Dissertations / Theses on the topic 'Centrales hydroélectriques'

Si certains acteurs de la société, telles les ONG environnementales, se donnent pour mission de protéger l'environnement, d'autres au contraire sont confrontés à cette problématique sans l'avoir choisie. Il s'agit ici des entreprises industrielles dont l'activité engendre des impacts négatifs sur les milieux naturels et qui se retrouvent interpellées à ce titre. Se pose alors la question de savoir « quelle participation à la prise en charge de l'environnement peut-on attendre de ces entreprises ? » et, par là même, celle de savoir : « comment évaluer cette participation ? ». Telles sont les problématiques pragmatique et théorique auxquelles cette thèse veut répondre. Elle s'appuie pour cela sur l'analyse de la participation de la branche hydroélectrique d'EDF à la gestion environnementale de l'eau, et mobilise des travaux de recherche effectués sur le comportement des entreprises, la négociation, le conflit et la théorie des parties prenantes, tout en s'inscrivant au sein du champ de la gestion de l'environnement. La thèse que nous défendons montre ainsi que la participation d'une entreprise à la prise en charge de l'environnement ne peut se penser et se comprendre que si l'on reconnaît la dimension synergique (et donc de coopération et de négociation) sous-jacente à la confrontation entreprise-environnement. Mais elle souligne également l'importance d'assumer la dimension conflictuelle qui lui est inévitablement associée. La thèse affirme par ailleurs que cette participation ne peut se penser et se comprendre qu'en s'intéressant au jeu complexe d'influences qui articulent les enjeux organisationnels internes d'une entreprise aux stratégies relationnelles externes qu'elle met en place, depuis les arènes locales jusqu'aux arènes globales de décision et d'action environnementales. Nous proposons alors un modèle qui permet d'appréhender l'efficacité d'un système donné de gestion de l'environnement et d'évaluer la participation des entreprises à ce système au regard des éléments ci-dessus énoncés. La thèse propose enfin certaines recommandations aux entreprises concernées ainsi que des éléments de réponse à la question pragmatique posée
If some actors of the society gave themselves for mission to protect the environment, such as environmental NGOs, others on the contrary are confronted with this problematic without having chosen it. Those are the industrial firms whose activity generates negative impacts on the environment and which end up called as such. So the question comes up to know “which participation in environment protection we can expect from these firms?” and “how to evaluate this participation”. These are the pragmatic and theoretical problems which this thesis intends to answer. It is supported by the analysis of the participation of the EDF hydroelectric branch in water environmental management, and it mobilizes research works made on firm’s behaviour, negotiation, conflict and stakeholder theory while joining within the field of environment management. The thesis we defend shows that we can only think about and understand the firm participation in environment protection if we recognize the synergic dimension (thus cooperation and negotiation) underlying the confrontation firm versus environment. But it also underlines the importance of assuming the conflict dimension which is inevitably associated with it. Furthermore the thesis asserts that we only can think about and understand this participation if we take a keen interest in the complex set of influences which articulate the internal organisational issues of a firm to the external relational strategies this firm sets up from the local arena up to the global arena of environmental decisions and actions. We propose then a model which allows to apprehend the efficiency of a given environmental management system and to evaluate the firm participation in this system towards the above elements mentioned. The thesis finally proposes certain recommendations to firms concerned as well as elements of answer to our pragmatic question

L’intérêt pour les énergies renouvelables croît continuellement dans le monde. L’objectif de l’Union Européenne est d’attendre à l’horizon 2020 une production de 20% de la consommation énergétique totale à partir des énergies renouvelables. Donc, la vaste majorité des pays ont décidé de réduire les émissions de gaz responsables de l’augmentation de l’effet de serre. Cette décision présume la réduction de la consommation en énergie fossile (gaz naturel, pétrole, charbon, etc. ) au profit des énergies renouvelables dont fait partie l’énergie obtenue dans les microcentrales hydroélectriques. La petite hydraulique possède un fort potentiel de développement et on prévoit qu’elle tiendra une place importante dans la production électrique future par énergies renouvelables, les applications visées étant l’alimentation de sites isolés, non électrifiés, ainsi que la fourniture d’appoint au réseau interconnecté, notamment par association avec d’autre sources renouvelable comme l’éolien par exemple. Le but de la thèse concerne l’étude théorique et expérimentale (sur un banc d’essais) de la structure d’une microcentrale hydroélectrique à vitesse variable. Le système est constitue par une machine asynchrone à double alimentation (MADA), excitée, au rotor par une machine synchrone à aimants permanents (MSAP) ; ces deux machine étant montées sur le même arbre. Deux convertisseurs à MLI, réversibles, réalisent la connexion électrique entre les deux machines. Cette étude concerne les aspects liés à la commande des machines électriques, le fonctionnement de la microcentrale en îlotage et en débit sur un réseau puissant et l’association à d’autres sources décentralisés de production. L’association avec une centrale éolienne à vitesse fixe a été étudiée. En plus, on a ajuté un dispositif de stockage à supercondensateurs ayant le rôle d’augmentation de la capacité de pénétration dans le réseaux îlots ou puissantes
The interest for renewable energy is growing every day, globally. The European Union’s objective is to increase, by year 2020, the production of electrical energy from renewable sources with 20% of the total energy consumption. With this aim, the majority of countries have decided to reduce the gas emissions responsible for the greenhouse effect. This decision implies the using reduction of the fossil fuel (oil, coal, natural gas) based power plants and increasing use of the renewable based power plants like micro-hydropower plants. The micro-hydro has a great potential of development, and will have an important role in the future of renewable energy production, the applications pointed are the electric energy supply of the remote areas or connected to power network in association with other renewable energy production units like wind power plants. The aim of this thesis is to develop theoretical and experimental (on the test bench) the structure of a micro-hydropower plant with variable speed. The system consists of a doubly-fed induction generator (DFIG) linked mechanically and electrically (through back-to-back power electronic converters in the rotor circuit) to a permanent-magnet synchronous machine (PMSM). This study concerns the aspects about the electrical machines control, islanded operation and connection to power grid and also the association with other renewable energy sources. The association with a fixed speed wind generator was studied. In addition, a storage device with supercapacitors was added having the role to increase the penetration rate into the islanded or strong power grids

Les travaux présentés contribuent à un des enjeux majeurs de l'Entreprise Etendue liée au domaine de la production d'énergie électrique. L'objectif est de maintenir en dynamique la qualité des services rendus par les processus de production. Ces travaux ont ainsi pour objet, en se référant au cadre de modélisation d'Entreprise GERAM, de proposer une méthodologie réutilisable pour l'automatisation intégrée des centrales hydroélectriques. Le point central de cette méthodologie consiste en la définition d'un modèle de référence ICMMS (Intelligent Control-Maintenance-technical Management Systems) formalisant la connaissance générique, de niveau terrain, applicable à l'automatisation de toute centrale hydroélectrique. La mise en œuvre de ce modèle de référence conduit à la proposition d'une architecture HSAS (Hybrid Smart Automation System) qui intègre en un tout cohérent sur les points de vue Contrôle, Maintenance et Gestion Technique, les différents composants d'automatisation distribués de niveau terrain. Par rapport à cette architecture, les concepts innovants de "Surveillance Conditionnelle" pour l'îlot Maintenance et d' "Atténuation de Perturbations" pour l'îlot Contrôle sont définis et étudiés afin d'être intégrés au système ICMMS. De plus, nous proposons, pour la Gestion Technique, des concepts, critères et outils pour l'évaluation de performances des HGUs (Hydroelectric Generating Units). Cette contribution est basée sur la définition d'un système d'évaluation des performances économiques utilisant des descripteurs quantitatifs mesurant l'état d'efficacité, le niveau de gestion de l'exploitation et l'état de maintenance de ces unités. Une nouvelle stratégie en lien avec la maintenance, intitulée EBM (Economic performance Based Maintenance), est ainsi formalisée. L'ensemble de nos propositions est validée sur une étude de cas
Based on the system thought and GERAM, a methodology and ICMMS (Intelligent Control-Maintenance-technical Management Systems) reference model for hydropower plants are proposed. Because the structures of the hydropower generating process are unchanging, the methodology employs the process-oriented approaches to model the hydropower plants, and the models constructed through this methodology are stable and reusable. The proposed Reference Model grasps the similarities and unchangeabilities of the hydropower plants, therefore the redistributing of the function modules inside the system can be done in a natural and easy way, while the synergies among the components of the system are guaranteed. To implement the ICMMS in hydropower plants, HSAS (Hybrid Smart Automation System) is proposed in which integrates the conventional controllers and fieldbus based components under fully distributed system architecture. In the maintenance domain, the concept of Condition Monitoring is clearly defined, and related technologies for hydropower plants are summarized and analyzed. The condition monitoring system is integrated into the ICMMS under the Reference Model proposed above. In the technical management domain, the performance evaluation methods and implement system is a lacuna item to the HGUs (Hydroelectric Generating Units), however it is indispensable for ICMMS. Some important concepts, indexes, criterions and methodologies for the performance evaluation on HGUs are proposed. An economic performances evaluation system for HGUs is proposed, with which the efficiency state, the level of operation management, and the maintenance state of an HGU can be measured through qualitative indexes. A real test case illustrated effectiveness of the method. Based on this method, a new maintenance strategy, EBM (Economic performance Based Maintenance) is proposed and illustrated through a case study. As a contribution to the control domain, a new method, DAA (Disturbance Attenuation Approach), is proposed to design hydraulic turbine governors. Finally, some philosophical thoughtlets of the author for the system integration are presented

Le potentiel de production d'hydroélectricité à l'aide de micro centrales hydroélectriques est sous-exploité en Europe. L'exploitation de petites chutes d'eau, à l'aide des vis d'Archimède, est un moyen de production d'énergie renouvelable récent et en voie de développement. Cette thèse étudie les performances hydrauliques de ce type de turbine. Une première partie du travail a porté sur la mise en place d'un dispositif expérimental, à échelle réduite, permettant de tester pour des conditions hydrauliques et des paramètres géométriques variés les performances hydrauliques d'une vis d'Archimède. Un modèle théorique semi-analytique permettant de déterminer les performances de la vis a été développé puis validé à l'aide des résultats expérimentaux. Les écoulements complexes au sein de cette turbine sont étudiés par le biais d'une modélisation numérique 3D instationnaire, validée expérimentalement. La compréhension de la structure de l'écoulement a alors permis de développer un nouveau modèle théorique permettant de déterminer avec plus de précision le débit de fuite qui est à l'origine d'une perte significative de rendement. Ces résultats permettent d'envisager l'implémentation d'un modèle de dimensionnement industriel
The potential for hydropower generation using micro-hydro plants is still under exploited in Europe. The Archimede Screw Generators are a growing technology convenient for low-head hydraulic sites. This thesis studies the hydraulic performance of this turbine. The first part of thiswork presents an experimental device using a laboratory screw scale. This device allows to test screw performance for various hydraulic conditions and geometrical parameters. A theoretical model predicting the screw performance has then been developed and validated with experimental results.The complex flows occurring within the screw are studied thanks to 3D and unsteady numerical simulations. The numerical results are validated experimentally. The insights provided on the flow structure permit to develop a new leakage model. These leakages are a major source of efficiency loss. Eventually, all these results will allow the implementation of an industrial dimensioning model

Le but de cette thèse est de contribuer à l'amélioration de la connaissance du potentiel hydraulique à des fins d'exploitation énergétique. Dans ce but, il a été nécessaire de préciser les limites de notre système d'étude, que l'on identifiera au système physique, pris dans un environnement global. L'objectif de ce travail est aussi de montrer que l'utilisation d'un potentiel, ici hydraulique peut être améliorée par une action, quand elle est possible, sur des contraintes qu'il faudra mettre en évidence. L'environnement global du système d'étude est analyse, en premier lieu afin d'identifier les caractéristiques socio-économiques (population, agriculture. . . ) et physiques (géographique, climat, géologie, pédologie, végétation. . . ) de cet environnement, puis de souligner, parmi ces caractéristiques, celles qui peuvent jouer le rôle de contraintes, agissant sur le système d'étude. On analyse ensuite l'évaluation du potentiel hydraulique de la Corse, en précisant la part apportée par les eaux superficielles, souterraines et artificielles. Le deuxième chapitre met l'accent sur l'évaluation des potentialités hydroélectriques actuelles et futures de l'ile, dans un contexte électrique particulier, par rapport au modèle national. Dans le cas particulier de la petite hydraulique, nous apporterons des raisons expliquant le retard du développement des petites centrales hydroélectriques dont les perspectives d'avenir sont réduites, voire compromises. Enfin, on présente les résultats de l'étude des relations pluie-débit appliquées à la Corse. En raison de l'absence de données suffisantes, seuls les modèles déterministes à réservoir ont été considérés, ainsi que leurs limites d'application et les solutions pour y remédier.

