Добірка наукової літератури з теми "Répartition optimale de la puissance"

Avec le coût élevé de l'électricité, les centrales électriques ne sont plus rentables et les énergies renouvelables deviennent un domaine d'étude privilégié. Cela justifie qu'au Sénégal, on constate de plus en plus la création de centrales photovoltaïques et de petites installations domestiques afin de satisfaire les besoins en électricité. Cependant, nous constatons une limitation des terrains pour répondre à nos besoins pour l'installation de ces centrales solaires PV. La question est de voir avec le peu d'espace dont nous disposons comment optimiser au maximum la quantité d'énergie pour répondre à la demande ? Comme l'inclinaison des panneaux photovoltaïques est souvent fixe et que cela ne donne pas toujours une énergie optimale, nous avons pensé aux suiveurs solaires. L'objectif de ce travail est de comparer la puissance de sortie des deux panneaux PV, avec les mêmes caractéristiques et dans les mêmes conditions environnementales. Pour ce faire, nous procédons en calculant la puissance maximale disponible à la sortie d'un panneau photovoltaïque. Cela consiste à rechercher les modèles mathématiques qui permettent de calculer cette puissance. Pour choisir le modèle le plus proche de la puissance caractéristique donnée par le fabricant du panneau PV dans les conditions de test, nous avons écrit un programme sous l'environnement Matlab, les résultats de ce script distinguent ce modèle. Les caractéristiques du panneau PV choisi sont appliquées dans chaque cas d'installation photovoltaïque. Ces résultats ont montré que la production du panneau PV mobile est plus importante que celle du panneau PV fixe. Nous avons constaté que la puissance électrique du panneau PV mobile produit plus de 10 à 38% supérieure à celle du panneau PV fixe selon le jour du mois considéré.

RésuméNous considérons un modèle à générations imbriquées en économie fermée avec des travailleurs qualifiés et des travailleurs non qualifiés. Il existe un système de retraite obligatoire qui se décompose en deux branches: une branche avec financement par répartition, cotisations proportionnelles aux salaires et prestations uniformes et une branche basée sur le double principe de la capitalisation et de la commutati-vité. Nous étudions la solution optimale stationnaire choisie par un planificateur qui maximise un critère de bien-être social utilitariste. Nous montrons que, si l'économie sans système de retraite est en sous-accumulation mais pas trop éloignée de la règle d'or ou en suraccumulation, il est optimal d'introduire les deux systèmes.

De nombreuses études épidémiologiques confirment les bienfaits procurés par l’activité physique en ce qui concerne la diminution du risque de maladie associée à l’âge et de la mortalité quelle qu’en soit la cause. L’analyse de la littérature scientifique centrée sur les caractéristiques principales (intensité, type, quantité) montre que la quantité nécessaire d’activité physique est celle qui améliore la condition cardiorespiratoire, la force musculaire, la puissance et, indirectement, l’équilibre. L’appauvrissement de ces fonctions avec l’âge entraîne des limitations physiques qui conditionnent les activités fonctionnelles journalières. En revanche, un programme d’activité physique peut atténuer ces pertes, évitant ainsi aux personnes âgées (plus de 65 ans) de traverser le seuil de l’incapacité physique. Les études transversales et longitudinales révèlent un lien entre la condition cardiorespiratoire et la capacité fonctionnelle et l’autonomie ; la force musculaire et par surcroît, la puissance musculaire, permettent d’accomplir plus efficacement les activités de tous les jours ; l’équilibre dynamique en combinaison avec la puissance musculaire forment un ensemble de prévention contre les chutes. D’après les études sur les programmes d’intervention, les personnes âgées peuvent améliorer leurs capacités fonctionnelles car elles possèdent la capacité d’adaptation à l’entraînement physique. Les quelques études qui ont analysé les quantités minimale et optimale d’activité physique indiquent qu’il faut faire des exercices dans les plages d’intensité modérée à vigoureuse si on veut atteindre et préserver les gains résultant de la pratique régulière. Par conséquent, on devrait prescrire des activités physiques en spécifiant le type d’activité qui améliorera les variables organiques associées au maintien de la capacité fonctionnelle et de l’autonomie et, de ce fait, on repoussera la maladie et la mort. Une bonne recommandation concernant l’exercice physique chez les personnes âgées devrait inclure des activités cardiorespiratoires modérément vigoureuses (la marche rapide), un entraînement à la force et à la puissance pour la préservation de la masse musculaire et de la capacité de travail de groupes musculaires choisis et des exercices d’équilibre et d’étirement au besoin.

