Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette thèse présente un cadre novateur d'Énergie Transactive (TE) en tant que solution basée sur le marché, conçu pour utiliser les flexibilités au niveau des utilisateurs afin de fournir des services au niveau du réseau. Développer un cadre TE efficace implique des défis, car il doit répondre aux besoins à la fois des prosommateurs et des agrégateurs. À travers des recherches approfondies, des lacunes clés ont été identifiées : l'absence d'un système de gestion de l'énergie pour les prosommateurs qui soutient à la fois le Peer-to-Peer (P2P) trading et les interactions avec les agrégateurs, la nécessité pour les prosommateurs de gérer leurs propres incertitudes avec une forte pénétration des énergies renouvelables, et le fonctionnement flou des cadres TE au sein des plateformes P2P et d'agrégation existantes. De plus, la scalabilité dans les grands réseaux et le développement d'algorithmes de décomposition pour une haute convergence et précision restent des enjeux. Pour relever ces défis, un mécanisme de Transactive Energy Control (TEC) pour les Prosumer-Based Multi-Carrier Energy Systems (PB-MCESs) est introduit dans le Chapitre 2. Ce mécanisme emploie la théorie du Nash Bargaining Game (NBG) pour améliorer la coordination des ressources, réduire les coûts de gestion de l'énergie et augmenter les revenus du trading tout en gérant les incertitudes des Renewable Energy Sources (RESs) à travers une modélisation détaillée et une programmation stochastique. De plus, un cadre TE coopératif-compétitif est développé pour les systèmes avec un seul agrégateur dans le Chapitre 3. Ce cadre utilise les théories NBG et du Non-Cooperative Game (NCG) pour réduire les coûts des prosommateurs, améliorer les prix P2P et augmenter les taux de convergence de l'optimisation avec la méthode Advanced Accelerated Alternative Direction Method of Multipliers (A³DMM). La Distributionally Robust Optimization (DRO) est utilisée pour mieux gérer les incertitudes et les coûts globaux. Pour les systèmes avec plusieurs agrégateurs, un cadre TE hybride à trois niveaux basé sur des jeux est proposé dans le Chapitre 4. Ce cadre intègre l'optimisation décentralisée distribuée, la théorie des jeux évolutifs et le NCG, réduisant encore davantage les coûts des prosommateurs et atténuant les problèmes de pouvoir de marché. L'algorithme proximal adaptatif ADMM fournit une convergence plus rapide et une précision plus élevée, tandis que la méthode DRO indépendante de l'échelle utilise des données historiques étendues pour une meilleure estimation des coûts et gestion des incertitudes. Pour aborder la scalabilité et la précision dans les réseaux plus grands, un procédé TE décentralisé basé sur la traduction est introduit dans le Chapitre 5. Ce procédé assure que les flexibilités nécessaires sont fournies par les prosommateurs responsables, atteignant une quasi-indépendance de l'échelle du système en termes de convergence et de précision. Enfin, un cadre hybride de Transactive Energy Management (TEM) distribué hiérarchique est proposé pour tirer parti des flexibilités en bordure de réseau pour la gestion de l'énergie dans les systèmes de transmission au Chapitre 6. Ce cadre combine la décomposition duale et l'ADMM avec un algorithme dynamique de plan de coupe contraint, améliorant significativement la réduction des coûts, le lissage des charges, la gestion de la congestion, la vitesse de convergence et la précision. L'algorithme hybride montre également une moindre dépendance aux paramètres d'initialisation, traitant les limitations courantes des méth odes traditionnelles. Le cadre TE proposé permet un modèle économique durable pour le P2P trading et l'agrégation dans un environnement hautement concurrentiel. Ainsi, l'intérêt de tous les acteurs peut être pris en compte. De plus, les prosommateurs sont capables de gérer leurs propres incertitudes sous la forte pénétration des renouvelables et la faible flexibilité du réseau principal. / This thesis presents a novel Transactive Energy (TE) framework as a market-based solution designed to utilize user-level flexibilities for providing grid-level services. Developing an effective TE framework involves challenges, as it must cater to the needs of both prosumers and aggregators. Through extensive research, key gaps were identified: the absence of an energy management system for prosumers that supports both Peer-to-Peer (P2P) trading and aggregator interactions, the need for prosumers to manage their own uncertainties with high renewable energy penetration, and the unclear operation of TE frameworks within existing P2P and aggregation platforms. Additionally, scalability in large networks and the development of decomposition algorithms for high convergence and accuracy remain issues. To