L'examen des donnees bibliographiques revele que les solutions destinees a assurer la devalaison des migrateurs au niveau des prises d'eau sont tres diverses; a part les dispositifs a persiennes, les barrieres comportementales sont generalement peu fiables. Certaines barrieres physiques (grilles ou tambours inclines) se revelent efficaces mais sont souvent tres difficiles a mettre en uvre sur les ouvrages existants. Dans certain cas, lorsque les mortalites potentielles restent tres faibles, il peut etre plus simple de favoriser le passage du poisson dans la turbine. Un exutoire de devalaison situe en surface parait etre une solution attractive, en particulier sur les ouvrages de dimensions modestes. La devalaison des alosons a ete suivie pendant deux ans a l'usine hydroelectrique de golfech (31). Les echantillonnages ont mis en evidence une accumulation de juveniles d'aloses dans les chambres antivortex. La repartition des alosons semble etre liee au fonctionnement des groupes. La devalaison des smolts a ete suivie a la centrale hydroelectrique d'halsou (64) en 1987 et 1988 et au barrage de poutes (43) en 1989 afin de tester l'efficacite d'exutoires de surface. Les rythmes d'activite quotidienne, nycthemerale et horaire ont ete reveles. A halsou, l'efficacite du clapet est liee au debit y transitant. Differents types d'eclairage ont ete testes a titre exploratoire. Il semble que le clapet fonctionne mieux dans l'obscurite que lorsqu'il est eclaire. A poutes, l'effet de la lumiere depende de l'intensite, du temps d'eclairement et de la situation des lampes. L'eclairage de l'exutoire augmente significativement les passages mais l'effet n'est pas immediat

Les recherches menées sur les populations de truite à l'aval des barrages ont mis en évidence l'influence de nombreuses contraintes naturelles. Dans un premier temps, une analyse de la dynamique de 3 populations de truite (Salmo trutta), combinée à une analyse multi-sites (53 sites) des relations entre les populations et leur cadre d'habitat physique en TCC, ont mis en évidence différents éléments structurants. Le premier filtre est la largeur du cours d'eau. A cela se surimpose un forçage par les crues naturelles. En outre, le niveau de fragmentation du réseau hydrographique lié à la taille du barrage influence la variabilité du stade juvénile, tandis que le degré de reconstitution du débit le long du TCC détermine en partie l'abondance de truite. Dans un second temps, le travail a consisté à caractériser pour l'ensemble du parc hydroélectrique EDF le cadre géophysique général dans lequel s'inscrivent les différents types de tronçons de cours d'eau salmonicoles soumis à l'influence d'ouvrages hydroélectriques. 15 types ont ainsi été définis sur la base de leur appartenance à l'un des trois massifs Alpes, Pyrénées et Massif Central, de la combinaison de 2 caractéristiques hydromorphologiques majeures (pente et module), et du régime hydrosédimentaire. Finalement, le croisement des connaissances générales issues de la littérature sur les impacts des ouvrages sur les populations de truite, des connaissances spécifiques acquises via l'analyse multi-sites avec les types de situation ouvrages/milieu permet de tirer des enseignements généraux sur les sensibilités a priori des habitats des cours d'eau d'une région
Research conducted on Brown trout populations downstream of impoundments has showed the influence of several natural constraints. First, population dynamics analysis of 3 Brown trout (Salmo trutta) populations, along with a multiple-sites analysis (53 stations) of relationships between by-passed sections populations and their physical habitat templet, showed several structuring factors. The first filter is stream width. On top of that, natural flood events constrain the populations. Furthermore, habitat fragmentation related to the size of each dam affects juveniles variability, while flow replenishment along the bypassed section parlty determines trout abundance. The second step consisted in characterizing the physical habitat in which the different salmonid regulated reaches are to be found, for the entire hydroelectric EDF (Electricité de France) facilities. 15 types were established, based on their mountain range (Alps, Pyrénées and Massif Central), on the combination of two major hydromorphological variables (stream gradient and mean annual streamflow), and on the flow-sediment regime. Finally, litterature general knowledge on impacts of impoundments on trout populations and specific knowledge from the multiple-sites analysis were combined with the different types of regulated reaches physical habitats. General knowlege on stream habitats sensitivity of a given area can be gained from this combination. Using these results, it is possible to build an ecological risk assessment framework for bypassed reaches trout populations : this framework assess the risk related to a given impoundment, risk which comes on top of preexisting physical natural constraints defined according to the type the reaches belong to

Si le problème du franchissement des adultes est en voie de résolution, grâce, notamment, à des efforts menés depuis une décennie dans le domaine des passes à poissons, celui du franchissement des ouvrages par les juvéniles reste posé et, notamment, l'importance des préjudices subis lorsque la passage par les turbines est obligatoire. L'intérêt pour ce problème a été ravivé ces dernières années par le lancement de programmes de restauration de ces espèces migratrices sur nos cours d'eau initiés par le Ministère de l'environnement et, parallèlement, par la multiplication d'ouvrages énergétiques de petites et moyennes tailles. Avant d'envisager systématiquement la mise en place de dispositifs de guidage ou de dissuasion au niveau des prises d'eau, il convenait d'évaluer l'importance des mortalités résultant du passage au travers des turbines. Une étude générale a été entreprise par le CEMAGREF pour analyser les données existantes : mettre au point un protocole expérimental standard d'évaluation des mortalités susceptibles d'être utilisé par la suite sur des sites présentant un intérêt particulier ; apprécier les dommages potentiels d'un certain nombre de turbines installées, pour la plupart, sur les cours d'eau à migrateurs ; établir des modèles prédictifs de la mortalité potentielle, sur la base d'une analyse statistique de l'ensemble des données.

LE QUEBEC EST RECONNU INTERNATIONALEMENT POUR SON IMPORTANT POTENTIEL DE RESSOURCES HYDRAULIQUES ET POUR SON EXPERTISE DANS L'AMENAGEMENT DE GRANDS COMPLEXES HYDROELECTRIQUES. AUSSI, LA SOCIETE D'ETAT, HYDRO-QUEBEC, CONCENTRE SA STRATEGIE DE DEVELOPPEMENT SUR L'AMENAGEMENT ET LA GESTION DE GRANDES CENTRALES. PAR CONTRE, LES PROMOTEURS PRIVES EXPLOITANT DES AMENAGEMENTS DE PETITE ENVERGURE JUSQU'A UNE CAPACITE INSTALLEE DE 25 MW, POURRONT ACCELERER LE DEVELOPPEMENT DE CET IMPORTANT POTENTIEL ENERGETIQUE. MAIS LES COUTS D'AMENAGEMENT D'UNE PETITE CENTRALE SONT ELEVES ET COMMENCENT A PARTIR DE [dollars] 2000/KW ET L'ECOLOGIE DU PROJET DOIT AUSSI ETRE CONSIDEREE. DE NOS JOURS, ON NE CONSTRUIT PLUS SANS EGARD POUR L'ENVIRONNEMENT ET LE PATRIMOINE ARCHITECTURAL ET UNE PETITE CENTRALE PEUT AUSSI ETRE ENVISAGEE DANS L'OPTIQUE D'UN PLAN DE DEVELOPPEMENT TOURISTIQUE. A CAUSE DE CES EMBUCHES, NOUS PROPOSONS CINQ METHODOLOGIES POUR RELEVER LE DEFI QUE REPRESENTE L'AVENTURE HYDROELECTRIQUE DE PETITE ENVERGURE: L'EVALUATION ENVIRONNEMENTALE COMPARATIVE DES SITES DE PETITES CENTRALES, LES METHODES DE TRAVAIL ET DE TECHNIQUES DE PLANIFICATION ADAPTEES AUX PETITS PROJETS, UNE TECHNIQUE DE FINANCEMENT DES PETITES CENTRALES, UNE METHODOLOGIE D'EVALUATION COMPARATIVE DES SITES A DES FINS RECREOTOURISTIQUES ET UNE METHODE D'EVALUATION SOMMAIRE DES COUTS POUR UN PROJET

La structure et la dynamique des populations de macroinvertebres d'une riviere pyreneenne (920 a 819 m d'altitude) ont ete etudiees en amont et en aval d'une usine hydroelectrique alimentee par les eaux hypolimniques d'un reservoir de haute altitude, et qui preserve le debit naturel (1 a 11 m#3 s#-#1) comme debit de base. Les eclusees y ajoutent de 5 a 11 m#3 s#-#1 et augmentent la temperature de l'eau de l'oriege en hiver (+3 c) et la diminuent en ete (- 6 c). Les variations longitudinales des densites et des biomasses refletent a la fois l'impact des eclusees, la zonation naturelle, et la competition interspecifique. Les pointes de debit provoquent une derive catastrophique qui entraine une diminution importante des densites et des biomasses sous l'usine. Les cycles biologiques ne sont pas fondamentalement affectes, mais de legers decalages de periodes de vol et/ou d'eclosion sont enregistres chez la moitie des especes etudiees. L'elevation hivernale des temperatures permet a des especes univoltines a cycle saisonnier lent d'avoir une croissance hivernale lente mais continue, tandis que celle-ci est stoppee en amont de l'usine. Ces especes vivant preferentiellement dans la zone amont, les modifications engendrees par l'amenagement peuvent favoriser le developpement et le maintien des especes stenothermes dans la partie basse du cours d'eau. Inversement, ces modifications pourraient restreindre la remontee vers l'amont d'especes d'aval. Dans les 700 m sous l'usine, le reseau trophique est simplifie par la moindre disponibilite des proies des invertebres carnivores. L'estimation de la production annuelle et des bilans energetiques retracent l'appauvrissement de la faune sous l'influence des eclusees dans la zone epirhithrale, et l'impact de l'usine attenue dans la zone hyporhithrale. Les taxons affectes sont essentiellement les filtreurs et les consommateurs secondaires. Finalement, le retour repete aux conditions naturelles dans l'oriege reduit l'impact des eclusees sur l'ecosysteme aquatique

