Offre de Thèse - Contrôle Décentralisé et Architecture de Communication pour les Convertisseurs Modulai

Sujet de thèse :
Contrôle Décentralisé et Architecture de Communication pour les Convertisseurs Modulaires Multiniveaux (MMC) : Une Perspective en Informatique Industrielle

Résumé

Cette recherche vise à explorer et développer des systèmes de contrôle décentralisés pour les convertisseurs modulaires multiniveaux (MMC) dans une perspective d’informatique industrielle. L’objectif est de comprendre l’impact de l’élimination du contrôleur maître sur la gestion des données, l’efficacité des communications et la fiabilité du contrôle. En s’appuyant sur la communication peer-to-peer et des techniques de contrôle coopératif, le projet cherche à résoudre les défis existants des systèmes centralisés, tels que les exigences élevées en calcul et la complexité des communications. Les résultats contribueront à des solutions plus évolutives, fiables et rentables pour les réseaux électriques en courant continu à moyenne tension (MVDC), facilitant ainsi l’intégration des sources d’énergie renouvelables.

Introduction

La transition vers une énergie durable repose fortement sur l’intégration des sources renouvelables, comme le solaire et l’éolien, dans les réseaux électriques existants. Cependant, cette intégration présente des défis, notamment au niveau de la moyenne tension, où la conversion de puissance doit être efficace, évolutive et adaptable. Les convertisseurs modulaires multiniveaux (MMC) apparaissent comme une solution prometteuse, car ils permettent de gérer des flux énergétiques complexes et facilitent l’intégration des systèmes de production décentralisés. Une architecture de contrôle décentralisée pour les MMC pourrait être une innovation majeure, en éliminant les goulets d’étranglement et les points uniques de défaillance associés aux systèmes centralisés. En utilisant une communication peer-to-peer et un contrôle coopératif, un MMC décentralisé pourrait améliorer l’évolutivité du système, réduire les coûts et renforcer la résilience, devenant ainsi un élément clé des réseaux électriques modernes et flexibles, et un progrès significatif dans la transition énergétique mondiale.

D’un point de vue scientifique, la décentralisation du contrôle des MMC pose à la fois des défis et des opportunités. Les MMC traditionnels s’appuient sur un contrôleur maître pour gérer les données en temps réel de nombreux sous-modules, ce qui impose une forte puissance de calcul et une infrastructure de communication complexe. La décentralisation vise à distribuer ces tâches entre les sous-modules, permettant un échange et une synchronisation des données en temps réel sans passer par un hub central. Cela nécessite le développement de nouveaux algorithmes de contrôle et de protocoles de communication garantissant la fiabilité, la tolérance aux pannes et un fonctionnement fluide dans diverses conditions. Cette recherche explorera ces aspects en se concentrant sur la conception, la modélisation et la validation expérimentale
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