Multi-agent management of smart grids integrating a storage system : residential case

Gestion multi-agents des smart grids intégrant un système de stockage : cas résidentiel

Joelle Klaimi (1)

1 ICD - Institut Charles Delaunay

This thesis focuses on the decentralized management using multi-agent systems of energy, including renewable energy sources, in the smart grid context. Our research aims to minimize consumers’ energy bills by answering two key challenges: (1) handle the problem of intermittency of renewable energy sources; (2) reduce energy losses. To overcome the problem of renewable resources intermittency and in order to minimize energy costs even during peak hours, we integrated an intelligent storage system. To this end, we propose many algorithms in order to use intelligent storage systems and multi-agent negotiation algorithm to reduce energy cost while maintaining a minimal discharge rate of the battery and minimal energy loss. The validation of our contributions has shown that our proposals respond to the identified challenges, including reducing the cost of energy for consumers, in comparison to the state of the art.

Cette thèse s’intéresse à la gestion décentralisée à l’aide des systèmes multi-agents de l’énergie, notamment de sources renouvelables, dans le contexte des réseaux électriques intelligents (smart grids). Nos travaux de recherche visent à minimiser la facture énergétique des consommateurs en se focalisant sur deux verrous essentiels que nous nous proposons de lever : (1) résoudre le problème de l’intermittence des énergies renouvelables; (2) minimiser les pertes d’énergie. Pour pallier le problème d’intermittence des énergies renouvelables et dans le but de maintenir un coût énergétique peu onéreux même lors des pics d’utilisation, nous avons intégré un système de stockage intelligent. Nous avons, en effet, proposé des algorithmes permettant d’utiliser les systèmes de stockage intelligents et la négociation multi-agents pour réduire la facture énergétique tout en conservant un taux de décharge minimal de la batterie et une perte énergétique minimale. La validation par simulation de nos contributions a montré que celles-ci répondent aux enjeux identifiés, notamment en réduisant le coût de l’énergie pour les consommateurs en comparaison aux travaux de l’état de l’art.

Mots clés: Smart power grids; Renewable energy sources; Distributed artificial intelligence; Distributed parameter systems

Mots clés: Réseaux électriques intelligents; Energies renouvelables; Intelligence artificielle répartie; Systèmes à paramètres répartis

Domaines: Energie électrique

Joelle Klaimi. Gestion multi-agents des smart grids intégrant un système de stockage : cas résidentiel. Energie électrique. Université de Technologie de Troyes; Université Libanaise, 2017. Français. ⟨NNT : 2017TROY0006⟩. ⟨tel-02418250⟩