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edimar_Rodrigo_Rossetto.pdf: 5647030 bytes, checksum: 9045671d3253f5321beb4d9f825fec5b (MD5) Previous issue date: 2015-06-02
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Actuellement, il est nécessaire de parler des mouvements sociaux ruraux, mais il faut préciser comment, où, quand et pourquoi ces articulations populaires se forment. Le Mouvement des personnes affectées par un barrage (MAB) est reconnu non seulement au Brésil, en raison de son ordre du jour principal de la lute principale qui se trouve dans la défense des droits des personnes touchées par les barrages, mais il est vu et souligné au niveau international, en particulier en Amérique latine. La zone étudiée, à savoir de l'Ouest et du Sud-Paraná, est considérée par certains théoriciens comme arrière-pays de l'Etat, en raison du fait que le processus d'occupation et de colonisation fut tardie. C‟est à partir de l'installation de la centrale hydroélectrique d'Itaipu (de UHI), que la population locale et régionale est atteinte, conduisant à la première articulation populaire contre les barrages, qui se consolide à partir pressions religieuses, précisement, la Commission pastorale de la terre (CPT-PR). En ce sens, la lutte des paysans expropriés contre Itaipu réaffirme et unifie les autres luttes, également provoquées par l'installation de centrales hydroélectriques de petite envergure. Par consequente, il fout comprendre la lutte de la Commission régionale des personnes affecteés par le barrage du bassin de la rivière Iguaçu (CRABI), qui a été consolidée dans les années 1990, en recevant le soutien des dirigeants sociaux qui ont combattu dans Itaipu et d'autres dirigeants d‟autresEtats de Fédération. Cette commission c‟est renforcée au détriment de l'expropriation des paysans et des villageois sont soumis, à partir de l'installation de la centrale hydroélectrique du Gouverneur José Richa plus connu sous le nom de centrale hydroélectrique de Salto Caxias, située sur la rivière Iguaçu, á la division entre les municipalités de Captaine Leonidas Marques ( rive droite) et la Nouva-Prata do Iguaçu (rive gauche). C‟est á partir de cet ensemble de luttes que le MAB est consolidé dans le soi-disant «arriere-pays de Paraná», se joigmant à un mouvement national contre les barrages,c‟est-à-dire le MAB national. Dans cette ligne d‟analyse, ce travail a pour objectif central de comprendre le rôle des dirigeants - de la lutte venant de Salto Caxias, a partir de la réinstallation des personnes expropriées dans la lutte pour l'éducation, avec la consolidation des écoles rurales dans le nouvel emplacement acquis par Companhia Paranaense de l'énergie électrique (de COPEL). Comme les établissements d'enseignement sont le résultat de la lutte des paysans et du MAB est inséré dans la lutte pour un projet formatif de l'éducation, axée sur les intérêts des communautés de la campagne comme mentionné ci-dessus, nous cherchons à comprendre comment le souvenir de la lute du mouvement social s‟insére dans le quotidien scolaire à travers un projet d'école vivante, conforme à la réalité de la campagne. En termes de méthodologie, la recherche bibliographique pour la jonction de la reférence théorique s‟est réalise dans les oeuvres, thèses, mémoires et monographies sur le sujet étudié. Mais le travail empirique a consisté dans la collecte de données dans le domaine de la recherche, soit, dans les deux écoles et au le Secrétariat du MAB régional de la ville de Francisco Beltrão / PR. Cette étape a été réalisée au moyen d'entrevues avec les enseignants, avec les dirigeants de l'école et du mouvement social. On a appliqué un questionnaire fermé de 12 questions faites à 50% des étudiants présents dans toutes les classes de l'école secondaire le jour de la visite dans les deux collèges. Dans le College de réinstallation saint François d'Assise, les questionnaires ont été appliquées le matin et les interviews le matin et l'après-midi. Alors que dans le College de réinstallation Saint-Marc, les questionnaires et les entretiens ont été appliquées le soir. La différence dans les périodes dans les quelles les questionnaires et les entretiens ont été appliquées dans les écoles est liée à l‟organisation des activités de chaque institution et de la fréquence du mouvement des enseignants et des responsables dans chaque institution. Enfin dans le département de mouvement, les dates de réalisation on varié en fonction de la disponibilité de chaque responsable d'accorder l'entrevue.
Atualmente é mister falar de movimentos sociais do campo, porém cabe pontuar como, onde, quando e porque estas articulações populares se formam. O Movimento dos Atingidos por Barragens (MAB) é reconhecido não só no Brasil, devido a sua pauta de luta principal que recai na defesa dos direitos da população afetada por barragens, mas é visto e enfatizado internacionalmente, principalmente na América Latina. A região pesquisada, a saber, Oeste e Sudoeste paranaense, é vista por alguns teóricos como o sertão do Estado, devido ao fato de ter seu processo de ocupação e colonização tardio. É a partir da instalação da Usina Hidrelétrica de Itaipu (UHI), que a população local e regional é atingida, dando origem à primeira articulação popular contra barragens, que se consolida a partir de pressão religiosa, no caso, a Comissão Pastoral da Terra (CPT-PR). Nesse sentido, a luta dos sujeitos expropriados do campo contra Itaipu reafirma e unifica as demais lutas, originadas também pela instalação de usinas hidrelétricas de menor abrangência. Portanto, recai entender o processo de luta da Comissão Regional dos Atingidos por Barragens da Bacia do Rio Iguaçu (CRABI), que se consolidou na década de 1990, recebendo o apoio dos líderes sociais que lutaram em Itaipu e demais lideranças provindas de outros Estados da federação. Esta comissão se fortalece em detrimento à expropriação de sujeitos do campo e vileiros, a partir da instalação da Usina Hidrelétrica Governador José Richa, mais conhecida como Usina Hidrelétrica de Salto Caxias, localizada no Rio Iguaçu, nas divisas entre os municípios de Capitão Leônidas Marques (margem direita) e Nova Prata do Iguaçu (margem esquerda). É a partir deste conjunto de lutas que o MAB se consolida no chamado sertão paranaense , se aglutinando a um movimento nacional contra barragens, neste caso, o MAB Nacional. Nessa linha de análise, o presente trabalho tem por objetivo central entender o papel das lideranças-provindas da luta em Salto Caxias, a partir da realocação dos sujeitos expropriados para reassentamentos-na luta por educação, com a consolidação de escolas do campo na nova localidade adquirida pela Companhia Paranaense de Energia Elétrica (COPEL). Como as instituições educacionais são fruto da luta dos sujeitos do campo, e o MAB está inserido na luta por um projeto formativo de educação, voltado aos interesses das comunidades do campo, como já mencionado, procura-se entender como a memória de luta do movimento social se insere no dia a dia escolar por meio de um projeto de escola viva, condizente com a realidade do campo. Em termos de metodologia, a garimpagem bibliográfica para a junção do referencial teórico se realizou por meio de obras, teses, dissertações e monografias referentes ao tema trabalhado. Já o trabalho empírico consistiu-se na coleta de dados no campo de pesquisa, ou seja, nos dois colégios e na Secretaria Regional do MAB do município de Francisco Beltrão/PR. Esta etapa foi realizada por meio de entrevistas com professores, com lideranças escolares e do movimento social. Foi aplicado um questionário fechado com 12 questões para 50% dos educandos presentes em todas as turmas do Ensino Médio, no dia da visita, nos dois colégios. No Colégio Estadual do Reassentamento São Francisco de Assis, os questionários foram aplicados no período matutino e as entrevistas na parte da manhã e da tarde. Já no Colégio Estadual do Reassentamento São Marcos, os questionários e as entrevistas foram aplicados no período noturno. A diferença nos períodos em que foram aplicados os questionários e as entrevistas nos colégios está ligada à organicidade das atividades de cada instituição de ensino e no movimento de frequência dos professores e das lideranças em cada instituição. Já no departamento do movimento, as datas de realização variaram conforme a disponibilidade de cada líder em conceder a entrevista.

Dans le contexte de l’Internet des Objets et l’Industrie 4.0, de nouvelles technologies sont attendues pour apporter des solutions à plusieurs problèmes industriels. La technologie RFID, et son évolution vers les capteurs, est très prometteuse et pourrait potentiellement trouver des applications en environnement industriel. Le travail développé dans cette thèse s’est réalisé dans le cadre du projet Innov’Hydro, en partenariat avec plusieurs acteurs académiques et industriels. Ce projet visait principalement à explorer de nouvelles solutions de capteurs destinés aux environnements sévères des centrales hydroélectriques, en particulier l’intérieur des génératrices. En effet, les générateurs encombrants des centrales sont susceptibles de tomber en panne en raison de l'oxydation de pièces internes à cause des courants électriques forts. Une solution pour éviter de telles pannes consiste à surveiller la température et/ou la déformation à l'intérieur des générateurs et en particulier les parties vulnérables. Afin de surveiller ces pièces, la taille réduite, la grande précision et le fonctionnement passif sont des facteurs critiques de toute solution de détection. Toutes ces caractéristiques peuvent être satisfaites par la technologie RFID UHF et la transformation récente des tags en tag-capteur RFID. Ainsi l’utilisation de nouvelles configurations et concepts de tag-capteurs, la mesure de la température et du stress dans un environnement réel de centrale hydroélectrique sont explorés en profondeur. Des résultats prometteurs sont obtenus grâce à un ensemble de mesures et de tests à la fois en laboratoire et en environnement réel
In the context of the Internet of Things and the industrial revolution 4.0, new technologies are expected to offer solutions in several industrial related problems. The RFID technology and its evolution to a sensing solution is very promising and could potentially find application in the industrial environment. The work of this thesis was carried out in the context of Innov’Hydro project with the participation of several academic and industrial partners. The main goal of the Innov’Hydro project was to explore new sensing solutions for the harsh industrial environment of hydroelectric power-plants and especially in the interior of the generators. The bulky generators of the power-plants are susceptible to break downs due to the oxidation of high current conducting parts. One solution to avoid such break downs is to monitor the temperature and/or the deformation in the interior of the generators and especially of the vulnerable parts. In order to monitor these parts, the small size, the high accuracy and a potential passive operation of the sensors are critical attributes of the sensing solution. All these attributes can be found in the UHF RFID technology and the recently introduced concept of sensor-tags. Therefore, by utilizing novel RFID sensor-tag designs and RFID configurations, the possibility of temperature and stress sensing in the real environment of the hydroelectric power-plants is explored in depth. A series of measurements and tests are conducted in both laboratory and real industrial environment with promising results

Le mixe énergétique du futur réseau électrique doit intégrer une grande quantité de source renouvelable intermittentes (RES). L’intermittence naturelle de ces sources sera,dans un premier moment, négligeable vis-à-vis de la stabilité du réseau électrique. Par contre,pour une large pénétration de RES, cette intermittence doit être intégrée à l'étude de la stabilité du réseau électrique. Pour une grande pénétration de RES à l'échelle européenne, un grand système de stockage d'énergie doit être mis en place. C'est déjà le cas aujourd'hui où les stations de transfert d'énergie par pompage(STEP) sont déjà utilisées. En effet, les STEP sont le moyen de stockage plus fiable et mature pour le stockage en haut puissance. Cependant,elles sont utilisées à ce jour, plutôt dans un cycle journalier et hebdomadaire d'équilibrage. La plupart des usines fonctionne de façon binaire(soit on, soit off) et ne participe pas à l'équilibrage du réseau électrique.Les nouvelles technologies envisagent de nouvelles utilisations pour les STEP. Les STEP à vitesse variable (Variable Speed PSP - de l'anglais Variable Speed Pumped Storage Plant)sont prévues de d'être utilisées en temps réel pour l'équilibrage du réseau électrique. L'objective de ce projet de ce projet est d'étudier les contributions de la STEP à vitesse variable à l'équilibrage du réseau électrique. Du point de vue du réseau, la STEP à vitesse variable est composée de deux systèmes en cascade séparés par les échelles de temps différentes. Le système peut réagir en 100ms avec la puissance nominale de la machine mais pour un temps limité (entre 5- 10s); le deuxième étage est le système hydraulique qui réagit moins vite (après 15s)mais qui peut tenir sa puissance pendant un longtemps (plusieurs heures). Ces différentes échelles de temps sont très importantes pour l'équilibrage du réseau électrique. Elles permettent que la STEP à vitesse variable soit utilisée pour différents problèmes d'équilibrage, mais comment l'utilisée reste encore un problème ouvert. Parmi d'autres,ce projet a comme objective répondre aux questions suivantes:Serait-il possible d'utiliser la STEP à vitesse variable pour l'équilibrage du réseau électrique à courant alternatif (AC) et/ou continu (DC)? Comment combiner, de façon intelligente, les réseaux continus à haute tension (HVDC - de l'anglais High Voltage Direct Current) et STEP à vitesse variable?Combinaison optimale de réaction rapide et lente pour équilibrer un réseau hybride AC et DC? La STEP à vitesse variable est-il un bon outil dynamique de stockage pour augmenter la capacité du réseau HVDC? Comment intégrer le contrôle d'une ligne HVDC et ce d'une STEP à vitesse variable?La STEP à vitesse variable peut atténuer les oscillations du réseau?
The future energy mix used toproduce electricity will include large shares ofrenewable energy sources (renewables). Theintrinsic time varying nature of these sourceswill be in the first a hinder to power systems'stability, but as their share will increase theypower of the machine but only for a limited time(typically 5 – 10 seconds); the second stage isthe hydraulic system that reacts slower (afterapprox. 15 seconds) but has a lot of energystored.These different time scales can be of uppermostUniversité Paris-SaclayEspace Technologique / Immeuble DiscoveryRoute de l’Orme aux Merisiers RD 128 / 91190 Saint-Aubin, Francemust be explicitly taken into account in thefuture when stabilizing the network. Forconstant use of renewables, in a Europe-widemanner, large storage will be capital. This isalready partially the case today, where pumpedwater storage is largely used. In fact waterstorage still is the most reliable and efficientstorage system for large amounts of power. Buttoday this is still mainly dedicated to findnight/day or weekly equilibrium of productionand consumption. These store plants are ratherplanned for an on/off utilization and do notparticipate on ancillary services (dynamicparticipation on the short term equilibrium of aninterconnection of systems or regions).New technologies allow envisaging new usesfor large storage systems. Variable SpeedPumped Storage Plants (Variable Speed PSP)are now expected to be used in real time toprovide ancillary services, effectivelyparticipating in the stabilization of powersystems. The objectives of this work are to studysome of these possibilities. It will look atdifferent aspects of stabilization: Variable SpeedPSP can be seen from the outside like a twostage systems in cascade that reacts with timeconstants that are one order of magnitude apart.The system can react within 100ms with ratedimportance when considering system's stability.They allow Variable Speed PSP to be used as thecontrol input for different stabilizationproblems, but how to do it is still an openproblem. Today these stations are only used asstandard storage, allowing the match ofproduction and consumption within a region ornetwork. The objective now is to study their useto further applications, and in particular, to studythe possibility of using them as one of the keycomponents of the future Multi-terminal HVDCnetworks. Several questions are open, this workaims to answer part of them:Is it possible to use Variable Speed PSP forancillary services (transient stability forexample) in AC and/or HVCD networks?How to combine in an intelligent way HVDCand Variable Speed PSP?Optimum combination of fast and slow reactionin order to stabilize a power grid that combinesDC and AC?Is Variable Speed PSP a good way to increasethe capability of HVDC by adding a verydynamic storage element?How to merge the control of the HVDC line andthe Variable Speed?Can this setup help to damp oscillations in thegrid?

