Contrat Post-Doctoral au Sein du Projet Amie H/F - 65

Objectifs
Le projet vise à concevoir un système de détection rapide des phénomènes transitoires, afin de garantir une gestion optimale des micro-réseaux d'énergie renouvelable. Des capteurs de tension et de courant, intégrant une électronique numérique rapide (type FPGA), seront développés pour le traitement en temps réel des signaux. Ce traitement permettra un débruitage des signaux mesurés pour optimiser la détection, ainsi que l'identification précise de la nature et de la source des transitoires.
Les traitements se baseront sur la transformée en ondelettes pour discriminer les événements selon leur fréquence et leur localisation temporelle, avec des filtres optimisés et à faible complexité, adaptés aux FPGA à échantillonnage rapide. Les verrous scientifiques du projet concernent le développement d'algorithmes capables de gérer la diversité des phénomènes transitoires en termes de durée, amplitude et nature, ainsi que l'architecture numérique haute performance, capable de garantir rapidité de traitement, précision et puissance de calcul. Enfin, le développement de systèmes de contrôle distribués multifonctions constitue un objectif central pour la mise en oeuvre de micro-réseaux performants.Description détaillée
Le développement des micro-réseaux d'énergie renouvelable, intégrant de multiples sources, charges actives et systèmes de stockage pilotés, complexifie la gestion de la qualité de l'énergie et de la compatibilité électromagnétique (CEM) en raison notamment de la démultiplication des convertisseurs statiques. Cette contrainte représente un défi majeur pour la fiabilité et la stabilité de ces micro-réseaux.
Une problématique centrale dans ce contexte est l'impact des phénomènes transitoires, en tension et courant, pouvant endommager les équipements et affecter la performance du réseau. Ces transitoires peuvent intervenir lors de la commutation des équipements (mise en marche, arrêt), en cas de défauts sévères dans les équipements ou le système de distribution (court-circuit, défaut de terre), de décharges dues à une dégradation de l'isolation (machines électriques, transformateurs, panneaux photovoltaïques), ou encore lors d'impacts de foudre. Ces phénomènes transitoires peuvent générer des interférences perturbant le fonctionnement du réseau, déclencher accidentellement des dispositifs de protection, et, dans les cas les plus critiques, provoquer une défaillance en cascade de l'ensemble du réseau.
L'atténuation des risques associés à ces transitoires représente un enjeu majeur pour le développement des micro-réseaux. En particulier, la littérature met en évidence que la détection et la localisation des défauts de court-circuit dans les micro-réseaux, une fonction de protection cruciale, représentent un challenge difficilement adressable avec les méthodes employées dans les réseaux conventionnels. En effet, la diversité des sources d'énergie et les reconfigurations potentielles du réseau entraînent des amplitudes et dynamiques variables des courants de défaut. De plus, la multiplication des convertisseurs statiques impose l'utilisation de filtres passifs qui réduisent les niveaux des courants de court-circuit, rendant ainsi les disjoncteurs classiques moins performants, entraînant des risques de sous-détection.
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