Gestion de cellules des systèmes électriques intégrant des sources de production stochastiques

L'approvisionnement en energie et le changement climatique representent aujourd'hui deux problemes remarquables qui doivent etre surmontes par la societe dans un contexte de croissance de la demande d'energie. La reconnaissance de ces problemes par l'opinion publique encourage la volonte politique de prendre differentes actions pour les surmonter de facon aussi rapide qu'efficace. Ces actions se basent sur l'augmentation de l'efficacite energetique, la diminution de la dependance sur les energies fossiles et la reduction des emissions de gaz a effet de serre. Dans ce contexte, les systemes electriques subissent des changements importants au niveau de leur planification et de leur gestion. D'une part, les structures verticalement integrees sont en train d'etre remplacees par des structures de marche d'electricite donnant naissance a plusieurs acteurs au niveau du fonctionnement des marches et de la production, distribution et commercialisation d'electricite. D'autre part, les systemes electriques qui se basaient sur la production d'energie issue de grandes centrales generatrices voient arriver aujourd'hui la fin de vie de ces grandes centrales. Le role de la production repartie d'electricite a partir de technologies telles que l'eolien et le solaire devient de plus en plus important dans ce contexte. Cependant, l'integration a grande echelle de ces types de ressources reparties pose plusieurs defis lies, par exemple, aux incertitudes associees a la variabilite de la production de ces ressources. Toutefois, des systemes combinant des outils avances de prediction de l'eolien ou du solaire peuvent etre combines avec des elements controlables tels que des moyens de stockage d'energie, des turbines a gaz ou de la demande electrique controlable, peuvent etre crees dans le but de reduire les impacts associes a ces incertitudes. Ce travail de these traite de la gestion, sous conditions de marche liberalise d'electricite, de ce type de systemes qui fonctionnent comme des societes independantes qui sont ici nommees cellules des systemes electriques. A partir de la bibliographie existante, une vision unifiee des problemes de gestion des systemes electriques est proposee comme un premier pas vers la gestion d'ensembles de cellules des systemes electriques dans un cadre de gestion multi-cellule. Des methodologies pour la gestion journaliere et optimale de ce type de cellules sont proposees, discutees et evaluees dans un cadre a la fois deterministe et stochastique, ce dernier integrant dans le processus de gestion les incertitudes liees au probleme. Les resultats obtenus montrent que l'utilisation des approches proposees peut conduire a des avantages importants pour les operateurs charges de la gestion de cellules des systemes electriques.