Cette thèse porte sur l’étude des microcentrales hydroélectriques à vis d’Archimède. Il s’agit dans ces travaux de proposer une solution alternative à l’hydroélectricité à petite échelle, en exploitant les ressources inutilisées telles que les petites rivières ou les cours d’eau. Ces microcentrales inversent le principe de fonctionnement de la pompe à vis d’Archimède. Elles exploitent la puissance hydraulique disponible dans les usines hydroélectriques de très basses chutes. A partir de l’état de l’art, un modèle numérique est établi pour estimer les rendements, la production d’énergie et la rentabilité pour un fonctionnement à vitesse variable des microcentrales hydroélectriques à vis d’Archimède. Les différents résultats théoriques et de simulation ont été validés expérimentalement sur le prototype de l’INSA de Strasbourg, développé dans le cadre de cette thèse. Enfin, des actions sont menées sur le prototype expérimental afin de maximiser le transfert d’énergie et de limiter les pertes. Pour finir, une stratégie MPPT (Maximum Power Point Tacking) très spécifique est développée et est actuellement en cours d’implémentation
This work focuses on a small hydro plant which uses the Archimedes screw. This is an alternative solution to smallscale hydropower as it employs unused resources such as small rivers or streams. Archimedes screw plants reverse the pump use principle and employ the available stream power for energy production in very low head application. Based on the state-of-the-art, a numerical model is established to estimate efficiencies, energy production and profitability of variable speed operations for a small hydro plant using Archimedes screw. Several theoretical results and simulations are proposed. We validated them experimentally on the prototype of INSA Strasbourg, developed within the framework of this thesis. Finally, actions carried out on the experimental prototype led to maximizing the transfer of energy and limiting losses. Then a very specific MPPT (Maximum Power Point Tracking) control strategy is developed and is currently being implemented

La Société Auxiliaire d’Entreprises est fondée en 1924 par un important groupe énergétique pour construire des barrages hydroélectriques. Devenue indépendante, en quête de nouveaux débouchés, cette entreprise moyenne se reconvertit durant les années 1950 vers la construction de logements. Sous la conduite de deux entrepreneurs d’envergure, Gino Valatelli et son successeur Maurice Mathieu, elle parvient en quelques années à se hisser au premier rang des entreprises françaises de bâtiment. Spécialiste des grands ensembles, la Société Auxiliaire constitue un acteur majeur de la modernisation de la France des Trente Glorieuses, vue sous l’angle de l’urbanisation, du progrès du confort moderne et de l’évolution d’une des branches principales de l’économie, le bâtiment. Elle offre le premier exemple de grande entreprise, au sens moderne du terme, dans l’histoire du logement en France. Ce travail se veut une histoire d’une entreprise dont il cherche à mettre en lumière les originalités de la croissance, mises en perspectives avec une branche professionnelle encore peu étudiée et, au-delà, avec les grandes transformations liées à l’industrialisation et l’urbanisation de la société française. Il souhaite apporter une vision longtemps négligée, celle des constructeurs, au vaste chantier de l’histoire de la ville du temps présent et, particulièrement, du logement social. Cette étude permet de comprendre comment les principales sociétés du bâtiment ont dû innover en matière de stratégies afin de pouvoir répondre à une demande sociale exceptionnelle. A ce titre, l’étude du système d’entreprise apporte aussi une contribution à l’histoire du travail
The Company S. A. E was incorporated in 1924 by an important energy group to build power dams. This medium size company become independent and searching for new outlets it turned over to residential construction activities in the 1950’s. Under the leadership of two renowned contractors, Gino Valatelli and his successor Maurice Mathieu, it managed within a few years to pull itself to first rank of the French building trade companies. Big housing estates specialist, the Company S. A. E became one of the main actors of modernization of the “Thirty Glorious Years” France, with regards to urbanization, progress, modern conveniences and to evolution of one of the main branches of economy, the building industry. It gave the first example of large company in the modern meaning of the word, in the French housing history. This work is a story of a company and tries to enlighten the original features of its growth compared with a professional branch still hardly studied and, beyond this, with the great transformations linked to industrialization and urbanization of French society. It wishes to show a view which has been overlooked for ages, the constructors’ view of the wide work of nowadays town history and especially of social housing. This study allows to understand how the main building trade companies had to innovate, in order to meet an exceptional social demand. On this account, the study of the set up business system also contributes to work history

Le secteur energie est un des secteurs tres sensibles pour un pays. Il est necessaire de le maitriser, c'est-a-dire pouvoir predire son evolution et trouver des solutions acceptables pour repondre aux demandes en energie et donc de disposer des outils qui permettent de repondre rapidement a ces besoins. Une methode d'optimisation technico-economique d'une installation hydroelectrique est proposee. Plus particulierement adaptee aux petites centrales, elle permet : - de prevoir la recette annuelle probable pour un site : la recette est determinee a partir de l'etude hydrologique des courbes de debit du site disponible ; - de determiner les caracteristiques optimales de l'installation et de la machine installee a partir de la consideration des puissances dont on a besoin (la machine est optimale si elle arrive a produire toute la puissance demandee avec le meilleur rendement possible a un cout minimal) ; - d'evaluer l'investissement necessaire pour la realisation de la centrale. La methode est appliquee a deux sites reels : le fleuve sambirano (madagascar) et un site edf. Pour une periode test de production, la configuration optimale de ces deux centrales est proposee en fonction de la demande electrique et des tarifs simules.

L'hydroélectricité est la première des énergies renouvelables électriques. Sa production repose en partie sur des centrales au fil de l'eau dont les capacités de modulation sont encore faiblement exploitées. Les capacités d'ajustement des centrales hydrauliques sont d'autant plus essentielles aujourd'hui que la pénétration d'énergies intermittentes dans un mix énergétique décarboné est indispensable.Dans cette thèse, nous nous intéressons aux centrales au fil de l'eau turbinant le débit de cours d'eau aux marnages limités. Les enjeux de sûreté, notamment liés au multi-usage de l'eau, ainsi que la perspective de moduler les débits turbinés nous ont amenés à considérer le problème de la modélisation des écoulements dans les canaux reliant les centrales au fil de l'eau. Les équations de Saint-Venant sont les plus pertinentes pour ce type de modélisation. Nous avons proposé plusieurs approches à partir de ces dernières pour caractériser analytiquement la dynamique de l'écoulement à des variations de débits turbinés. Nous avons considéré la dynamique du système autour d'un régime fluvial stationnaire non-uniforme caractéristique des configurations hydroélectriques. La première approche est basée sur une approximation basses fréquences. La seconde approche est basée sur une méthode de réduction de modèle avec une paramétrisation selon le débit support. Une troisième approche est proposée en considérant explicitement la recherche d'une solution approximée des équations de Saint-Venant linéarisées autour d'une configuration hydroélectrique. Un critère spatio-fréquentiel est alors introduit, l'existence d'un biais en basses fréquences nous conduit à proposer un modèle d'ordre réduit dont la dynamique basses fréquences est imposée selon les résultats de la première approche. La solution exprimée sous forme de fonctions de transfert, comme pour les deux précédentes approches, met en évidence explicitement la présence de modes de résonance/anti-résonance. Finalement, nous illustrons les résultats vis à vis de simulations non-linéaires et de données réelles et proposons une régulation de niveau basée sur cette dernière approche
New challenges arise from energy transition toward a more sustainable energy mix. Hydropower is already the main source of renewable electricity. In order to integrate a massive increase in generation of renewable intermitent energies, improving the flexibility of run-of-the-river hydropower plants becomes essential. In this thesis, we focus on run-of-the river power plants facing water level constraints. Safety issues, partly due to the multiple uses of water, and the opportunity to modulate turbined flow rates have led us to adress the problem of flow modelisation in open channels that connect run-of-the rivers facilities with each others. An accurate model is provided by the Saint-Venant equations. From these latters, we have proposed different approaches to characterize analytically the flow dynamics in response to turbined flow variations. The system dynamics have been considered around a subcritical stationary non-uniform regime typical of hydroelectric configuration. The first approach is based on a low frequency approximation. The second approach is based on a parametric model reduction technique. By seeking explicitly an approximate solution to the linearized Saint-Venant equations around an hydroelectric configuration, we have proposed a third approach. A space-frequency criterion is introduced, which shows a bias in low frequency. Results of the first approach are then used to propose a reduced order model asymptotically exact in low frequency. As for the two other approaches, the solution takes the shape of parametric transfer functions. Resonance/anti-resonance modes explicitly appear. Finally, comparisons with non-linear simulations taking into account actual real data are discussed and a water level controller is developed based on the last approach

