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L’électrification intelligente au service de la transition énergétique

Smart electrification towards energy transition

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RAISON Bertrand

Professeur des Universités



Membre de l'équipe SYREL

Renseignements personnels

  • Ingénieur ENSIEG - INPG, 1996
  • Doctorat de l'INPG spécialité génie électrique, 2000
  • Habilitation à diriger des recherches de l'INPG, 2007
  • Professeur des universités 1ère classe depuis 2016

Responsabilités en cours


Chef du département GEII de l'IUT1 de Grenoble

Activités d'enseignements

 

Enseignements aux étudiants de 1ère, 2ème année du département et de l’ENEPS et aux étudiants de Licence professionnelle Distribution Electrique et Automatisme :

- Mathématiques MA3, OL3 et Module complémentaire de mathématiques (CM – 31h, TD, TP – 46h)

- Electrotechnique ENER3 (TD-20h)

- Physique CEM (TD – 9h)

- Physique Capteurs (CM – 9h, TD – 10h)

Activités de recherche

 

Depuis octobre 2001, je conduis mes travaux de recherche au G2Elab dans la suite des travaux de thèse et de post-doc. J’ai développé une thématique de recherche sur la sûreté de fonctionnement, le diagnostic et la protection des systèmes électriques (actionneurs électriques, défauts dans les réseaux électriques et leurs protections). Ils s’intègrent dans les travaux de l’équipe Systèmes et Réseaux Electriques (SYREL).

Le premier axe de recherche concerne la détection et la localisation des défauts dans les réseaux de distribution HTA en présence de production décentralisée. Lors de la thèse et du post-doctorat de D. PHAM [D-1], celui-ci a développé un algorithme de placement des indicateurs de passage de défauts, transféré chez l’industriel. Un autre aspect de la localisation des défauts a été abordé lors de la thèse de D. PENKOV [D-2] : la localisation métrique des défauts intégrant l’effet de la production décentralisée. Par ailleurs, une autre méthode a été testée lors d’une délégation chez EDF R&D au premier semestre 2008-2009, objet ensuite d’un dépôt de brevet.

Ces études furent poursuivies dans le cadre de l’AMI GreenLys (R. MARGUET [D-13]) sur l’autocicatrisation des réseaux de distribution. Cette thématique est complétée par les travaux de C. GHAFARI [D-17] dans lesquels nous avons analysé les effets de la norme CEI 61850 sur le fonctionnement des algorithmes des futures protections de Schneider Electric. Cette expertise dans le domaine des protections est reconnue par l’animation d’un tutorial d’une ½ journée lors de la conférence internationale CIRED en juin 2015 (40 participants inscrits). Par ailleurs, dans le cadre de la thèse de N. SAPOUNTZOGLOU [D-25] (projet européen INCITE), des algorithmes de détection et de localisation des défaut en utilisant des mesures disponibles au point de connexion des divers producteurs décentralisés ont été développés. Cet axe a été complété par la thèse de M. BELMILOUD [D-10] portant sur le diagnostic des transformateurs de puissance par l’analyse des gaz dissous (CIFRE avec TSV).

Le deuxième axe de recherche concerne l’effet des défauts sur certains producteurs. Il s’agissait tout particulièrement d’étudier les protections de découplage des producteurs photovoltaïques. Deux contrats de recherche ont consisté à trouver la structure (au sens de l’agencement des modules, des briques de conversion et des lois de commande) la plus robuste aux aléas de production des modules (projet FUI Solution PV, thèse de D. PICAULT [D-7]). Dans le projet ANR DLD-PV (thèse de L. BUN [D-9]), des méthodes de détection et localisations des défauts dans les installations photovoltaïques ont été développées.

Un autre point concerne aussi les protections de découplage des producteurs photovoltaïques. Ce sujet devient une des préoccupations majeures des distributeurs suite aux modifications prévues des Grids Codes. C’est ce que nous avons examiné dans le cadre de la thèse de J. BRUSCHI [D-16] dans le cadre de la chaire industrielle avec Enedis. Ce sujet a été approfondi lors de la thèse d’O. ARGUENCE [D-23] sur la détection d’ilotages non intentionnels dans les réseaux de distribution avec une partie de modélisation importante pour bien comprendre les phénomènes en jeu mais aussi une partie d’utilisation de données réelles issues des réseaux Enedis.

