduire les émissions de CO$_2$ dues au transport de passagers en ville. Elle montre comment intégrer les habitudes de déplacement des usagers dans les méthodologies de quantification modifie ces évaluations. Les analyses portant sur le véhicule électrique calculent généralement un potentiel de réduction d'émissions et un coût sans distinguer les spécificités locales des territoires où ce véhicule pourra être mis en place et de l'utilisation qui en découle. Elles ne tiennent pas compte non plus des autres politiques existantes sur ce territoire, notamment de celles jouant sur la structure de la mobilité, à savoir son volume total et son partage modal. Ainsi, les différentes solutions de réduction d'émission de CO$_2$, technologiques d'un côté et portant sur la structure de la mobilité de l'autre, sont le plus souvent discutées de manière indépendante, et les possibles rétroactions de l'une vers l'autre sont peu analysées. Cette thèse vise donc à considérer conjointement l'introduction d'une solution technologique telle que le véhicule électrique et les structures urbaines dans lesquelles elle se déploie. Pour cela, nous développons un modèle de choix de technologies de véhicules des ménages, et l'intégrons à un modèle d'économie urbaine. Nous nous intéressons dans un premier temps, aux caractéristiques spatiales de la ville et donc à l'usage qui est fait de ce véhicule ; puis, dans un deuxième temps, à la mise en œuvre simultanée d'une solution jouant sur la structure de la mobilité pour réduire les émissions : la ceinture verte. Ces deux analyses nous permettent de mettre en évidence, et de quantifier, l'interdépendance d'une action s'appuyant sur la technologie et d'une autre s'appuyant sur la structure de la mobilité. Enfin, dans un troisième temps, nous introduisons l'hétérogénéité des usages ainsi que l'incertitude sur les prix futurs de l'énergie et les coûts futurs des batteries dans un modèle de calcul de la valeur d'option du déploiement du véhicule électrique. Nous montrons que ces deux éléments conduisent à réviser l'évaluation de la valeur d'option à la hausse
This thesis brings precisions on the measure of the emissions reduction potential in cities and the cost of electric vehicle by taking into account users driving patterns. Studies on electric vehicles or other solutions belonging to the "technological lever" compute emissions reduction potential and cost without discerning the local specificities of the areas where it would be used and the use that would be done of these vehicles. These studies don't take into account the other policies implemented in the area, including the ones that operate on a different lever such as the "mobility structure lever" : volume of activity and modal shares. Policies for reducing CO$_2$ emissions are often discussed independently and ignore the possible retroactions. To improve the evaluation of the potential of the electric vehicle, it seems essential to take into account the environment in which it would be developed. We use a urban economics model to first look at the spatial features of the city, and so at the use of this vehicle. Then we compute the impacts of the simultaneous introduction of the electric vehicle and a solution belonging to the "mobility structure lever" : the greenbelt. These two last points allow us to highlight the interdependency of the two action levers : technology and mobility structure. Then we take into account the use of the car by the households and the uncertainty around electric vehicle introduction, to improve the evaluation of the cost of this solution

Le Smart Grid, qui est le futur réseau électrique intelligent, permet l’échange bidirectionnel des données et de l’énergie entre le producteur et le consommateur. Grâce à cet échange de données, le gestionnaire du Smart Grid possède plus d’informations sur ses clients et sera capable de leur proposer des services plus personnalisés et répondant davantage à leurs besoins. Dans ce chapitre, nous examinons l’efficacité énergétique des infrastructures de l’information et de la communication dans un système Smart Grid-Cloud. Nous nous intéressons plus particulièrement aux réseaux de communication et aux data centers du Cloud. Nous nous sommes focalisés sur ces derniers en raison de leur grande consommation en énergie qui les positionne comme des éléments importants dans le réseau.