tackle these challenges, a Transactive Energy Control (TEC) mechanism for Prosumer-Based Multi-Carrier Energy Systems (PB-MCESs) is introduced in Chapter 2. This mechanism employs the Nash Bargaining Game (NBG) theory to improve resource coordination, reduce energy management costs, and boost trading revenues while managing uncertainties of Renewable Energy Sources (RESs) through detailed modeling and stochastic programming. Additionally, a cooperative-competitive TE framework is developed for systems with a single aggregator in Chapter 3. This framework uses NBG and Non-Cooperative Game (NCG) theories to lower prosumer costs, enhance P2P prices, and improve optimization convergence rates with the proposed Advanced Accelerated Alternative Direction Method of Multipliers (A³DMM). Distributionally Robust Optimization (DRO) is used to better manage uncertainties and overall costs. For systems with multiple aggregators, a tri-layer hybrid game-based TE framework is proposed in Chapter 4. This framework integrates distributed-decentralized optimization, evolutionary game theory, and NCG, further reducing prosumer costs and mitigating market power issues. The adaptive proximal ADMM algorithm provides faster convergence and higher accuracy, while the scale-independent DRO method leverages extensive historical data for better cost estimation and uncertainty management. To address scalability and accuracy in larger networks, in Chapter 5, a translation-based decentralized TE method is introduced. This method ensures that necessary flexibilities are provided by responsible prosumers, achieving near-independence from the system scale in terms of convergence and accuracy. Finally, a hybrid distributed hierarchical TE Management (TEM) framework is proposed for leveraging grid-edge flexibilities for energy management in transmission systems in Chapter 6. This framework combines dual decomposition and ADMM with a dynamically constrained cutting plane algorithm, significantly improving cost reduction, load smoothing, congestion management, convergence speed, and accuracy. The hybrid algorithm also shows less dependency on initialization parameters, addressing common limitations of traditional methods. The proposed TE framework enables a sustainable business model for P2P trading and aggregation in an environment with high competition. Therefore, the interest of all players can be considered. Besides, prosumers are able to handle their own uncertainty under the high penetration of renewables and low flexibility of the main grid

Le mouvement migratoire mondial occasionne son lot de défis, dont celui de l’intégration. Certaines personnes spéculeront que les communautés spirituelles, telles que les Églises, les mosquées, les synagogues et les temples ne sont pas nécessairement des endroits qui seraient favorables à l’intégration des nouveaux arrivants au pays d’accueil. Notre mémoire cherche à démontrer que certaines communautés spirituelles sont des endroits qui favorisent leur intégration. L’étude de cas que nous avons réalisée au sein d’une Église évangélique de Montréal démontre un modèle de communauté spirituelle d’intégration et pourrait servir d’exemple. L’espace accordé à une participation aux activités de l’Église et une volonté de la part des nouveaux arrivants favorisent l’intégration des nouveaux arrivants. Nous voyons que la mission de l’Église étudiée offre plusieurs possibilités aux nouveaux arrivants de s’intégrer afin que ceux-ci ne vivent pas de discrimination et de rejet. Nous avons identifié que la Bible, particulièrement l’Épître aux Romains, a quelque chose à offrir autant à l’Église étudiée qu’aux nouveaux arrivants francophones choisissant celle-ci qui favoriseraient leur intégration et le vivre-ensemble. / The global migratory movement brings with several challenges, including integration in the host country. Some people speculate that religious communities, such as churches, mosques, synagogues and temples are not necessarily places that would favour the integration of newcomers into the host country. This project seeks to demonstrate that certain religious communities are places that promote no need for this word integration. The case study we carried out in an evangelical church in Montreal demonstrates a model of no need for this integration and could serve as an example. The space granted to participation in Church activities and a desire on the part of newcomers favour the integration of newcomers. We see that the mission of this congregation offers multiple opportunities for newcomers to integrate so as to not experience discrimination and rejection. We have identified St Paul’s the Epistle to the Romans, offers as much to the Church as it does to the newcomers who choose this congregation for their integration and life together.