L'objectif principal de cette thèse est de concevoir, mettre en œuvre et comparer différentes stratégies de gestion de l'énergie et approches d'optimisation pour un système hybride impliquant l'intégration de l'énergie marémotrice flottante avec la production de l'hydrogène vert. Pour atteindre les objectifs, les composants individuels du système sont d'abord modélisés. Les capacités annuelles de performance du système de la centrale d'énergie marémotrice ont ensuite été obtenues à l'aide des profils quotidiens fréquents au poste d'amarrage de Fall of Warness dans les îles Orcades. Les modes de fonctionnement transitoires des électrolyseurs à membrane échangeuse de protons, lorsqu'elles sont soumises à l'énergie de la centrale hydrolienne, ont été analysés sur la base d'une (RBA) stratégie de gestion de l'énergie basée sur des règles. Plus tard, une évaluation préliminaire du coût de production d'hydrogène est effectuée sur la base de différentes conditions de demande quotidienne d'hydrogène et de profils de marée quotidiens. En outre, une approche d'optimisation dans le but de maximiser le profit d'exploitation du système tout en assurant un fonctionnement optimal et suffisant des deux électrolyseurs sous des contraintes réelles du système, est formulée en donnant la priorité à la production d'hydrogène par l'énergie marémotrice. Le problème d'optimisation est résolu à l'aide d'un algorithme génétique basé sur un problème non linéaire à entiers mixtes. Une analyse coûts-avantages complète basée à la fois sur les coûts fixes-variables et sur les facteurs de coûts actualisés est réalisée pour analyser le fonctionnement technico-environnemento-économique optimal d'un système hybride d'énergie marémotrice-éolienne-hydrogène connecté au réseau. Les résultats ont été comparés aux résultats de l'approche basée sur des règles. Les bénéfices annuels dans l'approche d'optimisation ont été estimés supérieurs de 41,5 % par rapport à ceux de la RBA. De plus, d'un point de vue environnemental, les meilleurs résultats d'optimisation étaient supérieurs d’environ 47 % par rapport aux résultats de la RBA en termes de réduction des émissions de carbone. Un électrolyseur dynamique capable de fonctionner à deux fois sa puissance nominale pendant une durée limitée s'avère particulièrement avantageux lorsqu'il est couplé à l'énergie marémotrice qui est de nature cyclique avec des périodes prévisibles de production d'énergie élevée et faible. Enfin, il est conclu que l'approche d'optimisation des coûts fixes-variables est relativement simple dans l'estimation des coûts. Au contraire, bien que des résultats légèrement meilleurs soient obtenus dans le cas de l'approche par coût actualisé, il est nécessaire d'avoir une meilleure connaissance préalable du fonctionnement du système pour estimer finement les facteurs de coût actualisé. Le modèle proposé peut être utilisé comme un outil générique pour l'analyse de la production d'hydrogène dans différents contextes et il est particulièrement applicable dans les sites à fort potentiel d'énergie verte avec des installations de réseau limitées
The overarching aim of this thesis is to design, implement and compare different energy management strategies and optimisation approaches for a hybrid system involving floating tidal stream energy integration with green hydrogen production. Towards reaching the objectives, the individual system components are modelled initially. The annual system performance capabilities of the tidal stream energy plant are then obtained using frequently occurring daily profiles at the Fall of Warness berth in the Orkney Islands, Scotland. The transitionary operating modes of two polymer electrolyte membrane electrolyser units, when subjected to the energy from the tidal stream plant are analysed based on a rule-based approach energy management strategy. Later, a preliminary evaluation of the hydrogen production cost is assessed based on different daily hydrogen demand and daily tidal profile conditions. Further, an optimisation approach with the objective to maximise the system operating profit ensuring optimal and sufficient operations of both the electrolyser units under real system constraints, is formulated with priority for tidal energy powered hydrogen production. The optimisation problem is solved using a genetic algorithm based on the mixed integer non-linear problem. A comprehensive cost-benefit analysis based on fixed-variable costs and levelised costs factors is performed to analyse the optimal techno-enviro-economic operation of a hybrid grid connected tidal-wind-hydrogen energy system. The outcomes are compared against the rule-based approach results. The annualised profits in the optimisation approach are estimated to be 41.5% higher compared to the rule-based approach. Further, from an environmental view, the best optimisation results are approximately 47% higher than the rule-based approach results in terms of carbon emission reductions. A dynamic electrolyser capable of working at twice of its nominal power rating for limited duration, resulted particularly advantageous when coupled with tidal energy which is cyclic in nature with predictable periods of high and low power generation. Finally, it was determined that the fixed cost (FC) optimisation approach is relatively simple in terms of cost estimation. On the contrary, while the levelised cost (LC) approach yields slightly better results, it necessitates a greater prior knowledge of system operations to reasonably estimate the cost factors. The proposed method can be used as a generic tool for electrolytic hydrogen production analysis under different contexts, with preferable application in high green energy potential sites with constrained grid facilities