Le troisième axe de recherche porte sur les outils de conduite et de planification des réseaux de distribution HTA. Nous avons ainsi cherché à réduire les pertes dans ces réseaux en jouant sur leur configuration en utilisant des méthodes d’optimisation (thèse de B. ENACHEANU [D-3]). Nous avons aussi étudié quels pouvaient être les liens entre reconfiguration et réglages des protections lors de la thèse de C. JECU [D-8]. Nous y avons proposé quelle pourrait être l’organisation du plan de protection des réseaux du futur.  Cet axe est complété par deux autres études. Tout d’abord, dans le cadre de la thèse de H. NGUYEN [D-5], nous avons cherché à développer des méthodes de reconfiguration des réseaux électriques suite à un défaut inspirées d’une méthode actuellement utilisée dans les systèmes de production. Ensuite, l’optimisation des réseaux peut aussi être conduite lors de leur création. Cette étude, initiée dans la thèse de M.-C. ALVAREZ [D-6], a proposé des structures de réseaux électriques innovantes pour la planification long terme (30 ans). Notre collaboration avec l’équipe « Mathématiques Discrètes » du G-SCOP s’est poursuivie dans le cadre de la thèse d’E. GLADKHIK [D-14] et aussi dans le cadre de GreenLys lors de la thèse de V. GOUIN [D-15]. Nous avons exploré aussi cet aspect planification des microgrids dans les pays en voie de développement (thèse de V. VAI [D-21]). Ces travaux se poursuivent dans la thèse de K. KHON (cotutelle avec l’Institut de Technologie du Cambodge) dans laquelle nous développons des algorithmes de planification avec une distribution AC et DC. Deux travaux de thèse ont commencé sur cette thématique en adressant des niveaux de tension différents : très basse en tension en DC (thèse CIFRE de L. RICHARD avec l’entreprise Nanoe) et moyenne tension (financé par l’Institut CARNOT Energies du futur avec le CEA LITEN – INES).

Enfin, un quatrième axe a été initié et concerne la protection des réseaux à courant continu maillés de forte puissance (thèse CIFRE de J. DESCLOUX [D-11] avec RTE - projet européen TWENTIES). Cette thèse s’inscrit dans le futur développement de réseaux sous-marins supplémentaires pour renforcer les réseaux de transport existants. Ces travaux se sont poursuivis lors de la thèse CIFRE RTE de G. AURAN [D-20] afin de fournir les spécifications techniques exigées par les opérateurs des réseaux de transport à courant continu (projet européen PROMOTION). Dans la thèse d’A. DASCO [D-21], nous avons cherché à utiliser des liaisons à basse fréquence à la place de liaisons à courant continu pour la transmission de puissance sur de longues distances. Ces travaux sur la protection des réseaux HVDC sont poursuivis dans le cadre de l’ITE SUPERGRID pour lequel je suis le référent académique pour cette thématique. J’ai tout d’abord encadré deux travaux de thèse : le premier sur la protection des réseaux maillés en développant une protection sélective ultrarapide pour réseaux à base de câbles différentes approches (D. LOUME [D-19]) et le deuxième sur l’utilisation de limiteurs supra conducteurs dans ces réseaux (W. LEON [D-22]). Un troisième travail de thèse (G. DANTAS DE FREITAS [D-24]) a porté sur le développement d'une méthode pour comparer les stratégies de protection pour les réseaux HVDC maillés. Trois travaux de thèse complètent ces études. Le premier (P. TORWELLE) porte sur la poursuite de la stratégie opengrid pour des réseaux à base de liaisons aériennes. Le deuxième (P. VERRAX) utilise des méthodes d’identification ultra-rapide des paramètres du défaut sur une fenêtre temporelle très courte. Le troisième (N. MANDULEY [D-26]) propose les futures règles à appliquer pour la coordination d’isolement des réseaux HVDC.

Principales collaborations

- Participation active à 2 AMI avec l’ADEME (GreenLys et Sogrid) : rédaction des lots liés à ma contribution pour le G2ELab et encadrements de 2 doctorants et 1 postdoctorant.