Ce mémoire doctoral vise à identifier les variables qui contribuent aux comportements d’internalisation et d’externalisation des adolescents adoptés à l’international. Ces variables identifiées se rapportent, d’une part, aux caractéristiques des adolescents et au processus d’adoption (Sexe; Âge à l’adoption; Pays d’origine) et, d’autre part, à certaines caractéristiques des familles adoptantes (Statut socio-économique; Adaptation des parents adoptifs; Histoire d’attachement des parents adoptifs). Afin d’examiner les contributions relatives des variables considérées, les données de 346 adolescents adoptés à l’international par des familles québécoises (183 filles; 163 garçons), âgés de 13 à 18 ans, sont réanalysées. Ces données proviennent à l’origine de l’enquête de Tessier, Larose, Moss, Nadeau et Tarabulsy (2005). Des analyses corrélationnelles, des tests t pour échantillons indépendants et des analyses de régression multiple sont réalisés afin d’examiner la contribution relative de chacune de ces variables à l’internalisation et à l’externalisation des jeunes. Les résultats suggèrent que le pays d’origine des adolescents et que l’adaptation des parents adoptifs (c.-à.-d. leur état psychologique) ont respectivement des contributions uniques statistiquement significatives pour comprendre les comportements d’externalisation et d’internalisation des adolescents adoptés. Une limite importante de cette étude transversale est, cependant, l’incapacité du devis à révéler la direction des effets quant aux liens observés. La discussion porte sur la distinction entre les processus familiaux habituels, les particularités du développement en lien avec l’adoption et le besoin d’études longitudinales afin de mieux comprendre l’adaptation des adolescents adoptés.

Avec la croissance des nouvelles technologies émergentes dans les réseaux de distribution, tels que les éoliennes, les panneaux solaires, les véhicules électriques et les sources de génération distribuées, la nécessité d'étudier simultanément les réseaux de transmission et de distribution (T&D) et leurs interactions bilatérales ne peut plus être négligée. Une forte pénétration des sources d'énergie renouvelable, naturellement stochastiques, peut inverser le flux d'énergie, ce qui ne rentre pas dans le paradigme d’un écoulement de puissance à flux descendant qui caractérise les systèmes d'alimentation conventionnels. Par conséquent, les méthodes d'étude de réseaux telles que le fux de puissance optimal (Optimal Power Flow), l'engagement des groupes de production (unit commitment) et l'analyse de la stabilité doivent être revisitées. Cette thèse propose l'application de systèmes de stockage d'énergie sur batterie (BESS) dans un cadre intégré de T&D minimisant les impacts négatifs des énergies renouvelables insérées dans le réseau de distribution ou chez le client. Les BESS peuvent être interprétés comme des équipements flexibles supplémentaires, contrôlés à distance et/ou localement, qui absorbent ou libèrent des puissances actives et réactives et améliorent l'efficacité globale du système T&D au complet du point de vue de la stabilité et de la performance dynamique. Selon la pratique courante, les études des systèmes T&D intégrés peuvent être classées en sous-groupes d’études dynamiques vs stationnaires ou en sous-groupes d’études de cooptimisation vs co-simulation. Suivant la même approche, l’analyse à l’état d’équilibre est d’abord lancée par un nouvel outil d’allocation optimisée stochastique de BESS (VSCSOBA) à contrainte de stabilité de tension. L'outil d'optimisation développé basé sur GAMS à deux niveaux prend en compte les BESS et des modèles détaillés de ressources énergétiques distribuées stochastiques tout en minimisant principalement les pertes de puissance active, mais les écarts de tension, les coûts de délestage, l'augmentation de la capacité de charge (chargeabilité ou « loadbility ») ainsi que la réduction de la vulnérabilité sont aussi des fonctions objectives qui ont été considérées. L’applicabilité de l’outil proposé a été confirmée sur des cas d’utilisation basés sur des réseaux T&D benchmark de l’IEEE comportant des centaines de variables et contraintes. Dans la partie suivante, l'architecture du framework de co-simulation, ainsi que les différents acteurs clés qui y participent seront examinés. Les objectifs de cette partie sont les suivants : développer, simuler et