Assas Recherche | Développement d'une architecture sécurisée et polyvalente d'échange d'électricité d'origine renouvelable dans une approche smart-grid

Développement d'une architecture sécurisée et polyvalente d'échange d'électricité d'origine renouvelable dans une approche smart-grid (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Zaraket Carine

Zaraket, Carine

Nom

Zaraket

Prénom

Carine

Nationalité

Français

Date de soutenance : 01-12-2022

Directeur(s) de thèse : Aillerie Michel

Aillerie, Michel

Nom

Aillerie

Prénom

Michel

- Papageorgas Panagiotis

Papageorgas, Panagiotis

Nom

Papageorgas

Prénom

Panagiotis

Etablissement de soutenance : Université de Lorraine

Université de Lorraine

Nom

Université de Lorraine

Laboratoire : LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)

LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)

Nom

LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)

Ecole doctorale : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)

École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)

Nom

École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)

Informations générales

Discipline : Physique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Énergie d'Internet, Systèmes cyber-physiques, Marché de l'énergie
Mots-clés :

Réseaux électriques intelligents
Objets coopérants (informatique)
Énergies renouvelables
Conception de systèmes informatiques

Résumé : Les technologies de l'information et de la communication, adoptées par le Smart Grid, ont été utilisées pour améliorer le contrôle du système électrique. Aujourd'hui, les objectifs sont, entre autres, de permettre une intégration efficace des ressources énergétiques renouvelables (RES), de maintenir la sécurité de l'approvisionnement énergétique et d'encourager le futur marché de l'énergie. En conséquence, la mise en œuvre d'un tel système nécessite l'échange de données entre les applications de réseau intelligent existantes et nouvelles. Pour rendre cela possible, une plate-forme de communication polyvalente est nécessaire, de sorte que la principale question à laquelle cette thèse répond est : que serait une telle plate-forme ? L'objectif de ce travail est de concevoir, mettre en œuvre une plate-forme de passerelle de télémétrie à faible coût, open source et résiliente, capable d'intégrer les applications de réseau intelligent existantes et futures. Cette plate-forme est optimisée et testée à l'aide d'une variété d'outils de simulation, d'analyse, de mise en œuvre réelle et de prototypes. Dans notre cas, cette plate-forme est capable d'intégrer des compteurs d'énergie conformes DLMS /COSEM avec LoRaWAN, où une étude des performances LoRaWAN, dans un environnement réel est effectuée. LoRaWAN a été choisie comme une solution de dernier kilomètre à faible coût, longue portée et fiable pour le comptage intelligent de l'énergie dans les zones urbaines où une solution à courte portée peut ne pas être optimale, cependant, DLMS/COSEM a été choisi car il s'agit du protocole d'application standard mondial pour le comptage, le contrôle de l'énergie et il est largement accepté en Europe et aux États-Unis. La combinaison de ces deux protocoles présente des défis importants tels que la conception d'un module interopérable qui peut être facilement intégré dans l'infrastructure existante et capable de répondre aux exigences de transmission LoRaWAN et DLMS/COSEM en termes de temps de transmission et de taille des paquets. En outre, il y a toujours des défis de sécurité à considérer, par conséquent, nous proposons une approche basée sur la combinaison des technologies Secure Element (SE) et Blockchain pour fournir une plate-forme sécurisée de bout en bout. SE a été utilisé pour fournir aux nœuds IoT une certaine puissance de calcul et Blockchain a été utilisé pour améliorer l'intégrité et la sécurité. Blockchain est utilisé pour certifier les données transmises, les fournir aux applications distribuées (DApp) et pour conduire à la démocratisation du marché de l'énergie. Cette thèse est composée de 5 chapitres qui sont résumés ci-dessous : Le chapitre 1 vise à décrire l'évolution du réseau énergétique conventionnel en définissant et en décrivant le système AMI. Le chapitre 2 donne un aperçu des progrès actuels et à venir de l'IoE en Europe. Le système allemand a été discuté en détail car il a été utilisé comme architecture de référence de notre passerelle développée. Les chapitres 3 et 4 proposent la conception et le déploiement d'un système open-source, low-cost et modulaire basé sur la technologie de télécommunication LoRa pour les applications de comptage d'énergie. Le prototype conçu sera présenté en détail, en plus la mise en œuvre et les résultats des tests seront expliqués et discutés. Le chapitre 5 représente la passerelle énergétique développée pour le commerce d'énergie P2P de quartier. Notre hypothèse est que la passerelle développée permettra le marché local de l'énergie sans l'intervention des services publics où les petits prosommateurs peuvent participer ainsi un bon investissement des ressources énergétiques renouvelables. Ce manuscrit qui avait commencé par une introduction se termine par une conclusion générale sur cette étude et rappelant les résultats originaux obtenus à laquelle se rajoute une partie, perspectives que ce travail permet d'envisager. Des listes d'acronymes et de références sont également présentées.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2022LORR0250
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive