En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez le dépôt de cookies dans votre navigateur. (En savoir plus)

thèse de doctorat génie Electrique (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
- Français-- Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 24 juillet 2024 23:59:00 heure de Paris

Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler

Informations générales

Intitulé de l'offre : thèse de doctorat génie Electrique (H/F)
Référence : UMR7563-SERPIE-002
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : VANDOEUVRE LES NANCY
Date de publication : mercredi 3 juillet 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 4 novembre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Micro et nanotechnologies, micro et nanosystèmes, photonique, électronique, électromagnétisme, énergie électrique

Description du sujet de thèse

titre : Architecture de puissance et fonctionnalités auxiliaires des systèmes de stockage sur réseau MVDC avec diverses contraintes

Les contraintes suivantes seront prises en compte :
-Architecture de puissance modulaire à haute disponibilité
- Contrôle robuste de la puissance, gestion des niveaux de tension capacitifs intégrant les couplages internes dus à la topologie choisie.
- Intégration de batteries ayant des durées de vie différentes
-Gestion thermique des modules de puissance
-Gestion intelligente et distribuée du réseau MVDC (rétablissement de la tension, états d'équilibre de charge des systèmes de stockage distribués,...)
- Qualité du réseau en présence de charges non linéaires, filtrage de la puissance transitoire
- Contribution au contrôle primaire/secondaire du réseau MVDC
Contexte et plan de travail :
IREENA, LEMTA et GREEN se positionnent sur le développement de solutions pour l'intégration des technologies de stockage électrochimique dans le réseau moyenne tension (MVDC) à travers des solutions modulaires d'électronique de puissance sous contraintes d'exploitation. Ce type d'unités destinées aux services de réseau tels que le filtrage de la puissance transitoire et la gestion distribuée des SoC peut également assurer le contrôle de la tension du réseau MVDC (convertisseur de formation de réseau). Les questions techniques intrinsèques à la structure (couplages électriques, gestion thermique, gestion des perturbations CEM, équilibre des tensions et du SoC,...) et externes telles que les fonctions de support du réseau, la détection des défauts du réseau et la résilience aux défauts du réseau MVDC sont les points clés de cette recherche. La recherche proposée comprend les tâches suivantes :

- Un état de l'art sur les architectures modulaires isolées ou non isolées répondant aux spécifications précedentes (configuration série-sortie-parallèle (ISOP) basée sur DAB (DAB-ISOP), convertisseurs DC DC isolés modulaires-multi-niveaux (MMDC), solid state transformer DCSST, MDCSST, ....[1-5]).

- La topologie choisie et son contrôle (contrôle de la puissance échangée, gestion des tensions flottantes, performances dynamiques, robustesse, gestion thermique des modules de puissance...) devront être modulaires et à haute disponibilité. Elle devra garantir la continuité du service suite à des défaillances du côté du stockage ou des composants d'électronique de puissance.
- Modélisation et dimensionnement optimisé de la topologie choisie
- Gestion des états de charge : L'équilibrage des états de charge dans une structure moyenne tension multi-niveau peut être envisagé. Cependant, dans le cas de l'intégration d'unités de stockage ayant un vieillissement différent (batteries de seconde vie), des solutions adaptées doivent être développées.
- Qualité de l'énergie et services au réseau : les contrôles pour le fonctionnement en modes grid-following ou grid-forming seront étudiés, en particulier leur impact sur les critères de qualité/stabilité du réseau MVDC, la possibilité de mettre en œuvre un contrôle intelligent de tous les systèmes interconnectés via le bus MVDC (par exemple, si plusieurs systèmes de stockage sont utilisés, la recherche d'un consensus sur les états de charge, sur les coûts de production, etc. peut être envisagée).
La validation de ce travail peut se faire en partie sur un banc expérimental à échelle réduite et ensuite sur un système HIL dans les laboratoires IREENA/LEMTA
References
1-Shanshan Zhao and all, Three-Port Bidirectional Operation Scheme of Modular-Multilevel DC–DC Converters Interconnecting MVDC and LVDC Grids, Ref 7342 IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 36, NO. 7, JULY 2021, ‘’
2-Yizhan Zhuang and all, A Multiport DC Solid-State Transformer for MVDC Integration Interface of Multiple Distributed Energy , Sources and DC Loads in Distribution Network, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 37, NO. 2, FEBRUARY 2022 2283,
3-Xin Xiang and all, Analysis and Criterion for Inherent Balance Capability in Modular Multilevel DC–AC–DC Converters, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 35, NO. 6, JUNE 2020 5573, vol 282
4-QianXiao and all, Modular multilevel converter based multi-terminal hybrid AC/DC microgrid with improved energy control method, Aplied Energy, 15 january 2021
5-Stephan P. Engel and all, Comarison of the modular multilevel DC converter and the dual Active bridge Converter for Power conversion in HVDC and MVDC grids, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 30, NO. 1, January 2015

Contexte de travail

La recherche sera effectuée au LEMTA dans l'équipe GEE. Des périodes de recherche d'une quinzaine de jours dans des laboratoires partenaires seront effectuées dans le cadre de cette thèse.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.