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet Innov'hydro, qui regroupe cinq laboratoires de Grenoble INP conjoints avec le CNRS et l'Université Grenoble Alpes et vise à mener une étude sur l'ensemble constitué par la turbine et le générateur électrique. Dans ce cadre, cette thèse menée dans G2Elab est dédiée aux techniques de contrôle avancées pour convertir de manière efficace l’énergie hydraulique en énergie électrique.Lorsque la centrale hydroélectrique est connectée aux réseaux comme fournisseur, à savoir le «mode PQ», elle délivre la quantité exacte de puissance active et réactive en fonction de la demande réelle ou permet d'exploiter au maximum la ressource primaire disponible. Cette thèse se focalise sur le dernier cas: le convertisseur côté machine confirme la vitesse de rotation optimale pour atteindre la puissance maximale; le convertisseur côté réseau assure la tension constante du circuit intermédiaire et envoie une alimentation de bonne qualité au réseau. Une topologie conventionnelle basée sur un générateur synchrone à aimant permanent (PMSG) est implémentée. Elle est composée d'une turbine hydraulique, de PMSG, de convertisseurs de source de tension dos à dos avec PWM en interaction avec le réseau.Une centrale hydroélectrique à vitesse variable (VS-HEP) est un système non linéaire variant dans le temps, perturbé par diverses incertitudes. Ainsi, cette thèse est dédiée à l’amélioration de la robustesse du contrôle et de la capacité de rejet des perturbations. Les contributions de cette thèse sont les suivantes:1. Modèle hydraulique et application de PHIL• Un modèle hydraulique tridimensionnel à échelle réduite est établi de manière flexible pour diverses conditions de fonctionnement en laboratoire.• Le modèle dynamique de l'actionneur à aubes directrices est introduit afin de prendre en compte les effets de la dynamique induite sur l'ensemble des performances électriques.• Sur la base du benchmark PHIL en temps réel flexible du G2Elab, un banc d'essai hydraulique à vitesse variable est construit, en cours d'adaptation pour le modèle à échelle réduite proposé.2. Contrôle avancé de la robustesse élevée et de la capacité de rejet de perturbations• Un contrôleur de vitesse basé sur ADRC est proposé pour améliorer les performances de suivi de vitesse, permettant ainsi un fonctionnement MPPT efficace. Un observateur de couple est intégré pour atténuer les effets des variations de couple hydraulique.• Un contrôleur ESO est implémenté dans la boucle de contrôle DC-Link. Il atteint une plus grande robustesse et améliore la dynamique de contrôle. Et il est simple à concevoir et à employer pour des ingénieurs.3. Technique de synchronisation basée sur ESO• Un ESO-PLL amélioré est proposé. Les incertitudes internes et les perturbations externes dans le système PLL sont estimées via ESO et activement compensées par une dynamique en boucle fermée en temps réel, ce qui permet une grande robustesse dans la gestion des perturbations.• Un intégrateur généralisé (GI)-ESO est proposé pour les systèmes présentant des perturbations sinusoïdales à haute fréquence. Un intégrateur généralisé est introduit pour estimer la perturbation haute fréquence dans la conception.• Une PLL basée sur GI-ESO est proposée pour les utilitaires distordus. Les erreurs haute fréquence apparaissant dans la phase estimée peuvent être éliminées en utilisant le GI-ESO.4. Gestion optimale des centrales hydroélectriques à stockage pompé• Une approche de programme dynamique est utilisée pour gérer de manière optimale le temps de pompage et de génération d'un système hydroélectrique hybride à stockage par pompage.• Les bénéfices de tous les régimes de fonctionnement à vitesse variable et à vitesse fixe sont comparés.• Les bénéfices quotidiens augmentent par rapport au mode de fonctionnement normal. Parallèlement, les restrictions hydrauliques et la consommation d’eau peuvent être respectées
This PhD thesis is in the frame of project Innov'hydro, which involves five joint Grenoble INP laboratories with the CNRS and Grenoble Alpes and aims to review the assembly composed by the turbine and the electric generator. Within this frame, this thesis carried out in G2Elab, is dedicated to advanced control techniques for efficiently converting the hydraulic energy into electric power.When the hydro-electric plant is connected with the grids as a supplier, namely `PQ mode', it either delivers the exact amount of active and reactive power according to the actual demand or allows to exploit the maximum of the available primary resource. This thesis is targeting on the latter case: The machine-side converter confirms the optimal rotational speed to achieve the maximum power; the grid-side converter ensures the constant DC-link voltage, and to send the good quality power to the grid. A conventional variable-speed direct drive Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG)-based topology is implemented, it is composed of a hydraulic turbine, a PMSG, back-to-back voltage source converters with PWM interacting with the three-phase grid.A Variable-Speed Hydro-Electric Plant (VS-HEP) is a nonlinear time-varying system disturbed by various uncertainties. Thus, this thesis devotes more efforts to improving the control robustness and disturbance rejection ability. The contributions of this thesis are as follows:1. Hydraulic model and PHIL implementation• A reduced-scale hydraulic model is flexibly established for various laboratory operation conditions.• The dynamic model of guide vane actuator is introduced in order to take into account the effects of the induced dynamics on the whole electric performance.• Based on the flexible real-time PHIL benchmark in G2Elab, a variable speed hydraulic test rig is built, being adapted to the proposed reduced-scale model.2. Advanced control of high robustness and disturbance rejection ability• An ADRC-based speed controller is proposed to improve the speed tracking performance, thus enabling efficient MPPT operation. Besides, a torque observer is incorporated to mitigate the effects caused by hydraulic torque variations. Experimental results prove its advantages for VS-HEP application.• An enhanced ESO-based controller is implemented into DC-link control loop. It achieves higher robustness and improve control dynamics. And it is simple to design and employ for practical engineers.3. ESO-based synchronization technique• An enhanced ESO-PLL is proposed. The internal uncertainties and external disturbances in PLL system are estimated via ESO and actively compensated into closed-loop dynamics in real-time, which can achieve high robustness in dealing with disturbances.• A Generalized Integrator (GI)-ESO is proposed for system with high-frequency sinusoidal disturbances. A generalized integrator is introduced to estimate the high-frequency disturbance in the design.• A GI-ESO-based PLL is proposed for under power quality degradation issues (unbalanced voltage, harmonics, and voltage offset). The high-frequency errors appearing in the estimated phase can be eliminated by employing the GI-ESO.4. Optimal management of pumped-storage hydro-electric plant• A forward dynamic program approach is used to optimally manage the pumping and generating operation time for a hybrid pumped-storage hydro-electric system.• The profits for all operation regimes of variable speed operation and fixed speed are compared.• The daily profits increase compared with the normal operation mode, meanwhile, it can maintain the hydraulic restrictions and water consumption to local residents

L’usine-barrage de Cusset, installée dans le département du Rhône sur la commune de Villeurbanne et le canal qui l'alimente, sera le thème de la thèse, objet de ce projet de recherche. Cette usine de production d’électricité, mise en service en 1899, s’insère dans un aménagement long de 19 kilomètres sur le canal de Jonage, dérivation du Rhône en amont de la ville de Lyon. Cusset est un élément emblématique de l’histoire de l’électricité visible dans le tissu urbain lyonnais et, qui plus est, toujours en exploitation. Le chantier du canal de Jonage, qui s’inscrit dans une époque de transition énergétique où l’électricité s’impose comme un nouveau modèle. C’est la première fois que l’on installe un barrage sur un grand fleuve près d’un centre urbain. Alors qu’à la même période des industriels installent des usines à proximité des chutes des Alpes ou des Pyrénées, avec Cusset, pour la première fois, l’électricité vient à l’industrie. Cusset n’est pas seulement un symbole technique mais également un symbole politique, porteur d’une modernité globale pour l’agglomération lyonnaise. Ce projet combine en effet l’alimentation en eau, la navigation fluviale et la production de l’électricité.L’usine-barrage de Cusset et l’aménagement du canal de Jonage ont déjà fait l’objet d’études et de recherches historiques. Il s’agit, dans cette thèse, de centrer le propos sur l’usine-barrage de Cusset et le canal et de les étudier d’un point de vue patrimonial et non pas uniquement historique. Cusset possède indéniablement une valeur patrimoniale, du fait de l’innovation qu’elle a représentée mais également en raison de son architecture spectaculaire. L’usine de Cusset est un véritable réservoir d’images, la plus emblématique étant très certainement l’affiche de la fée électricité du canal de Jonage. Quant à l’architecture du bâtiment c’est le résultat de l’alliance du travail de l’ingénieur et de l’architecte qui nous est donné à voir. Le bâtiment est d’ailleurs déjà mis en valeur par un éclairage nocturne. A Cusset, il est d’ores et déjà possible de dire que l’on est parvenu à allier l’exploitation industrielle d’un site avec une sorte de sauvegarde du patrimoine. L’aspect général du barrage ainsi que l’intérieur ont très peu évolué depuis la rénovation des années 1930. Lieu de production d’électricité, principalement à partir de l’énergie hydraulique mais aussi complétée par une usine thermique, et de transport d'énergie, le site de Cusset fait figure d'exception. A bien des égards, le site de Cusset mérite une attention particulière.Cette thèse ne se cantonne néanmoins pas uniquement à une étude du patrimoine et du bâti. En effet, comme dit précédemment, l’usine-barrage de Cusset fait partie d’un ensemble long de 19 kilomètres. Or depuis quelques années le Grand Lyon a mis en place un important projet d’aménagement des berges du canal de Jonage. Le Carré de Soie, espace proche de l’usine, est également en mutation. Aujourd’hui Cusset dépasse donc le simple cadre de l’usine elle-même pour s’insérer dans des logiques de recomposition urbaine plus globales. L’usine-barrage de Cusset doit être considérée dans son ensemble en prenant en compte le bâti et les aménagements des bords du canal et de la ville alentour. Il s’agit donc ici d’orienter les recherches patrimoniales sur les relations entre l’usine et son environnement et d’étudier les différents aspects, évènements et perceptions qui ont pu faire, ou peuvent faire de Cusset un patrimoine inscrit dans le tissu urbain. Il est également intéressant d’étudier les différents acteurs de cette patrimonialisation d’un site de production électrique et ce selon des échelles de lieu et de temps. De ce point de vue, ce travail de recherche est une nouveauté et propose une réflexion poussée sur des champs d’étude inexplorés pour ce lieu. Il s’inscrit également dans l’actualité des aménagements effectués par le Grand Lyon
The subject of this thesis and the aim of this research is the Cusset plant-dam in the Rhone department in the town of Villeurbanne and the canal which supplies it with water. This hydro-electric power plant, started up in 1899, is part of a renovation project, 19 kilometres long, on the banks of the Jonage canal which is a derivation of the Rhone upriver from the city of Lyon. Cusset is a symbolic element in the history of electricity that is visible in the urban site of Lyon and which is moreover still in use. The building of the Jonage canal, at a transitional period in the history of energy when electricity took over as the main power supply, marks "the growing importance of French hydro-electricity". It was the first time that a dam was built on a big river near a town. At the same time as plants were being built near the waterfalls of the Alps and the Pyrenees, with Cusset, for the first time, electricity was being brought to already existing industrial sites. This project would make Lyon the most electrified city in France thanks to the plant which was the most powerful in Europe when it was built. Cusset is not only a technical symbol but also a political one, incarnating the overall modernity of the Lyonnais area. This project is in fact threefold : water supply, fluvial navigation and the production of electricity.The plant-dam of Cusset and the building of the Jonage canal have already been studied as the subject of historical research. In this thesis, the aim is to focus the research on the Cusset plant-dam and the Jonage canal on the heritage impact of the project rather than the historical impact. There is no denying that Cusset is a great heritage site , not only for its innovative value, but also for its spectacular architecture. Cusset is a real reservoir of pictures, the most symbolic certainly being the poster of the electricity fairy on the Jonage canal. The architecture of the building is the result of the joint work of the engineer and the architect. Moreover the majesty of the building is already being enhanced when illuminated at night. It can now be said that it has been possible to combine the industrial exploitation of a site whilst respecting the heritage of that same site. The overall aspect of the site as well as the interior have hardly changed since the renovation carried out in the thirties. Cusset, a site where energy is produced,( mainly hydro-electric power but there is also a thermic plant), and a site where energy is transported. It can truly be said that Cusset is an exceptional site which for many reasons deserves to have special attention paid to it.This thesis however does not simply examine the heritage and buildings of the site. As we have already said, the Cusset plant-dam is part of a project that stretches over 19 kilometres. For the past few years, the Greater Lyon authorities have been working on an important development project for the banks of the Jonage canal. The "Carré de soie", an area near to the plant is also changing. So today Cusset goes beyond being simply a power plant by being integrated into the more global project of redefining the urban area in which it is situated. The Cusset plant and dam must be considered as a whole , taking into account the buildings, the development of the canal banks and the city around it. So this research into the heritage site is concentrated on the specific relationship between the plant and its environment and the various aspects, events and perceptions that have made or can make Cusset a heritage site that has been integrated into an urban setting. It is also interesting to study the various people and institutions that have contributed over time to making this energy production site a heritage site. It is from this point of view that this thesis raises new points of interest to be explored and researched around this industrial site

