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Research activities

Decision aid for Production / Distribution systems

Thèse Van Ackooij

  • Sujet : Optimisation sous incertitudes avec processus de décision dynamiques: application à la gestion journalière de la production électrique
  • Encadrant(s) : Michel Minoux (LIP6) & René Henrion (WIAS)
  • Date de début : 03/2012
  • Contexte et problématique : Le problème dit de "Unit-Commitment" consiste à trouver un planning de production à coût minimal qui satisfasse la demande en énergie des clients et des services systèmes. Sa principale difficulté vient de la modélisation extrêmement détaillée du parc de production contenant les centrales thermiques, nucléaires et hydrauliques. Cette modélisation tente de représenter aussi finement que possible la réalité, afin que le planning « optimal » de production puisse être mis en œuvre en pratique. Sa grande taille, son caractère combinatoire et sa non-convexité rendent le problème difficile à résoudre. EDF dispose néanmoins d'un outil industriel de résolution du problème, dont la mise en place progressive a su profiter, au fil du temps, des avancées théoriques dans le domaine de la programmation mathématique.
Or, le modèle actuel considère un monde entièrement déterministe. En pratique, afin de faire face aux aléas, un processus opérationnel supplémentaire a été mis en place et consiste en la mise à jour régulière du planning d’origine. De plus, cette mise à jour est incomplète et n’est pas effectuée en temps réel. Avec la percée des productions intermittentes, il peut s’avérer que le planning d’origine est inadéquat car difficile à adapter aux circonstances en infra-journalier. Il convient alors de considérer les incertitudes dès le calcul du planning d’origine. Nous pouvons alors parler de planning « robuste » au sens où il doit permettre de s'adapter plus facilement aux réalisations observées de l'incertitude. La difficulté d’une mise en place industrielle à terme de ce type d’approche réside dans la résolution plus difficile du problème "robuste". Deux approches classiques sont l’optimisation sous contrainte en probabilité et l’optimisation robuste. De nombreuses questions sur le plan théorique restent en suspend telles la convexité du domaine admissible, la différentiabilité des contraintes, la stabilité de la solution et la résolution efficace des problèmes robustes.
  • Résumé : Le travail de thèse porte sur la programmation sous contrainte probabiliste. Sur un plan technique sont considérés la convexité de l’ensemble admissible, la continuité et la différentiabilité de la contrainte probabiliste et l’algorithmique de résolution des problèmes d’optimisation sous contrainte en probabilité. L’application visée est l’optimisation de la production électrique à l’horizon journalière en prenant en compte les incertitudes.