- Participation active à 5 contrats institutionnels français (projets ANR et FCE, projet CARNOT)

- Coordination du projet ANR PARADISE (7 partenaires), novembre 2013, durée 42 mois

- Participation active à 2 contrats et programmes européens (CRISP, INTEGRAL), rédaction de la proposition et des livrables associés aux tâches que je coordonnais. Rédaction de 2 sous parties de projets et participation à deux projets entre 2016 et 2020 (INCITE, PROMOTION)

- Conduite de 5 projets de recherche industriels avec Supergrid Institute, référent académique sur la protection des réseaux HVDC

- Conduite de 9 projets de recherche industriels avec Schneider Electric et EDF dans le cadre du GIE IDEA puis avec ERDF dans le cadre de la chaire SmartGrids ERDF-Grenoble-INP, responsable des thèmes architectures et protections

- Responsable de CIFRE (1 avec TSV, 1 avec Schneider Electric, 2 avec RTE,1 avec Nanoe)

 

- Mission de formation sur les réseaux électriques pour les étudiants de l’IUT de Kourou pendant une semaine en mai 2014 et montage en cours d’une licence professionnelle co-habilitée entre l’IUT de Kourou et l’IUT de Grenoble.

- Mission de formation sur les réseaux électriques pour les étudiants de dernière année du département Génie Electrique de l’Institut de Technologie du Cambodge (ITC) pendant une semaine en janvier 2013, décembre 2015 et novembre 2017 et montage en cours d’une activité pérenne de formation/recherche sur les réseaux électriques entre le PRES de Grenoble et l’ITC. Cette action a conduit à l’obtention d’un financement de 1M€ de la part de l’Agence Française de Développement (AFD) et la Commission Européenne pour le développement d’un centre de recherche et de formation sur les smart grids à Phnom Penh (partenariat UGA – ITC – Electricité du Cambodge). Je coordonne la contribution de l’UGA dans cette opération.

- Formation sur les réseaux électriques pour le master PM3E de l’Ecole des Mines de Nantes (structure et fonctionnement des réseaux électriques avec production décentralisée), 1 jour, en anglais, depuis novembre 2012

- Formation sur les réseaux électriques pour le master Energy de l’Ecole des Mines de Sophia Antipolis (structure et fonctionnement des réseaux électriques avec production décentralisée), 1 jour, en anglais, décembre 2012

- Formation sur les protections des réseaux électriques pour des personnels ERDF dans le cadre d’une formation sur les smart grids à l’Ecole Centrale de Lille, février 2013, 1 journée

- Formation sur les réseaux électriques pour des ingénieurs d’AREVA (load flow, stabilité, protections et énergie éolienne), 2 jours, novembre et décembre 2006, novembre 2007 et mars 2008 à Paris La Défense

- Formation continue pour des personnels de Schneider Electric dans le cadre du Formatec : cours sur les actionneurs électriques, leur modélisation, alimentation et commande, 2005

- Formation pour des ingénieurs de l'entreprise SOCOMEC -activité onduleurs et ASI- sur les techniques de modélisation et de commande des convertisseurs, 02 jours, décembre 2003

Références / Publications

Publications :

Total

Depuis passage PR

En tant que MCF

Thèse et post-doc

Ouvrages

13 (dont 2 en anglais)

8

5

RICL

33

24

6

3

CICL

86 (dont 2 invités)

55

24

7

CN

7 (dont 1 plénière)

5

2

Brevets internationaux

11

11

Indicateurs bibliographiques (source Google Scholar au 03/12/2020) :

Total

Depuis 2015

Citations

3565

2165

Indice h

28

22

Indice i10

58

45

mise à jour le 9 juillet 2021

Equipe de recherche


Mots clés :
Sûreté de fonctionnement, Protections, Détection et localisation de défauts

Adresse


Recherche :
 
G2Elab
ENSE3 - Bâtiment GreEn-ER
21 avenue des martyrs
CS 90624
38031 Grenoble Cedex 1

Bureau 5-C-011
Tél:  +33 (0)4 76 82 64 50


Enseignement :
 
IUT1
Département GEII1
151, rue de la Papeterie
BP 67
38402 Saint Martin d'Hères Cedex

Tél : +33 (0)4 76 82 53 49
Fax : +33 (0)4 76 82 44 66

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