Flux optimal de puissance comprenant un contrôleur UPFC par l'algorithme génétique et l'essaim de particules

Les recherches heuristiques inspirées de la nature basée sur l'algorithme génétique (GA) et l'essaim de particules (PSO) sont présentées et utilisées pour le problème de flux optimal de puissance (OPF), dans les systèmes d'alimentation avec un contrôleur de flux de puissance unifié (UPFC). Le coût total de production d'un système d'alimentation avec l'UPFC qui fixe la tension aux bus de charge est minimisé et validé de manière optimale avec l'utilisation de GA et PSO.GA, qui est basé sur la sélection naturelle et PSO, qui est basé sur le déplacement d'un groupe d'oiseaux sont des algorithmes d'optimisation proposés récemment. Les performances de GA et PSO ont été testées et vérifiées sur le système d'alimentation IEEE 30 bus en les comparants entre les deux et avec plusieurs autres méthodes d'optimisation. En outre, GA et PSO sont utilisés non seulement pour optimiser le coût total de production et les pertes de puissance active, mais aussi pour améliorer le profil de la tension du système d'alimentation. Nos résultats illustrent que GA et PSO peuvent être utilisés avec succès pour résoudre des problèmes non linéaires liés aux systèmes d'alimentation avec une préférence de la deuxième méthode.Mots-clés: Flux de puissance, optimisation, UPFC, algorithme génétique, essaims de particulesEnglish Title: Optimal power flow including a UPFC controller by genetic algorithm and particles swarmEnglish AbstractHeuristics researches inspired by nature based on genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) are presented and used for optimal power flow problem (OPF) in power systems with a unified power flow controller (UPFC). The fuel cost of producing in power system with the UPFC that sets the voltage to the load buses is minimized and validated optimally with the use of GA and PSO.GA, which is based on natural selection and PSO, which is based on moving a group of birds are recently proposed optimization algorithms. The performance of GA and PSO have been tested and verified on the IEEE 30 bus power system by comparing between them and with several other optimization methods. In addition, GA and PSO are used not only to optimize the total cost of production and active power losses, but also to improve the voltage profile of the power system. Our results illustrate that GA and PSO can be used successfully to solve non-linear problems related to power systems with a preference of the second method.Keywords: Power flow, optimization, UPFC, genetic algorithm, particle swarm

Conception de structures composites: un cheminement par les algorithmes d'optimisation

http://www.emse.fr/~leriche/composites_sia_avril2013_irisarri_leriche.pdfInternational audienc

Méthodes d'intégration et algorithmes d'optimisation accélérés

We show that accelerated optimization methods can be seen as particular instances of multi-step integration schemes from numerical analysis, applied to the gradient flow equation. In comparison with recent advances in this vein, the differential equation considered here is the basic gradient flow and we show that multi-step schemes allow integration of this differential equation using larger step sizes, thus intuitively explaining acceleration results

Un algorithme de colonie de fourmis pour résoudre des conflits aériens

National audienceLe problème de résolution de conflits aériens en croisière est un problème très combinatoire impossible à résoudre avec des algorithmes d'optimisation classiques dans un contexte réaliste : d'une part l'évaluation d'une solution ne peut se faire que par une simulation prenant en compte des modèles de prévision de trajectoires complexes ; d'autre part, les variables en jeu sont en général discrètes et leur nombre peut être très élevé

Tatouage numérique des images dans le domaine des ondelettes basé sur la décomposition en valeurs singulières et l'optimisation multi-objective

Depuis l'extraordinaire révolution technique de l'analogique vers le numérique à la fin du 20ième siècle, les documents numériques sont devenus de plus en plus utilisés à cause de leur diffusion peu coûteuse et extrêmement rapide. Cependant ce passage de l'analogique vers le numérique ne s'est pas fait sans engendrer des inquiétudes en terme des droits d'auteurs. Des personnes non autorisées peuvent s'approprier des documents numériques pour faire des profits au dépends des propriétaires légitimes ayant les droits initiaux, puisque son contenu peut être facilement copié, modifié et distribué sans risque d'être détérioré. Dans cette optique, au début des années 1990, une nouvelle technique a été introduite qui s'inspire principalement de la cryptographie et la stéganographie : elle consiste à inscrire une marque dans un document numérique. Cette technique est nommée le tatouage numérique, en anglais digital watermarking. Cette thèse présente cinq différentes contributions relatives au domaine du tatouage numérique et du traitement d'image. La première contribution est la proposition de deux solutions au problème de la détection positive fausse de la marque constatée dans certains algorithmes de tatouage numérique basés sur la décomposition en valeurs singulières. L'une des solutions est basée sur les fonctions de hachage et l'autre sur le cryptage d'image. La deuxième contribution est la proposition d'un algorithme de cryptage d'image basé sur le principe du cube Rubik. La troisième contribution est la conception d'un algorithme de tatouage numérique basé sur la transformée en ondelettes à base du schéma de lifting (LWT) et la décomposition en valeurs singulières (SVD). Un facteur scalaire unique est utilisé pour contrôler l'intensité de l'insertion de la marque, et permet ainsi de trouver le meilleur compromis entre la robustesse et l'imperceptibilité du tatouage numérique. Cependant, l'utilisation des facteurs scalaires multiples au lieu d'un facteur scalaire unique est plus intéressante [CKLS97]. Toutefois, la détermination des valeurs optimales des facteurs scalaires multiples est un problème très difficile et complexe. Afin de trouver ces valeurs optimales, on a utilisé séparément l'optimisation multi-objective par algorithme génétique (MOGAO) et l'optimisation multi-objective par l'algorithme de colonie de fourmis (MOACO) qui sont considérés comme la quatrième et la cinquième contributions de cette thèse

Lois de commande prédictives autonomes pour vol en formation de satellites terrestres

Les technologies spatiales évoluent actuellement vers la fabrication de plusieurs microsatellites autonomes volant en formation plutôt que vers la construction de gros satellites. Cette stratégie est avantageuse. Par exemple, elle permet d'accroître la résolution des mesures en corrélant les signaux provenant des instruments scientifiques des microsatellites. Cette antenne synthétique de grande ouverture serait impossible à déployer avec un seul satellite. Pour profiter des avantages de cette stratégie, des lois de commande optimales (a au sens du temps et du coût en propergol) et autonome qui permettent de maintenir et de reconfigurer une formation doivent être développées. Ce travail de recherche s'intéresse à ce sujet. Plus précisément, il traite des aspects suivants: (1) Pour développer la loi de commande d'un système, il est nécessaire de savoir le modéliser. Ce document débute donc par une présentation des modèles dynamiques les plus utilisés pour décrire le mouvement relatif entre deux satellites volant en formation sur une orbite terrestre. (2) Plusieurs auteurs se sont intéressés à asservir une formation de satellites, les plus importantes de celles-ci sont présentées dans ce document. Par cette étude de la littérature, le candidat démontre que les lois de commande prédictives sont des solutions efficaces comportant plusieurs avantages. Par exemple, ces approches sont optimales et permettent de traiter des contraintes sur les entrées et les sorties du système asservi. (3) En lien avec ce qui précède, une étude détaillée de la théorie des lois de commande prédictives linéaires et non linéaires discrètes est présentée. (4) Par la suite, ces lois de commande prédictives sont appliquées sur un système simple, soit une grue à trois axes. Ces exemples ont été développés pour accroître l'expertise de l'auteur dans ce domaine ainsi que pour présenter les avantages et les performances des lois de commande prédictives. (5) Finalement, ce document présente le développement d'une loi de commande prédictive pour le vol en formation de satellites basée sur le modèle de Lawden et de GVE (Équations de Variation de Gauss) linéarisées.Les précédentes approches basées sur ce type de loi de commande reposaient sur l'optimisation de l'effort de commande soumis à des contraintes sur les entrées et les sorties du système en utilisant un algorithme complexe et non autonme pour maintenir et reconfigurer la formation. La technique proposée est plutôt de minimiser une fonction coût quadratique incluant directement les erreurs relatives futures, et ce, en considérant des contraintes sur les actionneurs (contraintes sur les entrées du système). La commande optimale est obtenue avec un algorithme analytique basé sur la projection de la fonction coût sur les contraintes permettant ainsi de réduire considérablement le temps de calcul

Optimisation Des Performances Du Réseau Électrique de Distribution Par Des Méthodes Évolutionnaires

Au cours les dernières décennies, les chercheurs se sont concentrés sur les réseaux de distribution et l‘écoulement de charge qui s'y produit. Cet intérêt est justifié par les forts courants de branches qui y circulent et qui sont la cause de fortes chutes de tensions et de pertes de puissance non négligeables qu’il s’agit de réduire. Le moyen le plus indiqué dans ce cas est le placement des sources d'énergie renouvelables distribuées "production décentralisée" (DG), "des batteries de condensateurs" (CB) pour lesquelles il faut trouver les puissances et les emplacements optimaux. À cette fin, on a proposé de nouveaux algorithmes méta-heuristiques (AEO, MFO et HBA), dans lesquels on détermine les emplacements probables des DG et des compensateurs afin de satisfaire la demande fluctuante de manière constante et instantanée tout en respectant les exigences technico- économiques pour la réduction des pertes de puissance, de minimisation des coûts d'exploitation et d'amélioration du profil de tension en respectant les contraintes d'égalité et d’inégalité. Une étude comparative de ces derniers a été menée pour déterminer le plus efficace d’entre eux