Stagiaire Modélisation du Réseau Électrique de Distribution H/F

EDF
Palaiseau - 91
Stage
Handi-accessible

Poste

Depuis quelques années, les technologies CPL au service des compteurs électriques communicants font l'objet de déploiements massifs. La R&D d'EDF se penche sur la compréhension de la propagation des signaux CPL sur le réseau électrique, afin de mieux anticiper et diagnostiquer les problèmes qui pourraient être rencontrés sur le terrain lors du déploiement de ces compteurs.

Le réseau public de distribution basse tension est composé de différents éléments qui affectent la propagation des signaux CPL : transformateurs, câbles, accessoires, ainsi que les appareils raccordés en aval du compteur (même si les installations électriques en aval du compteur sont en dehors du domaine d'intervention du distributeur).

Une thèse, actuellement en cours à EDF R&D, a permis d'établir et valider de premiers modèles mathématiques pour certains de ces éléments aux fréquences utilisées par les CPL dits " bande-étroite ", soit la bande 9 kHz - 500 kHz. Une partie de ces travaux, publiés dans des conférences scientifiques, ont aboutis à la modélisation de différents câbles de distribution (souterrains et aériens torsadés dans l'exemple ci-dessous), caractérisés par de multiples conducteurs (trois phases - P1, P2 et P3 -, neutre - N - et écran).

Cette approche est construite sur la théorie des lignes, les courants et tensions haute fréquence étant liés par les paramètres primaires établis par des mesures (R, L, C, G caractérisant une unité infinitésimale de câble) et secondaires (l'impédance caractéristique Zc et la constante de propagation gamma).

Des modèles prenant en compte la transmission directe (transmission NP1 vers NP1 par exemple) et par diaphonie (transmission NP1 vers NP2 par exemple) ont ainsi été développés sur Matlab. En pratique, les fonctions de transfert se présentent comme des matrices tridimensionnelles de dimension 3 x 3 x 201 (soit la transmission directe ou par diaphonie possibles pour 201 points de mesure répartis entre 9 kHz et 500 kHz).

In fine, les modèles " unitaires " Matlab établis pour chaque élément seront utilisés pour la représentation d'un réseau électrique entier à des fins de simulation télécom. Ainsi, la qualité de communication de modems CPL pourra être évaluée sur le support physique sous-jacent modélisé.

Objectif du stage :
L'objectif de ce stage est de porter les modèles unitaires (différents types de câbles par exemple) existants sous l'outil le plus adapté parmi une sélection disponible. Les deux solutions suivantes seront étudiées par ordre de priorité :
- Dymola (langage Modelica).
- Export de FMU (Functional Mock-up Unit selon le standrad FMI : voir www.fmi-standard.org/) sous Matlab/Simulink.

Une fois les modèles existants implémentés dans l'outil sélectionné, le stagiaire s'interrogera sur la mise en parallèle et en série des éléments modélisés sur des topologies de réseaux électriques simples. Des mesures in-situ pourraient être mise en oeuvre par la suite à des fins de validation.

Plus précisément, le travail s'organisera de la manière suivante :
1. Etude bibliographique et appropriation des outils :
- Recherche de problématiques de modélisation similaires dans la littérature scientifique existante.
- Prise en main des outils DYMOLA et Matlab.
2. Sélection de l'outil de modélisation :
- Implémentation d'un modèle unitaire existant sous DYMOLA et comparaison avec les résultats établis sous Matlab.
- Exploration des possibilités d'export FMU dans l'environnement Matlab/Simulink.
- Choix de l'outil de modélisation avec les encadrants du stage.
3. Implémentation de topologies réseau :
- Finalisation de l'implémentation des modèles existant sous l'environnement sélectionné.
- Implémentation d'une topologie réseau simple.
- Validation à travers des mesures in-situ.
4. Présentation des résultats, difficultés, propositions d'améliorations.

Profil recherché

Le stagiaire suivra une formation en habilitation électrique au début de la mission.
En avance de phase le stagiaire sera convié à une journée de formation sur le langage Modelica le 16 mars 2017.
Le stage pourra éventuellement être suivi d'une thèse en lien direct avec le sujet de stage.

Compétences requises :
Compétences techniques en mesures physiques, électronique, traitement du signal, programmation sous Matlab. La connaissance du langage Modelica est un plus non négligeable.
Autonomie, rigueur, curiosité, créativité et capacité à travailler en équipe.
Anglais.

Profil :
Stage de 3e année du cycle ingénieur.

Informations complémentaires

Salaire : Non précisé

Publié le 22/11/2016
Réf : St-16-8788

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