Modélisation du réseau basse tension dans la bande de fréquence utilisée par les courants porteurs en ligne en bande étroite / Arbia Haded ; sous la direction de Dominique Picard et de Mohammed Serhir et de Cédric Lavenu

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Courants porteurs en ligne (informatique)

Réseaux électriques (énergie)

Signal, Théorie du (télécommunications)

Picard, Dominique (Directeur de thèse / thesis advisor)

Serhir, Mohammed (Directeur de thèse / thesis advisor)

Lavenu, Cédric (Directeur de thèse / thesis advisor)

Moeyaert, Véronique (Président du jury de soutenance / praeses)

Dégardin, Virginie (1976-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Le Bunetel, Jean-Charles (1970-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Pichon, Lionel (19..-.... ; auteur en génie électrique) (Membre du jury / opponent)

Touil, Abdallah (Membre du jury / opponent)

Université Paris-Saclay (2020-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Electrical, optical, bio : physics and engineering (Orsay, Essonne ; 2015-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

CentraleSupélec (2015-....) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l’ingénierie et des systèmes (2020-….) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Résumé / Abstract : Les CPL sont la technologie retenue pour le développement des systèmes de comptage intelligent en France. Disposer d’outils pour représenter ces systèmes est nécessaire pour identifier les problématiques liées à la propagation des signaux CPL sur les réseaux électriques. Cela nécessite de développer le jumeau numérique d’un système CPL complet réalisant la simulation conjointe du réseau électrique basse tension (BT) et la pile protocolaire CPL dans la gamme de fréquences de 9 à 500 kHz.L’objectif de cette thèse est de développer un outil de calcul de la propagation des signaux CPL sur les réseaux BT.Une bibliothèque de modèles représentant les composants du réseau électrique (câbles, installations clients, générateurs…) dans les fréquences de 9 à 500 kHz est construite selon une approche déterministe.La méthode de calculs développée assemble ces modèles individuels pour représenter les topologies complexes des réseaux BT, puis réalise les calculs de propagation des signaux CPL entre n’importe quelle paire de nœuds émetteur et récepteur.Son implémentation a été validée en comparant les fonctions de transferts calculées avec celles obtenues par deux approches concurrentes ainsi qu’avec des mesures réalisées en laboratoire dans des conditions identiques. Notre simulateur électrique a ensuite été intégré dans la cosimulation d’un système CPL complet.Grâce à ces travaux, les résultats déterminés par le simulateur électrique sont interprétables par un simulateur télécom mettant en œuvre un modèle de la pile protocolaire CPL G3 complète.

Résumé / Abstract : PLC is the technology adopted for the smart metering systems being deployed in France. Tools modeling PLC systems are required to identify the issues related to the propagation of PLC signals on electrical networks.This requires the development of a numerical model of a complete PLC system that simulates both the low-voltage (LV) electrical network and the PLC protocol stack in the frequency range from 9 to 500 kHz.This thesis aims to develop a calculation tool determining the propagation of PLC signals on LV grids.A model library representing all electrical grid components (cables, customer installations, generators...) in the 9 to 500 kHz frequency range is built following a deterministic approach. The calculation method developed assembles these individual models to create LV network topologies and performs then propagation calculations of PLC signals between any pair of transmitter and receiver nodes.Its implementation has been validated by comparing the computed transfer functions against those obtained by two competing approaches as well as with laboratory measurements performed under identical conditions.Our electrical simulator is then integrated into the co-simulation of a complete PLC system.Thanks to this work, the results obtained by the electrical simulator can be interpreted by a telecom simulator implementing a model of the complete G3 PLC protocol stack.