résoudre des équations algébriques de chaque niveau indépendamment, à l'aide de simulateurs bien connus, spécifiques à un domaine (c’est-à-dire, transport vs distribution), tout en assurant une interface externe pour l'échange de données. L'outil d'interface devrait établir une connexion de partage de données robuste, fiable et bilatérale entre deux niveaux de système. Les idées et les méthodologies proposées seront discutées. Pour completer cette étude, La commutation optimale de réseaux de transport (Optimal Transmission Switching) en tant que nouvelle méthode de réduction des coûts d'exploitation est considérée d'un point de vue de la sécurité, en assument ou non la présence des BESS. De toute évidence, l'OTS est un moyen efficace (tout comme la référence de tension ou le contrôle des références de puissances P-Q) qui s’avère nécessaire dans le cadre T&D intégré, tel que nous le démontrons à travers divers cas d'utilisation. Pour ce faire, afin de préserver la sécurité des systèmes de transport d'électricité contre les attaques ou les catastrophes naturelles telles que les ouragans et les pannes, un problème OTS stochastique orienté vulnérabilité (VO-SOTS) est également introduit dans cette thèse tout en considérant l'incertitude des charges via une approche par échantillonage de scénarios respectant la distribution statistique des incertitudes. / With the growing trend of emerging new technologies in distribution networks, such as wind turbines, solar panels, electric vehicles, and distributed generations, the need for simultaneously studying Transmission & Distribution (T&D) networks and their bilateral interactions cannot be overlooked anymore. High penetration of naturally stochastic renewable energy sources may reverse the energy flow which does not fit in the top-down energy transfer paradigm of conventional power systems. Consequently, network study methods such as optimal power flow, unit commitment, and static stability analysis need to be revised. This thesis proposes application of battery energy storage systems (BESS) within integrated T&D framework minimizing the adverse impacts of renewable energy resources. The BESSs can be interpreted as additional flexible equipment, remotely and/or locally controlled, which absorb or release both active and reactive powers and improve the overall efficiency of the complete T&D system from both steady-state and dynamic viewpoints. As a common practice, the integrated T&D framework studies are categorized into either dynamic and steady-state subcases or co-optimization framework and co-simulation framework. Following the same approach, the steady-state analysis is first initiated by a novel voltage stability constrained stochastic optimal BESS allocation (VSC-SOBA) tool. The developed bi-level GAMS-based optimization tool takes into account BESSs and detailed models of stochastic distributed energy resources while minimizing active power losses, voltage deviation, load shedding costs, increasing loadability, and vulnerability mitigation are objective functions. The applicability of proposed tool has been confirmed over large IEEE recognized T&D benchmarks with hundreds of variables and constraints. In the next part, the architecture of co-simulation framework and different key players will be investigated. The objectives of this part are set as: developing, simulating, and solving differential and algebraic equations of each level independently, using existing well-known domain-specific simulators, while externally-interfaced for exchanging data. The interface tool should stablish a robust, reliable, and bilateral data sharing connection between two levels of system. The ideas and proposed methodologies will be discussed. To complete this study, optimal transmission switching (OTS) as a new method for reduction of operation costs is next considered from a security point of view. It is shown clearly that OTS is an effective mean (just like voltage reference or P-Q reference control), which is necessary in the integrated T&D framework to make it useful in dealing with various emerging use cases. To do so without impeding the security of power transmission systems against attacks or natural disasters such as hurricane and outages, a vulnerability oriented stochastic OTS (VO-SOTS) problem is also introduced in this thesis, while considering the loads uncertainty via a scenario-based approach.