Le déploiement de ressources énergétiques distribuées, combiné à une gestion plus pro-active de la demande et à l'intégration de systèmes de gestion d'énergie, fait entrer l'exploitation des systèmes électriques et des marchés de l'électricité dans un nouveau paradigme. En partie liés à leur structure décentralisée, les marchés dits pair-à-pair ont gagné un intérêt considérable. Les marchés pair-à-pair reposent sur des négociations bilatérales entre les agents pour faire correspondre l'offre et la demande. De plus, ils peuvent cartographier l’ensemble des échanges possibles, ce qui permet de repenser ces interactions avec le réseau.Ces travaux de thèse traitent de trois défis majeurs dont la résolution est essentielle avant d'envisager le passage à des applications réelles : (i) le passage à l'échelle pour gérer un nombre croissant d'acteurs et de ressources distribués, (ii) le respect des contraintes du réseau électrique, et (iii) la résilience du marché à la présence d'agents stochastiques. Une analyse de complexité a permis de montrer que le passage à l’échelle des marchés pair-à-pair et le mécanisme de résolution peut être renforcé par trois améliorations réduisant les complexités algorithmiques et structurelles. Pour le respect des contraintes réseau, le manuscrit propose d’introduire des redevances qui seraient liées à l’utilisation du réseau électrique. Deux approches sont considérées pour déterminer ces redevances réseau. La première, exogène, exige que le gestionnaire de réseau les fournisse a priori avant le début des négociations. Dans la seconde, le gestionnaire de réseau actualise les redevances réseau de manière endogène à chaque itération pour mieux tenir compte de l'état actuel du réseau. Enfin, les prévisions de production et de consommation des agents stochastiques sont mieux prises en compte par la création d’un marché pair-à-pair de l'énergie et des capacités de réserve, pour corriger un éventuel déséquilibre de puissance due à des erreurs de prévision
The deployment of distributed energy resources, combined with a more proactive demand side management and energy management systems, is inducing a new paradigm in power system operation and electricity markets. Within a consumercentric market framework, peer-to-peer approaches have gained substantial interest. Peer-to-peer markets rely on multi-bilateral negotiation among all agents to match supply and demand. These markets can yield a complete mapping of exchanges onto the grid, hence allowing to rethink market–grid interactions.This thesis treats three main challenges which needs to be overcome before considering real world implementations: (i) scalability to host a growing number of distributed users and resources, (ii) compatibility with grid constraints, and (iii) resilience to stochastic power injections. After a complexity analysis, scalability of peer-topeer markets and the proposed negotiation mechanism to solve them is enhanced by three improvements reducing algorithmic and structural complexities. Feasibility of the peer-to-peer electricity market is eventually obtained with the use of network charges. Two approaches are proposed to handle these network charges. The first, exogenous, requires the system operator to provide them a priori before negotiations start. In the second, the system operator updates network charges endogenously at each iteration to better account for the current grid status. Finally, power forecasts of stochastic agents are taken in a more comprehensive way by the developpement of peer-to-peer market on both energy and capacities, used to restore power balance in case of misdipatch due to forecast errors

La relation entre l'espace tablette et les ventes a été l'une des toutes premières à être analysée dans la littérature traitant du commerce au détail. Cette relation tait aussi assez souvent les manchettes des journaux. Récemment, par exemple, on rapportait que Coke et Pepsi avaient "éliminé", à l'aide d'ententes à long terme avec les détaillants, l'espace accordé à tous les autres fabricants de boissons gazeuses. L'effet de l'espace tablette sur les ventes demeure donc un problème important et d'actualité…