Depuis 2004, l'Université de Paris Sud a établi une collaboration avec le département de Génie Électrique de la Faculté d'ingénierie de l'Université du Laos (UNL). La thématique de recherche concerne le pilotage de l'électronique de puissance pour la gestion de sources d'énergie renouvelable pour le Laos. Ainsi en 2009, le Gouvernement français a financé une bourse de thèse pour le développement d'un outil de pré-dimensionnement de la production électrique renouvelable pour les villages isolés au Laos. En effet, le réseau de transport et de distribution du Laos est déjà en tension compte tenu de l'explosion de la consommation dans les zones urbaines. Son extension aux zones rurales notamment dans les zones montagneuses représente un coût d'investissement beaucoup trop élevé. Par contre le pays bénéficie de ressources naturelles (hydrauliques, solaire et agricoles) dont l'exploitation judicieuse peut permettre le développement de la filière des énergies renouvelables. La production d'énergie électrique décentralisée (fermes solaires par exemple) nécessite une évaluation des ressources locales et un dimensionnement optimal de l'ensemble des constituants (sources, dispositifs de stockage, convertisseurs, etc.) et de l'architecture du mini ou micro réseau autonome.Cette thèse est organisée en 3 chapitres :Le chapitre 1 présente dans un premier temps le travail qui permit d'identifier les besoins et les ressources effectivement disponibles au Laos. Pour cela, un séjour de plusieurs semaines dans des zones rurales reculées du Nord-Ouest du Laos a été effectué. Cela a permis d'obtenir un profil de consommation standard, d'identifier les ressources et de relever les données des réseaux rudimentaires existants (puissance et configuration). Une importante recherche bibliographique sur les outils logiciels existants a ensuite été réalisée. Cela a permis de dimensionner et de simuler ces systèmes autonomes. Le chapitre 2 présente les limitations de ces outils de conception (absence de flexibilité dans les modèles utilisés et algorithmes d'optimisation trop contraints) et le développement dans l'environnement de Matlab-Simulink d'une bibliothèque de modèles des constituants du système d'énergie autonome. Les modèles sont réalisés pour faciliter un dimensionnement optimal du système selon des critères de coût, de disponibilité et de fiabilité. Un important travail d'étude bibliographique sur les architectures de réseaux a été réalisé et combiné à une synthèse des ressources et des besoins des milieux ruraux au Laos. Le chapitre 3 présente deux exemples de dimensionnement de systèmes de production d'électricité pour des sites isolés au Laos à partir d'énergie renouvelables. Le cahier des charges correspond à un village isolé de 50 maisons pour 130 habitants. Le critère économique est fondamental dans cette étude où l'optimisation cherche à réduire les coûts des constituants tout en satisfaisant les besoins en puissances des villageois. Différentes optimisations continue et hybrides (continu et entier) sont conduites en tenant compte de contraintes sur les sources. Des indicateurs de performance sont ainsi utilisés: "Loss of Power Supply Probability, Forced Outage Rates, Annualized Cost of System, Levelized Cost of Energy, etc."
Since 2004, a collaboration between Université Paris Sud of France and the Department of Electrical Engineering Faculty of Engineering, National University of Laos (NUOL) has been carried out on the control of power electronics for the management of renewable energies source in Laos. Therefore in 2009, the French Government has funded a PhD thesis on the development of a designing tool for the early-sizing of renewable electricity production for isolated villages in Laos. This thesis report is organized in three chapters:Chapter I presents a short review of the status and development plans for the electrification of Laos. Then, based on a two-month field study in Northern Laos, analyses of energy consumptions of households in isolated villages and available renewable sources, using small scale hydro power plants and solar systems among others, are presented. Afterward, micro-grid configurations and technologies adapted to Laos are discussed. Obtained results are used in the next chapters as specifications for the designing tool.Chapter II focuses on software tools for system design and system modeling. First, a short review of the existing early-sizing tools for renewable energy sources for isolated villages is presented. But an analysis of evaluated software's such as LEAP, HOMER, HOGA, etc. shows that they are not opened enough to facilitate the development of a flexible and scalable designing too. Thus, Matlab/Simulink software is chosen as an open and highly adaptable architecture research tool. Then, specific models for renewable sources, storage devices, grid configuration are developed in order to facilitate the optimization procedures of an off-grid system design. After that, a short review of the existing optimization algorithms, available in Matlab, is carried out. Then, a paralleled mono-objective Genetic Algorithm is configured and applied in the next chapter.Chapter III presents several designs of isolated villages in Laos, using renewable energies. The specifications focus on isolated villages of about 50 houses for 120 inhabitants. The economic aspect is a key point in order to minimize costs of designed system while satisfying daily load demands of the village. For this task, locally available natural resources such as rivers and solar radiation are considered as energy sources. Various optimizations using continuous and discrete optimization algorithms are conducted taken into account the sources constraints and a short review of the existing hybrid system performance indicators is carried out, such as: Loss of Power Supply Probability, Forced outage rates, Annualized Cost of System, Levelized Cost of Energy, etc. Finally, the results obtained in this thesis show that renewable sources can be used at a reasonable price for off-grid electrification of isolated villages in Laos. Moreover, the developed designing tool can easily be adapted to new models of renewable sources and storage devices, which is the main interest of a designing tool for the early-sizing of off-grid renewable electricity production for isolated villages in Laos

Actuellement, la flexibilité et le stockage de l'énergie sont parmi les principaux défis de l'industrie de l'énergie. Les stations de transfert d'énergie par pompage (STEP), en utilisant des turbines-pompes réversibles, comptent parmi les solutions les plus rentables pour répondre à ces besoins. Pour assurer un réglage rapide du réseau électrique, les turbines-pompes sont sujettes à de rapides changements entre modes pompage et turbinage. Elles sont souvent exposées à un fonctionnement prolongé dans des conditions hors nominal. Pour assurer la stabilité du réseau, la zone d'exploitation continue de turbines-pompes réversibles doit être libre de toute instabilité hydraulique. Deux sources principales d'instabilités en mode pompage peuvent limiter la plage de fonctionnement continu. Il s'agit de la présence de cavitation et de décollement tournant, tous deux survenant à charge partielle. La cavitation peut conduire à des vibrations, des pertes de performance et parfois même à l'érosion de la turbine-pompe. En outre, en raison de décollements tournants (apparition et décomposition périodique de zones de recirculation dans les régions du distributeur), la machine peut être exposée à un changement incontrôlable entre les points de fonctionnement, avec une modification de charge et une baisse significative des performances. Les deux phénomènes sont très complexes, tri-dimensionnels et délicats à étudier. Surtout le phénomène de décollement tournant dans les turbines-pompes est peu abordé dans la littérature. Le premier objectif de l'étude du doctorat présenté a été d'utiliser un code numérique, testé au laboratoire, et de développer une méthodologie de calcul pour permettre la prévision des phénomènes à charge partielle. L'étude a été faite sur une géométrie à échelle réduite d'une turbine-pompe de haute chute. Des calculs numériques ont été effectués en utilisant le code FINE/Turbo avec le modèle de cavitation barotrope qui a été développé au laboratoire. L'analyse des écoulements cavitants a été faite pour des débits et de niveaux de cavitation différents. Les principales analyses portent sur des valeurs naissantes de cavitation, des courbes de chute et sur le prédiction des formes de cavitation pour différents débits et valeurs de NPSH. Une attention particulière a été portée sur l'interaction entre les formes de cavitation à l'entrée de la roue et la baisse de performance (zone de feston), causée par le décollement tournant qui apparaît dans la région du distributeur. Les résultats numériques ont montré un bon accord avec les données expérimentales disponibles. La deuxième partie de la thèse a concerné la prédiction et l'analyse de décollements tournants. Des simulations ont été utilisées pour prédire les régions d'exploitation stables et instables de la machine. La méthodologie mentionnée pourrait fournir des résultats globaux précis pour différents points de fonctionnement avec un faible coût de calcul. Afin d'obtenir des informations détaillées sur les écoulements instables, des simulations instationnaires plus précises ont été réalisées. L'analyse locale des écoulements a permis la description des mécanismes gouvernant le phénomène de décollement tournant. Les analyses permettent l'étude du nombre, de l'intensité et des fréquences de rotation des cellules tournants. En outre, les calculs instationnaires donnent une très bonne prédiction de la performance de la turbine-pompe. L'approche proposée est fiable, robuste et précise. La méthodologie de calcul proposée peut être utilisée sur plusieurs géométries de turbine-pompe (ou pompe centrifuge), pour une large gamme de débits et de géométries de directrices. Les simulations proposées peuvent être utilisées à l'échelle industrielle pour étudier les effets de géométrie, d'angles d'ouverture de directrices ou de l'influence du jeu entre la roue et le distributeur afin de réduire ou même éliminer les effets négatifs des décollements tournants
Flexibility and energy storage seem to be the main challenges of the energy industry at the present time. Pumped Storage Power Plants (PSP), using reversible pump-turbines, are among the most cost-efficient solutions to answer these needs. To provide a rapid adjustment to the electrical grid, pump-turbines are subjects of quick switching between pumping and generating modes and to extended operation under off-design conditions. To maintain the stability of the grid, the continuous operating area of reversible pump-turbines must be free of hydraulic instabilities. Two main sources of pumping mode instabilities are the presence of the cavitation and the rotating stall, both occurring at the part load. Presence of cavitation can lead into vibrations, loss of performance and sometimes erosion. Moreover, due to rotating stall that can be observed as periodic occurrence and decay of recirculation zones in the distributor regions, the machine can be exposed to uncontrollable shift between the operating points with the significant discharge modification and the drop of the efficiency. Both phenomena are very complex, three-dimensional and demanding for the investigation. Especially rotating stall in the pump-turbines is poorly addressed in the literature. First objective of the presented PhD study has been to develop the cost-efficient numerical methodology in order to enable the accurate prediction and analysis of the off-design part load phenomena. The investigations have been made on the reduce-scaled high head pump-turbine design (nq = 27rpm) provided by Alstom Hydro. Steady and unsteady numerical calculations have been performed using code FINE/Turbo with barotropic cavitation model implemented and developed before in the laboratory. Some of the numerical results have been compared to the experimental data. Cavitating flow analysis has been made for various flow rates and wide range of cavitation levels. Flow investigation has been focused on the cavitation influence on the flow behavior and on the performance of the machine. Main analyses include incipient cavitation values, head drop curves and cavitation forms prediction for wide ranges of flow rates and NPSH values. Special attention has been put on the interaction between cavitation forms and the performance drop (hump zone) caused by the rotating stall. Cavitation results showed good agreement with the provided experimental data. Second part of the thesis has been focused on the prediction and analysis of the rotating stall flow patterns. Computationally fast steady simulations has been presented and used to predict stable and unstable operating regions. The analyses have been done on 4 different guide vanes openings and 2 guide vanes geometries. In order to get detailed information about the unsteady flow patterns related to the rotating stall, more exact unsteady simulations have been performed. Local flow study has been done to describe in details the governing mechanisms of the rotating stall. The analyses enable the investigations of the rotating stall frequencies, number of stalled cells and the intensity of the rotating stall. Moreover, the unsteady calculations give very good prediction of the pump-turbine performance for both, stable and unstable operating regions. Numerical results give very good qualitative and quantitative agreement with the available experimental data. The approach appears to be very reliable, robust and precise. Even though the numerical results (rotating stall frequencies, number of cells...) on the actual geometry should be confirmed experimentally, author believes that the methodology could be used on any other pump-turbine (or centrifugal pump) geometry. Moreover, the simulations can be used industrially to study the effects of the guide vanes geometries, guide vanes opening angles and influence of the gap between the impeller and the distributor in order to reduce or even eliminate the negative effects of the rotating stall

La présente recherche porte sur l’histoire coloniale canadienne des peuples autochtones, plus précisément celle du développement économique et de l’exploitation des richesses hydrauliques. En 1957, l’augmentation de la demande d’électricité par la population et les industries à distance lointaine mène à la construction de la centrale hydroélectrique de Caribou Falls, située sur la rivière English, localisée dans le nord-ouest de l’Ontario. Au cours des trente années suivantes, la population ojibwée de One Man Lake subit des séquelles d’effets direct et indirect entraînées par le barrage. La création du réservoir provoque plus spécifiquement des impacts environnementaux qui produisent des effets néfastes sur la sécurité, la santé, l’économie et le tissu social de la communauté et entraînent la réinstallation forcée de la population et la destruction d’un cimetière ancestral. Cette thèse tente de prouver que la relation intime que les Ojibwes entretiennent avec leur terre ancestrale est perturbée et que les structures sociales et économiques sont désagrégées lorsque la commission d’hydroélectricité de l’Ontario termine la construction de la centrale en 1958. Dans le but d’enrichir ce projet, plusieurs cartes ont été créées à l’aide des logiciels de système d’information géographique (SIG) afin de démontrer visuellement l’histoire de la région et le bouleversement que la centrale impose sur la communauté de One Man Lake.

