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Thèse - Quantification de la résilience des réseaux électriques intelligents - H/F

EDF

Electrique, Electrotechnique, Electronique Palaiseau

Détails de l'offre

La R&D d’EDF regroupe près de 2000 personnes pour répondre aux enjeux du Groupe EDF, et pour préparer son avenir, en contribuant à l'amélioration de la performance de ses unités opérationnelles (70 % de l'activité) et en anticipant et préparant ses relais de croissance à moyen et long termes (30 % de l'activité).


Le Département « Mesures et système d’Information des Réseaux Electriques » (MIRE) intervient dans le domaine des réseaux de distribution électriques et contribue à l’industrialisation des Smart Grids. Le département est constitué de 90 ingénieurs et techniciens regroupés en 4 groupes qui sont spécialisés dans les domaines Electrotechnique, SI et Data Analytics, Contrôle-Commande-Conduite et Télécommunication.


Dans le département, la compétence « Fiabilité et Disponibilité des Réseaux Electriques » est un pôle d'expertise dont les missions consistent principalement à élaborer les méthodes et les outils dans le domaine de la sûreté de fonctionnement et la gestion des actifs des réseaux électriques du groupe EDF et de ses clients externes (réseau publique, réseaux privés, microgrids, …).


La thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre EDF R&D et Centrale-Supelec autour de la résilience des systèmes complexes.


Les réseaux électriques intelligents (REI) sont fiables, selon la définition standard de la fiabilité comme « l’aptitude à fonctionner tel que requis sans défaillance, pendant un intervalle de temps donné et dans des conditions données ». Néanmoins, le constat aujourd’hui est qu’il existe un besoin d’élargir nos concepts et paradigmes lors de la conception des réseaux électriques afin de prendre en compte l’impact des nouvelles contraintes auxquelles ces systèmes sont soumis : interdépendances avec des systèmes hétérogènes (réseaux de télécommunication, …), changements climatiques et événements extrêmes, nouveaux usages, ... Pour cette raison, le concept de « Résilience » permet d’étudier ces contraintes et d’anticiper leur impact.


La définition de la résilience qui sera utilisée pour cette thèse est :


« The ability to limit the extent, severity and duration of system degradation following an extreme event. Power system resilience is achieved through a set of key actionable measures to be taken before, during and after extreme events, such as:


  • anticipation,

  • preparation,

  • absorption,

  • adaptation,

  • rapid recovery and

  • sustainment of critical system operation

including application of lessons learnt »


Les réseaux de télécommunication sont devenus un maillon essentiel dans le fonctionnement et la résilience des réseaux électriques intelligents (ou Smart Grids) à tel point qu’un dysfonctionnement dans les réseaux télécoms peuvent impacter le fonctionnement des réseaux électriques. Les réseaux télécoms eux-mêmes sont évidemment impactés par une panne des réseaux électriques. Les deux réseaux télécoms-électriques sont interdépendants, notamment dans des situations de crise où la coordination et la connaissance des réseaux électriques et télécoms sont de haute importance et criticité.


Description


A travers cette thèse nous cherchons étudier l’impact sur la résilience du réseau électrique intelligent des vulnérabilités qui émergent des interdépendances entre le réseau électrique et le réseau télécom dans le cas concret de la gestion de crise, afin de développer des indicateurs, des méthodes et d’outils qui vont aider à la prise de décision pour l’amélioration de la résilience des REI.


Notamment en situation de crise plusieurs questions ressortent :


  • Quels facteurs impactent le temps de rétablissement du service ? Plutôt dans le réseau électrique ou dans le réseau télécom ?

  • Quelles mesures et stratégies peuvent être implémentées pour améliorer le temps de réponse du système face à une situation exceptionnelle ?

  • Si l’alimentation de secours des moyens de télécommunication est hors service, quelle stratégie de réalimentation devra être appliquée ?

La réalisation du travail se concrétisera sous la forme de différents livrables, dont principalement :


  • Un travail bibliographique ;

  • Un développement d'outils et des simulations associées ;

  • Des analyses quantitatives et qualitatives ;

  • Une définition de stratégies pour améliorer la résilience des REI.

Ces travaux seront menés en collaboration étroite avec les membres des équipes d'EDF R&D. Des experts en réseaux de télécommunication, automatisation et fiabilité seront sollicités.


Le thésard aura ainsi l'opportunité de monter en compétences sur le fonctionnement du système électrique, les réseaux de télécommunication, la sûreté de fonctionnement, et de développer une expertise sur les questions des interdépendances entre infrastructures.



Le candidat devra présenter de bonnes connaissances sur le fonctionnement du système électrique, sur les principes techniques et physiques. Des connaissances complémentaires  en télécommunications seraient un atout.


Doté d'un sens de l'initiative et force de proposition, le thésard devra être en mesure de : (a) organiser son travail, ses données et ses études de manière rigoureuse (b) proposer des solutions techniques les plus adaptées au problème et (c) développer des grilles d'analyses efficaces et robustes.


Le thésard devra en outre faire preuve de bonnes qualités relationnelles (travail en équipe) et rédactionnelles (publications, documentations, présentations).


 


Niveau de diplôme


Ecole d'ingénieur ou étudiant en Master recherche (Bac+5).


Formation : Réseaux électriques ou réseaux télécom.

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