Integration of short-term solar variability in the sizing and simulation of industrial microgrids - PASTEL - Thèses en ligne de ParisTech Access content directly
Theses Year : 2022

Integration of short-term solar variability in the sizing and simulation of industrial microgrids

Intégration de la variabilité de l'ensoleillement dans les méthodes de simulation et de dimensionnement des micro-réseaux industriels

Louis Polleux
  • Function : Author
  • PersonId : 1240638
  • IdRef : 268509484

Abstract

The integration of a large-scale solar power plant in off-grid industrial power systems brings new challenges related to the short-term variability. The long-term planning and management of industrial microgrids must now consider the relationship between renewable penetration, short-term variability, and power quality. This thesis aims to integrate the short-term solar photovoltaic variability in the optimization process of off-grid industrial microgrids. To ensure the resiliency of the grid against renewable variation, a procedure for the variability analysis of irradiance time series is proposed. Then, the performance of optimal management strategies is evaluated thanks to a multi-layer simulation framework that reproduces scheduling decisions and power quality control. Finally, optimal and robust sizing of the power plant is performed and ensures both resiliency to cloud passage and to fossil generators contingencies.
L'intégration de centrales photovoltaïques dans les réseaux électriques industriels hors réseau pose de nouveaux défis liés à la variabilité de l'ensoleillement. La planification des micro-réseaux industriels doit désormais tenir compte de la relation entre la pénétration des énergies renouvelables, la variabilité court terme et la qualité de la fourniture électrique. Cette thèse vise à intégrer la variabilité court-terme de l'ensoleillement dans le processus d'optimisation des micro-réseaux industriels. Dans un premier temps, une procédure d'analyse de la variabilité des séries temporelles d'ensoleillement est proposée. Ensuite, la performance des stratégies de gestion optimale est évaluée grâce à un cadre de simulation composé d'une couche d'optimisation couplée à un modèle électrique dynamique. Enfin, un problème de dimensionnement optimal et robuste est formulé. Il assure à la fois la résilience face au passage nuageux et aux pannes des générateurs fossiles.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-04043181 , version 1 (23-03-2023)

Identifiers

  • HAL Id : tel-04043181 , version 1

Cite

Louis Polleux. Integration of short-term solar variability in the sizing and simulation of industrial microgrids. Optimization and Control [math.OC]. Université Paris sciences et lettres, 2022. English. ⟨NNT : 2022UPSLM014⟩. ⟨tel-04043181⟩
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