La recherche portant sur la réactivité face à l'environnement s'intéresse à expliquer pourquoi certains individus traitent la nouveauté de façon à s'en approcher, alors que d'autres cherchent à s'en distancer (Zuckerman, 1994). En fonction des stratégies d'orientation face à la nouveauté, certains individus expérimenteraient davantage de difficultés attentionnelles. La sensibilité au traitement sensoriel (STS) constitue un trait de personnalité expliquant le traitement différentiel de l'information provenant des sens (Aron et Aron, 1997). Certains chercheurs suggèrent que la distraction jouerait un rôle important dans la compréhension du fonctionnement cognitif associé à la STS. Afin de déterminer l'existence d'une association entre la STS et la sensibilité à la distraction, le résultat au Highly Sensitive Person Scale, une mesure autorapportée de STS, a été utilisé afin de prédire la magnitude de la manifestation de deux formes de distraction auditive : l'effet de déviation et l'effet d'état constant. Un niveau de STS élevé devrait être associé à une distraction auditive accrue. Cent vingt-trois participants ont réalisé une tâche de rappel ordonné visuel dans un paradigme de stimuli auditifs non pertinents comportant une condition silencieuse, une condition comportant uniquement des sons répétés, et une autre comportant des sons répétés ainsi qu'un son qui dévie acoustiquement des autres. La différence de performance entre les diverses conditions a permis d'opérationnaliser un indice de distractibilité pour chacun des deux effets de distraction. Les résultats démontrent que le niveau de STS ne permet pas de prédire la magnitude d'aucun des effets de distraction auditive. La relation entre la STS et la distractibilité pourrait ainsi être remise en question. Ces résultats suggèrent que dans une ère où les stimulations sensorielles sont nombreuses, le fonctionnement des individus disposant d'un trait de STS élevé ne serait pas nécessairement affecté davantage par la présence de bruit ambiant. Différentes explications théoriques et méthodologiques sont discutées.

L’UNESCO (2017) affirme que l’éducation inclusive permet de reconnaître l’éducation pour tous comme principe fondamental favorisant la réussite scolaire des élèves. Pour ce faire, les gouvernements doivent toutefois procéder à une refonte de leur système éducatif et axer sur des pratiques adaptatives d’enseignement. Dans ce contexte, le programme d’éducation inclusive à Bogotá en Colombie a été lancé en 2017 avec l’objectif de permettre aux élèves ayant des besoins particuliers d’apprendre avec les autres élèves, en tenant compte de leurs capacités. La présente étude propose une évaluation de la mise en œuvre de ce programme à partir d’une analyse des pratiques adaptatives des enseignants en fonction de leurs perceptions à l’égard du programme et de leur sentiment d’efficacité personnelle (SEP). Pour ce faire, 124 enseignants appliquant le programme d’éducation inclusive ont répondu à des questionnaires permettant de dresser le portrait des pratiques d’adaptation de l’enseignement mises en place par les enseignants, d’évaluer leur SEP en ce qui a trait à l’implantation de ces pratiques et de décrire leurs perceptions à l’égard du programme. Les résultats montrent que les participants ont des perceptions positives envers le programme, disposent d’un SEP élevé à l’égard de la mise en place de pratiques adaptatives et le font fréquemment en réponse aux besoins particuliers des élèves. Par ailleurs, la considération des variables contextuelles d’application du programme, notamment la diversité des besoins particuliers des élèves de la classe, de la perception de l’enseignant à l’égard dudit programme ainsi que de son SEP permet de prédire 57% de la variance dans la fréquence d’utilisation des pratiques adaptatives. Ces résultats laissent entrevoir les potentialités du programme et les aspects à améliorer dans sa mise en œuvre. Des études complémentaires permettant d’investiguer dans quelle mesure les élèves ayant des besoins particuliers bénéficient de l’implantation du programme devront toutefois être réalisées / UNESCO (2017) affirms that inclusive education allows recognizing education for everyone as a fundamentalprinciple that promotes students’ success in school. In order to achieve it, governments must review theireducation systems and focus on adaptive teaching practices. In this context, the inclusive education programin Bogota, Colombia was launched in 2017 aimed to enable students with special needs to learn with otherstudents, taking in consideration their