Ce travail porte sur l'introduction dans le four d'un reseau metallique a diffraction pour former la repartition de puissance selon un critere impose. L'implantation de ce reseau est optimisee par une modelisation aussi complete que possible de l'ensemble du four charge. La modelisation utilise une methode mixte, discretisation par elements finis au voisinage de la charge, decomposition modale dans le reste du four: l'influence de la charge est decrite par une matrice de modale et les positions du reseau a diffraction sont optimisees analytiquement

Les tâches manufacturières telles que les opérations d'assemblage robotisées ou le parachèvement (ébarbage, ébavurage, rainurage. . . ) nécessitent des interactions entre le robot et l'environnement ou les objets liés à la manipulation. Dans ces actions contraintes, les forces d'interactions doivent être accommodées à la tâche plutôt que résistantes : c'est la technique des mouvements compliants. Différentes méthodes ont été développées pour satisfaire cette exigence. Dans les directions de recherches liées à ce thème, les considérations énergétiques dans le système global constitué par le robot et son environnement ne sont pas envisagées durant la tâche. Dans ce mémoire, nous proposons une modélisation de la compliance du point de vue flux de puissance circulant entre le robot et l'environnement en interaction. Après avoir formellement décrit le couple robot – environnement sous forme d'un réseau de Norton, le formalisme "Scattering" est utilisé pour analyser les échanges de puissance dans ce réseau. Par cette approche, nous choisissons les meilleurs paramètres de réglage des correcteurs (PID) du robot sous commande impédance, c'est-à-dire ceux permettant de transférer le maximum de puissance du robot à l'environnement, et donc d'adapter l'impédance du robot asservi à celle de l'environnement
Manufacturing tasks required mechanical interaction with the environment or the object being manipulated. In constrained maneuvers, the interaction forces must be accommodated rather than resisted. It is compliant motion theory. A lot of methods have been suggested to solve these requirements. In the axis inherent in this research, energizing considerations are not taken into account in the global system which involves the robot and his environment during task execution. In this thesis, we modelize the interaction in terms of power waves flowing between the robot and the environment. After describing the couple robot environment as a Norton circuit, we use the Scattering approach to analyze the exchanged powers in the circuit then this approach is used to choose the best parameters of the controller which ensure the maximum transfer of average power from robot to environment. The impedance of robot is matched to the impedance of environment

Dans les complexes industriels, les cahiers des charges sont de plus en plus exigeants en terme de performances et d'optimisation économique des installations de production électrique. Dans certains cas, oncherchera à minimiser les courants de court-circuit pour soulager les organes de coupure ; au contraire dans d'autres cas, on veillera à limiter les chutes de tension transitoires. Les moyens de calcul rapides permettant de dimensionner les machines, basés sur des modèles analytiques n'ont pas toujours la précision nécessaire. Les méthodes de calcul par Eléments Finis permettent d'optimiser des parties locales de la machine, mais deviennent trop lourds d'utilisation s'agissant de dimensionner des équipements pour répondre aux appels d'offre de matériel de moyenne puissance. La méthode proposée par L2EP de Lille et le MPEI de Moscou, basée sur l'emploi des réseaux de perméances, a retenu l'attention de Jeumont SA pour développer un nouveau logiciel dans le cadre du CNRT « Réseaux et Machines du Futur » de Lille. Cette méthode permet de conserver la rapidité d'exploitation et d'améliorer la précision de calcul en adaptant facilement le réseau de perméances à la configuration étudiée. Le travail développé est ouvert aux méthodes d'optimisation ainsi qu'à la prise en compte de régimes dynamiques. Dans ce travail, un modèle de turbo-alternateurs a été présenté, basé sur la méthode de contour de dents. L'outil ?TurboTCM' développé sous Matlab permet de générer de façon automatique le réseau de perméances. Des simulations ont été comparées aux résultats expérimentaux et ont montré la bonne correspondance des résultats. Puis, certaines caractéristiques de sortie sont données montrant les possibilités de l'outil. En réalisant un bon compromis entre le temps de calcul et la précision, nous pouvons envisager le couplage avec des outils d'optimisation. Dans un premier temps, une étude de sensibilité est fournie sachant que celle-ci peut être étendue à n facteurs influents. Les perspectives sont nombreuses sur l'application d'un tel outil. Il nous reste à valider celui-ci sur ?n' turbo-alternateurs de puissances différentes mais aussi avec un nombre de pôles différents. Un de nos objectifs à court terme est de coupler l'outil avec la méthode des plans d'expériences, permettant de considérer un grand nombre de facteurs, une première étape de ?Screening ou criblage' permettant de déduire les facteurs influents.