Ce travail de recherche vise à optimiser la procédure opérationnelle des centrales hydroélectriques en cascade afin de les utiliser efficacement pour la production d’électricité et l’irrigation. Le défi consistait à trouver le modèle le plus réaliste basé sur la caractéristique stochastique des ressources en eau, sur la demande en énergie et sur le profil d'irrigation. Tous ces aspects sont affectés à court et à long terme par un large éventail de conditions différentes (hydrologique, météorologique et hydraulique). Au cours de ce projet, une étude bibliographique a été réalisée afin d'identifier les problèmes techniques qui empêchent l'utilisation efficace des centrales hydroélectriques dans les pays en développement. Le système est modélisé numériquement en tenant compte de toutes les variables et paramètres impliqués dans le fonctionnement optimal. L'approche la plus appropriée est choisie afin de maximiser l'utilisation efficace de l'eau et de minimiser les pertes économiques, où différents scénarios sont simulés afin de valider les solutions adoptées
This research work aims to optimize the operational procedure of cascade hydro plants in order to be efficiently used for power generation and irrigation. The challenge was to find the most realistic model based on the stochastic feature of water resources, on the power demand and on the irrigation profile. All these aspects are affected on the short and on the long run by a wide range of different conditions (hydrological, meteorological and hydraulic). During this project a bibliographic study was done in order to identify the technical issues that prevent the efficient use of hydro plants in developing countries. The system is numerically modelled taking into consideration all the variables and parameters involved in the optimal operation. The most appropriate approach is chosen in order to maximize the efficient use of water and to minimize economical losses, where different scenarios are simulated in order to validate the adopted suggestions

Dans un marché mondial, de nombreuses sociétés sont passées d’une stratégie d’entreprise centralisée où les produits sont conçus dans un lieu central et fabriqués dans les centres régionaux à une entreprise décentralisée, puis à une organisation répartie sur les régions. Le contexte Industriel de la thèse est GE Renewable Energy – Hydro solutions qui conçoit et fabrique des centrales d’énergie hydraulique. L’organisation GE hydro est dispersée sur 5 régions (Amérique du Nord, Amérique Latine, Europe, Chine et Inde). Chaque région est devenue une partie de cette organisation distribuée où sont conçues et fabriquées des turbines hydrauliques / générateurs. Cependant, de nouveaux défis ont surgis dans ce processus de développement de produits distribués : les besoins spécifiques à un marché, les différentes pratiques de travail, des différentes méthodes de conception, en plus des différences culturelles entre les régions.Afin de rationaliser ces différences, le développement de produits distribués comportait plusieurs objectifs. Par exemple, la standardisation des processus d'ingénierie, le développement des guides de conception commune pour les outils d'ingénierie, l'harmonisation des procédures de qualité et de résolution des problèmes. L’organisation Hydro a confié ces objectifs aux collectifs d'ingénierie virtuels qui sont dispersés dans toutes les régions.Notre recherche vise à étudier et à soutenir les collectifs d'ingénierie virtuels dans la co-création des standards techniques propres à l'entreprise. Les collectifs d'ingénierie virtuels impliquent des concepteurs, des ingénieurs industriels, des techniciens ainsi que les utilisateurs finaux. Ils devaient collaborer à distance afin de co-développer les standards techniques et plus tard de les adopter dans les projets des clients.Les collectifs d'ingénierie virtuels ont été au cœur de notre démarche de standardisation, la thèse a abordé les questions de recherche suivantes :1."Quel processus et plateforme collaboratifs de standardisation pourront permettre aux collectifs d'ingénierie de co-développer leurs standards à distance ?"2."Quelles sont les caractéristiques des différents types de collectifs virtuels qui conviennent respectivement au processus collaboratif de standardisation ?"3."Quel processus opérationnel doit être défini pour faciliter le travail des collectifs d'ingénierie virtuels dans une organisation gérée par projets ?"De la littérature, nous avons défini et différencié les types des collectifs d'ingénierie virtuels en tant que communautés de pratiques ou d'intérêt virtuelles, des équipes virtuelles et des réseaux d'apprentissage. Grâce à des observations et des réflexions autour de la pratique, nous avons développé et testé nos propositions. Les contributions principales de la thèse sont résumées telles que :1.Un modèle de processus collaboratif de standardisation pour co-développer les standards techniques à distance.2.HySPeC - une plateforme collaboratif de standardisation - pour répondre aux différentes exigences du processus collaboratif de standardisation.3.Un modèle dynamique pour caractériser les collectifs virtuels en fonction de leurs phases de développement.4.Un cadre des collectifs virtuels pour sélectionner, différencier et adapter les collectifs virtuels en fonction des objectifs du projet.5.Un processus opérationnel des collectifs virtuels pour faciliter l'adoption et la mise en œuvre des standards d'ingénierie dans les projets.La direction chez GE Hydro a considéré les propositions comme un facteur de succès pour co-développer les standards d'ingénierie à distance. Les différents types des collectifs virtuels peuvent s’adapter au processus de standardisation collaboratif et utiliser intuitivement les fonctionnalités de la plateforme collaborative. L'approche a également fourni un processus opérationnel pour faciliter l'intégration et le travail des collectifs d'ingénierie virtuels au sein de l'organisation hydro
In a global economy, the conquest of exploring and acquiring new markets has led many companies to expand their business around the globe. Many companies adopted a strategy of shifting from a centralized company where products were designed and manufactured in one region to a decentralized company, and then to a distributed organization over the regions. Our thesis context is GE Renewable Energy – Hydro solutions that designs and manufactures hydraulic power plants. GE hydro organization is scattered over 5 regions (North America, Latin America, Europe, China and India). Each region became part of this distributed organization where they participated in the designing and the manufacturing of the hydraulic turbines/ generators. However, new challenges arose in this distributed product development process: specific market needs, different working practices, various design methods, multitude of design tools in addition to the cultural differences among the regions.In order to rationalize the regional differences, the distributed development of hydraulic turbines and generators entailed several objectives. For example, standardization of engineering processes, development of common design guides for engineering tools, harmonization of quality sheets and troubleshooting procedures. Hydro organization has entrusted these objectives to the virtual engineering collectives who are dispersed in all the regions.Our research aimed at studying and supporting the virtual engineering collectives in the co-creation of corporate engineering standards and guidelines. The virtual engineering collectives involved the designers, industrial engineers, technicians as well as the end-users. They had to remotely collaborate in order to co-develop the engineering standards and later on to adopt them in customer projects.Since the virtual engineering collectives were at the core of our standardization approach, the thesis addressed the following research questions:1- “which collaborative standardization process and platform could enable the engineering collectives to co-develop their standards at distance?”2- “what are the characteristics of the different virtual collectives’ types which suit respectively the collaborative standardization process?”3- “which operational process has to be defined to ease the work of the virtual engineering collectives within a project based management style?”From the literature, we defined and differentiated the virtual engineering collectives’ types as virtual communities of practice and/or interest, virtual teams and networks of learning. Through observations and reflections from the practice, we have developed and tested our propositions. The main thesis’ contributions are summarized as follows:1- The collaborative standardization process to co-develop the engineering standards at distance.2- HySPeC templates – the collaborative standardization platform - to respond to the different requirements of the collaborative standardization process.3- The virtual collectives’ dynamics (VCD) model to characterize the virtual collectives in function of their development phases.4- The virtual collectives’ framework (VCF) to select, differentiate and fit the virtual collectives in function of the project’s objectives.5- The virtual collectives’ operational process to facilitate the adoption and the implementation of the engineering standards in the customers’ projects.The top management at GE Hydro found the proposed collaborative standardization approach able to co-develop the engineering standards at distance. The different virtual collectives’ types can fit and adapt to the collaborative standardization process and intuitively use the collaborative platform’ functionalities. The approach also provided an operational process to facilitate the integration and the work of the virtual engineering collectives within the distributed hydro organization

Au Liban, 65% de la population résident à Beyrouth et au Mont Liban particulièrement dans la zone côtière et dans une bande étroite du flanc ouest du Mont Liban. Cette occupation engendre une forte pression anthropique sur les ressources hydriques. En effet environ 330 Mm3 d'eaux usées par an sont rejetés dans la Méditerranée par 53 émissaires distribués sur les villes côtières. Ces eaux, rejetées en grande majorité sans traitement, représentent le vecteur principal de pollution du milieu récepteur que représente la Mer Méditerranée (MOE/UNDP/ECODIT, 2011).Cette étude avait pour objectif principal de déterminer la qualité des eaux usées au Liban et d'établir une comparaison entre les contextes Libanais (en s'appuyant sur Beyrouth) et Français (cas de l'agglomération parisienne). Un suivi ponctuel des eaux usées provenant de 4 sites de prélèvement représentatifs de la région de Beyrouth et ses banlieues (sites d'Al Ghadir, Fleuve Beyrouth, Antelias et Jounieh) a été conduit. Deux sites ont été sélectionnés pour un suivi en continu de l'évolution des eaux usées aux échelles journalière et hebdomadaire : Jounieh et Al Ghadir. En France, une série de campagnes ont été réalisées sur les principaux émissaires des stations d'épuration de Marne Aval, Seine Amont, Seine Centre et Seine Aval, au sein de la STEP Seine Centre (au niveau des traitements primaire et secondaire), et en Seine. Ensuite les résultats à Beyrouth et Paris ont été confrontés pour déterminer l'impact sur l'environnement qu'aurait la mise en place de traitements adaptés aux effluents libanais. Les niveaux de contamination pour les paramètres globaux sont comparables pour le prélèvement ponctuel entre les bassins versants d'Al Ghadir et de Jounieh. Cependant les niveaux relevés à Al Ghadir et Jounieh sont plus élevés que ceux d'Antelias et Fleuve Beyrouth. Par ailleurs, le suivi en continu a permis de mettre en évidence que les niveaux en MES, MVS, DCOT et DBO5 sont généralement comparables sur les deux sites Al Ghadir et Jounieh. La comparaison avec les émissaires parisiens montre des différences significatives pour les MES, MVS et DBO5, ces paramètres sont significativement plus élevés sur les sites libanais. Pour la DCOT, les concentrations sont comparables entre les deux pays. En comparant les ETM totaux (Cr, Zn, Cu, Cd et Pb), on trouve que la concentration en cuivre des émissaires parisiens est plus élevée que celle du Liban pour les bassins versants d'Al Ghadir et Jounieh. Pour le plomb et le zinc, les concentrations sont comparables entre les deux pays. Enfin les concentrations en cadmium et chrome sont beaucoup plus élevées à Beyrouth qu'à Paris. Les flux en ETM au Liban exportés vers la Mer Méditerranée pour le site d'Al Ghadir sont 20,7; 20,8; 2,42; 0,6; et 1,5 kg/jour respectivement pour le CrT, ZnT, CuT, CdT et PbT et pour l'émissaire de Jounieh 0,66; 3,7; 0,38; 0,045 et 0,33 kg/jour. En s'appuyant sur l'efficacité des STEP parisiennes, les niveaux rejetés diminueraient de 90 à 98% pour les MES, de 84 à 95% pour la DCOT et de 63 à 97 % suivant l'ETM concerné
In Lebanon, 65 % of the population lives in Beirut and Mount Lebanon particularly along the coastal area and a narrow band of the western side of the Lebanon Mount. This occupation generates a strong anthropic pressure on the water resources. Indeed approximately 330 mm3 of waste waters a year are rejected into the Mediterranean by 53 trunks distributed along the coastal towns. In fact, these wastewaters are released to natural media without any significant treatment and These effluents, released in great majority without treatment, are considered as the primary vector of the Mediterranean Sea pollution (MOE/UNDP/ECODIT, 2011).This study aimed at determining the quality of wastewaters in Lebanon and at establishing a comparison between the Lebanese (with respect to Beirut) and French (case of the urban area of Paris) contexts. A specific monitoring of wastewaters was led on 4 representative sampling sites of the area of Beirut and its suburbs (Al Ghadir sites, Beirut River, Antelias and Jounieh). Two sites were selected to follow the evolution of the wastewater quality both at the daily and weekly scale: Jounieh and Al Ghadir. In France, a series of campaigns were carried out on the main trunks of several wastewater treatment plants, e.g., Marne Aval, Seine Amont, Seine Aval and Seine Centre, in the Seine Centre WWTP (within the primary and secondary treatments), and in the Seine River. Then the results in Beirut and Paris were confronted to determine the environmental impact of the installation of treatments adapted to the Lebanese effluents.Contamination levels for the water quality parameters were comparable for the punctual sampling between the Al Ghadir and Jounieh watersheds. However, the levels found in Al Ghadir and Jounieh were higher than those of Antelias and Beirut River. In addition, continuous monitoring helped to highlight the levels of TSS, VSS, BOD5 and CODT were generally comparable at both sites: Al Ghadir and Jounieh. The comparison with the Parisian trunks showed significant differences for TSS, BOD5 and VSS, these parameters were significantly higher on Lebanese sites. For CODT, concentrations were comparable between the two countries. By comparing the total ETM (Cr, Zn, Cu, Cd and Pb), we found that Cu concentrations in Parisian trunks were higher than those of Lebanese Al Ghadir and Jounieh watersheds. For lead and zinc concentrations were comparable between the two countries. Finally, the concentrations of cadmium and chromium were much higher in Beirut than in Paris. Trace metal flows to the Mediterranean Sea from the Al Ghadir site were of 20,7; 20,8; 2,42; 0,6; and 1,5 kg/day for CrT, ZnT, CuT, CdT and PbT respectively, and for Jounieh they were of 0,66; 3,7; 0,38; 0,045 and 0,33 kg/day, respectively. Based on the effectiveness of the Parisian WWTPs, released levels would decrease by 90-98 % for TSS, 84-95 % for CODt and 63-97 % depending on the ETM concerned

La gestion par eclusee de la centrale hydroelectrique d'orlu (pyrenees ariegeoises) provoque des perturbations des regimes hydrologiques et thermiques d'une riviere a truite, l'oriege. Le recrutement de cette espece est affecte. Les fluctuations de debit accentuent l'instabilite du milieu : l'habitat physique de la truite est degrade. Les temperatures n'atteignent jamais des valeurs prejudiciables a la truite, mais l'hypothese de chocs thermiques peut etre envisagee. Le role de tampon thermique du milieu hyporheique est montre. Le deroulement de la ponte est perturbe, mais n'a pu etre quantifie efficacement. Une reponse adaptative de la population s'exprime par la precocite de la premiere maturation. L'etude experimentale de la survie des ufs a montre un colmatage precoce des frayeres conduisant a une reduction des taux de survie de 50 a 60% par rapport au milieu naturel. Les alevins ont montre en milieu naturel ou peu affecte une logique d'utilisation d'habitat traduisant leurs preferenda, l'habitat a bas debit etant limitant. La situation inverse est observee en zone perturbee : l'habitat favorable a fort debit conditionne la capacite d'accueil de ce milieu, les alevins en surnombre sont entraines par les eclusees. Des experimentations en chenal semi-naturel ont permis d'isoler certains mecanismes impliques. Le comportement social et la territorialite propres a la truite jouent un role important, ainsi que le niveau du debit de base et de la frequence des eclusees qui conditionnent l'acces a l'abris des alevins. L'acquisition d'une certaine experience, diminuant la vulnerabilite des alevins semble egalement evidente. L'hypothese d'une recolonisation des secteurs aval par des alevins devalant de l'amont n'a pu etre verifiee. En revanche, la perennisation des effets des eclusees a l'ensemble de la population est demontree ainsi que le role de la reduction de la pente du lit dans l'attenuation de leurs effets. Ces resultats nous amenent a envisager l'existence de sous-populations, qui developperaient en milieu perturbe des mecanismes compensatoires intervenant au niveau du metabolisme et de la fecondite. Les niveaux de compensation atteints sont cependant reduits puisque les densites et l'etat de sante des truites sont affectes sur un troncon representant pres de 15% de la riviere accessible a la peche sportive.

Ce travail de recherche vise à optimiser la procédure opérationnelle des centrales hydroélectriques en cascade afin de les utiliser efficacement pour la production d’électricité et l’irrigation. Le défi consistait à trouver le modèle le plus réaliste basé sur la caractéristique stochastique des ressources en eau, sur la demande en énergie et sur le profil d'irrigation. Tous ces aspects sont affectés à court et à long terme par un large éventail de conditions différentes (hydrologique, météorologique et hydraulique). Au cours de ce projet, une étude bibliographique a été réalisée afin d'identifier les problèmes techniques qui empêchent l'utilisation efficace des centrales hydroélectriques dans les pays en développement. Le système est modélisé numériquement en tenant compte de toutes les variables et paramètres impliqués dans le fonctionnement optimal. L'approche la plus appropriée est choisie afin de maximiser l'utilisation efficace de l'eau et de minimiser les pertes économiques, où différents scénarios sont simulés afin de valider les solutions adoptées
This research work aims to optimize the operational procedure of cascade hydro plants in order to be efficiently used for power generation and irrigation. The challenge was to find the most realistic model based on the stochastic feature of water resources, on the power demand and on the irrigation profile. All these aspects are affected on the short and on the long run by a wide range of different conditions (hydrological, meteorological and hydraulic). During this project a bibliographic study was done in order to identify the technical issues that prevent the efficient use of hydro plants in developing countries. The system is numerically modelled taking into consideration all the variables and parameters involved in the optimal operation. The most appropriate approach is chosen in order to maximize the efficient use of water and to minimize economical losses, where different scenarios are simulated in order to validate the adopted suggestions

Ce travail s’intéresse à l’étude d’un système de pompage turbinage à vitesse variable avec une machine asynchrone doublement alimentée face aux perturbations de réseau électrique. L’objectif est d’assurer la continuité de service de cet élément stabilisateur de réseau électrique de sorte qu’il reste connecté au réseau même en cas de perturbations. Le contrôle du système dans les différentes phases de fonctionnement en mode sain a été tout d’abord développé ainsi qu'une étude de stabilité de système utilisant l’analyse modale. Les différents outils nécessaires pour cette analyse ont été tout d’abord mis en oeuvre. Ensuite, les limites de stabilité du système ont été étudiées tenant compte de la variation de longueur de ligne. Le comportement du système en présence des défauts a été par la suite étudié. Les défauts de réseau considérés sont les défauts symétriques et les défauts asymétriques. Une solution basée sur la modification de la stratégie de contrôle a été adoptée pour le cas des défauts symétriques et une solution basée sur l’ajout d’éléments au circuit de puissance a été adoptée pour les cas des défauts asymétriques. Un dispositif expérimental de 4kW a été mis en oeuvre pour la validation des développements menés dans le cadre de cette thèse.

Au début des années cinquante, alors qu'il semble probable qu'une centrale hydroélectrique va se construire sur le fleuve Saint-Laurent, en face de Montréal, Hydro-Québec entreprend plutôt de bâtir une centrale sur la rivière Bersimis, à 600 km de Montréal. Pourquoi ce projet fût-il lancé, comment a-t-on procédé à la réalisation des travaux et quels furent les principaux acteurs mêlés à ce projet? Avec l'aide des archives d'Hydro-Québec et de ceux qui les conservent, nous pensons avoir levé un peu plus le voile sur une période encore souvent négligée par les chercheurs. En mars 1952, le gouvernement de Maurice Duplessis lance donc un important projet d'aménagement hydroélectrique sur la rivière Bersimis. Pour se justifier, le premier ministre invoque la nécessité de développer les ressources minières et industrielles de la Côte-Nord et de la Gaspésie. Au regard du projet de canalisation du fleuve Saint-Laurent, il y a lieu de croire à une manoeuvre politique pour se soustraire à l'empiètement du gouvernement d'Ottawa sur les ressources naturelles de la province de Québec. Plutôt qu'au privé, c'est à Hydro-Québec que la réalisation des travaux est confiée. Pour la jeune société d'État, le projet Bersimis est l'occasion de mettre en branle le réseau d'interconnexion qui, à terme, permettra une gestion intégrée de l'ensemble de ses équipements de production et de transport, au profit de Montréal. Si la phase préliminaire du projet baigne dans l'improvisation, une organisation efficace est rapidement mise sur pied, appuyée sur une gestion souple des ressources et une structure de contrôle rigoureuse. Les talents des administrateurs et des ingénieurs sont particulièrement mis à l'épreuve dans le perçage d'un tunnel de 12 km de longueur et dans la construction d'une ligne de transport d'énergie à haute tension de 600 km. Ces exploits seront bien salués par les spécialistes. Toutefois, il aura fallu la chute d'une plateforme entraînant dix ouvriers dans la mort pour réussir à soulever l'attention des journaux quotidiens ainsi qu'une tempête parlementaire à Québec. La mise en service de la centrale débutera à l'intérieur des délais fixés, en octobre 1956. L'étude du projet Bersimis montre comment Hydro-Québec s'est transformée pour être capable d'entreprendre les grands travaux qui ont marqué les années soixante et soixante-dix. C'est en bâtissant Bersimis que la jeune société d'État a permis à ses ingénieurs et techniciens de développer expertise et savoir-faire pour construire des grandes centrales et les mettre en réseau avec les grands centres de consommation. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hydro-Québec, Hydroélectricité, Projet de construction, Innovation technologique, Québec (Province), Duplessis Maurice.

Evaluer les retombées économiques d’un projet, cela consiste à évaluer le bénéfice du projet du point de vue de la collectivité. C’est le processus d’analyse, de mesure et d’appréciation de l’impact du projet, sur l’économie locale, régionale ou nationale. Il permet de prendre une décision optimale sur la faisabilité de l’investissement compte tenu de ses incidences sur l’ensemble des agents économiques. L’incohérence des approches et outils dans l’évaluation peut biaiser le calcul de l’impact net du projet, et par conséquent, biaiser les termes de la hiérarchisation des priorités en matière d’investissement. Dans le cas des projets sensibles, nécessitant de lourds investissements et beaucoup médiatisés, comme cela est le cas des projets énergétiques ; le biais peut s’avérer désastreux et aboutir à une situation chaotique. La présente recherche porte sur l’évaluation des retombées économiques des projets énergétiques au Québec ; la pertinence et la cohérence des outils et méthodes d’évaluation. Elle est édifiée par une étude de cas. L’étude porte sur l’évaluation du projet de la mini-centrale hydroélectrique de Val Jalbert par la méthode de l’analyse coûts-avantages. Nous utilisons la méthode des prix de référence selon l’approche de l’ONUDI. L’étude révèle que le projet de la mini-centrale hydroélectrique de Val Jalbert répond positivement aux deux objectifs : l’efficience - maximisation de la consommation, et l’équité sociale - maximisation de la justice sociale. Il est donc considéré, du point de vue de l’ONUDI, comme étant économiquement (ou socialement) rentable. L’analyse coûts-avantages est un puissant évaluateur d’impact. Elle évalue le projet en l’intégrant dans un cadre cohérent d’analyses économiques, qui repose non seulement sur des valeurs nationales mais également, qui prend en compte les coûts et avantages directs, indirects, internes et externes ; ce qui fait de l’outil, l’évaluateur le plus complet. À travers l’étude, nous montrons comment l’analyse coûts-avantages, peut être appliqué pour l’évaluation d’impact net des projets énergétiques au Québec et optimiser la décision économique en amont dans la province en général, et dans le secteur de l’énergie en particulier.