La tendance actuelle des équipements électriques ferroviaires est une concentration de matériels dans des volumes de plus en plus faibles et pour des puissances de plus en plus élevées. Ce progrès est permis par des composants à fort rendement (IGBT) qui ont la caractéristique de générer des pertes harmoniques importantes dans les composants magnétiques, provoquant du bruit à forte composante tonale. En conséquence, les cahiers des charges deviennent de plus en plus drastiques et augmente la difficulté de conception optimale des transformateurs. C'est pourquoi il est nécessaire de développer des modèles multi-physiques afin d'intégrer les différents phénomènes tels que la thermique, le bruit ou les effets de la PWM. Cette thèse porte plus précisément sur le dimensionnement optimal des transformateurs et inductances présent dans les convertisseurs auxiliaires ferroviaires. L'intérêt de la mise en place une boucle d'optimisation sur un modèle multi-physique est montrée. Pour cela il est important de développer des modèles comportent un bon compromis entre le temps de calcul et la précision. Dans cette thèse seule les composants magnétiques refroidis par une ventilation forcée sont étudiés. Un modèle thermique 3D semi-analytique couplé avec un modèle électromagnétique est utilisé. Le choix de l'optimiseur s'est porté sur l'algorithme NSGA-II permettant d'effectuer des optimisations multi-objectifs (poids et pertes) en incluant des contraintes thermiques. Pour finir une étude de sensibilité est effectuée grâce à une méthode de plan d'expérience afin de juger de la robustesse des solutions optimales

Avec le nombre croissant de services accessibles par l'utilisateur sur un terminal mobile, les caractéristiques multi-standards et la reconfigurabilité des chaînes radio-fréquences amènent des contraintes de conception de plus en plus importantes sur les composants RF, en particulier sur les filtres. La solution que nous proposons dans ce travail consiste à répartir la fonction de filtrage sur l'ensemble de l'émetteur RF. Ainsi, tout en gardant sa fonctionnalité première, chaque composant (filtre, duplexeur, amplificateur, antenne...) apporte une fonction de filtrage supplémentaire et/ou complémentaire qui permet, une fois intégré dans l'ensemble de la chaîne, de répondre aux gabarits imposés par les différents standards. Ce mémoire présente une première étude sur ce sujet. Il met en évidence la faisabilité du concept de filtrage réparti, avec la présentation de quelques architectures multi-fonctions : amplificateur-filtrant, diviseur de puissance filtrant, antenne filtrante...

Les applications industrielles robotisées demandent l'accomplissement de tâches de plus en plus sophistiquées. La notion de contrôle de mouvement compliant lié au contact du robot à son environnement durant la tâche, représente un thème important en robotique. Les performances d'un tel système cinématiquement bouclé dépendent des dynamiques du robot, de l'environnement et de l'interaction dans le couplage fonction des échanges énergétiques entre systèmes. Nous apportons d'abord un point de vue énergétique du couplage robot-environnement lors d'une tâche de contact. Il est souhaitable d'étudier la puissance mise en jeu, d'autant que le robot et l'environnement présentent des stockages d'énergie (raideurs structurelles). Ensuite, nous faisons une étude sur• les raideurs articulaires des robots. Pour cela nous mettons en évidence et mesurons les raideurs statiques de deux types de robots PUMA 560, anthropomorphe ; Adept One, SCARA. Le transfert de la puissance de la source de puissance du robot, vers la charge (robot couplé à son environnement) est analysé à partir d'ondes de répartition de puissance. Les différentes parties du système (robot, correcteur-actionneur et environnement) sont modélisées sous forme d'impédance, afin de définir la matrice de répartition de puissance du système (matrice de Scattering). Il est alors possible de mettre en évidence un coefficient de transfert de puissance entre la source et la charge, ainsi qu'un ellipsoïde de transfert de puissance permettant d'établir les directions de commande et de contrôle, optimales en puissance (axes majeurs et mineurs). Enfin, les simulations et l'expérimentation sur un robot SCARA deux axes en contact à un environnement ont validé un transfert optimal de puissance entre la source de puissance du robot et la charge (couplage électro-mécanique robot-environnement) mettant en évidence l'intérêt de l'approche en ondes de répartition de puissance dans l'étude du comportement dynamique de ce couplage
In the robotics industrials applications we need more and more sophisticated tasks. The compliant motion control of robot in contact with the environment is an important research subject. The performances of such cinematically closed loop system are depending of the robot, the environment and the link interaction in function of the system energy exchanged. First we give an energetic point of view of the robot coupled with the environment in contact tasks. Indeed, the study of the used power is strongly useful all the more the robot and the environment have energetic stage (structural stiffness). Next we studied the stiffness of robot joints. In order to do this we put under the light the static stiffness of two different robot type: PUMA 560 and Adept One (SCARA). The power transfer from the power supply of the robot to the load (robot coupled to the environment) is analysed using the scattering power waves. The different parts of the system (robot, corrector-actuator and environment) are modeled in the impedance model, in order to define the power scattering matrix of the system. Now we can determine a power transfer coefficient between the source and the load and an ellipsoid of power transfer which can establish the control and regulation power optimal directions (major and minor axes). Finally, the simulations and the experiments on a tow axes SCARA robot in contact with the environment validate the optimal power transfer between source (power supply of the robot) and load (robot coupled to the environment). So we put into the light the interest of the power transfer and scattering approach in the study of the dynamic comportment of the linkage

Les signaux traités par les systèmes de télécommunications actuels sont très complexes : multiporteuses modulées, modulation numérique et signaux à spectre étalé. La particularité de ces signaux est d’être des signaux à enveloppe variable. Pour caractériser la linéarité des amplificateurs de puissance de ces systèmes, l’un des critères qui s’impose aujourd’hui est le NPR (Noise Power Ratio). Après la description des moyens de caractérisations en fonctionnement CW et multiporteuses des amplificateur de puissance ainsi que des outils de simulations, une étude approfondie du facteur de linéarité en fonctionnement multiporteuses (le NPR) est entreprise. Une méthode de conception d’amplificateur de puissance optimisé en linéarité et en consommation a été développée. Cette méthode fait appel à une nouvelle figure de mérite spécifique (C/(N+I))=f(Pdc/N) qui intègre directement le rapport signal à bruit de la liaison dans l’optimisation conjointe de la consommation et du NPR. Une étude systématique des conditions de fonctionnement optimales des amplificateurs de puissances concernant les impédances de fermeture et les classes de fonctionnement est entreprise. On montre l’intérêt de la prise en compte des impédances de charge et de source à la 2ème harmonique dans la linéarité multiporteuse. La nouvelle méthodologie de conception est appliquée à la réalisation de deux amplificateurs optimisés en linéarité et consommation. Les étapes successives de la conception sont exposées en présentant en parallèle une vérification expérimentale des résultats. Une caractérisation complète sur banc des deux amplificateurs réalisés est présentée
The signals used in modern telecommunication systems are very complex in the sense that multicarrier signals, digitally modulated and spread spectrum signals are required. The main characteristic of these signals is their time variant envelope. To characterize the linearity of power amplifiers used in these systems, one of the criterions, which is essential today is the NPR (Noise Power Ratio). After the description of the means of power amplifier characterizations under CW and multicarrier operations as well as CAD tools, an in depth study of the multicarrier linearity factor used (the NPR) is undertaken. A design method for power amplifier in terms of linearity and consumption was developed. This method is based on the optimisation of a new specific figure of merit (C/(N+I)=f(Pdc/N) which directly integrates the total signal to noise ratio of the system in a joint optimization of consumption and NPR. A systematic study of the optimal loading impedance and the operation classes of amplifiers is performed. One shows the interest of taking into account load and source impedances at the 2nd harmonic. The new design methodology is applied to the realization of two amplifiers optimized in linearity and consumption. An experimental checking validates the successive steps of the design. A complete characterization on a NPR measurement set-up of the two produced amplifiers is presented