abilities. This study proposes an evaluation of the implementation of thisprogram based on an analysis of teachers' adaptation practices according to their perceptions of the programand their sense of self-efficacy. For the analysis, 124 teachers applying the inclusive education programresponded to questionnaires that provided a portrait of the teaching adaptation practices put in place, theirsense of self-efficacy with respect to the implementation of these practices, and describe their perceptions ofthe program. The results show that participants have positive perceptions of the program, a high sense of selfefficacy in implementing adaptive practices, and frequently apply them in response to student specific needs.Furthermore, the consideration of the contextual variables of the program application, in particular the diversityof the specific needs of the students in the class, the teacher's perception of the program as well as theirsense of self-efficacy, make possible to predict a 57% variance in the frequency of use of adaptive practices.These results show the potential of the program and the aspects that need to be improved in itsimplementation. Additional studies to investigate the extent to which students with special needs benefit fromthe implementation of the program should however be carried out.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Ce travail présente une nouvelle approche pour l'intégration des systèmes d'information. Cette approche permet d'intégrer des systèmes hétérogènes en matières de : modèles de données, systèmes d'opérations, réseaux utilisés, etc. pour fournir enfin aux décideurs ou/et utilisateurs une information à jour et consistante qui sera la base de décisions correctes et fiables dans le processus décisionnel. Principalement, notre méthodologie est une approche multi-couche: une couche intégration des différentes sources de données, une couche fournit un service de messagerie qui envoie l'information provenant des différentes sources aux différents clients intéressés dans cette information, et une autre consiste en une application client. La première couche vise à connecter les différentes bases de données en éliminant les différences spécifiques à chacune de ces dernières. La seconde, service de messagerie, permet d'envoyer l'information aux multiple utilisateurs dans un mode asynchrone, ce qui libère l'application client de rester couplée avec la source de données et en même temps garantit la délivrance de cette information à ses abonnés. Pour la couche "application client", elle est responsable de : l'affichage et la présentation de l'information reçue à partir de l'intergiciel basé sur le service de messagerie; de la mise à jour en temps réel de l'affichage en reflétant l'état présent des sources de données; ainsi que d'autres processus de control et d'optimisation. Notre intergiciel, proposé au sein de cette thèse, est basé sur un ensemble d'APIs standards (surtout celles provenant du monde J2EE) ce qui lui offre une large interopérabilité et facilité d'extension. / This work presents a new approach for integrating information Systems. This approach allows Connecting Systems that are heterogenous in terms of: data models, operating Systems, used networks, etc. It ultimately provides decision makers or/and users with up-to-date, consistent and well presented information which will be the basis of correct and reliable decisions in the decision making process. Primarily, our integration modus operandi is a multi-layer approach: an integration connection layer, a messaging service layer, and a client application layer. The first one aims at Connecting the various databases by eliminating the differences that are specific to each one. The second, messaging service, allows to push information incoming from the multiple sources to customers interested in this information in an asynchronous mode. It releases the customer application to remain coupled with the data source, and at the same time guarantees the delivery of this information to different subscribers. The third layer, client application, is responsible for: display and presentation of information received from the messaging layer; real-time updating of display to reflect the state of the data sources; and other control and optimization procedures. Our middleware, proposed within this work, is platform, OS, and DBMS independent. It is based on a set of standard APIs (especially those coming from J2EE world) which offers broad interoperability and provides easy extensibility.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Ce mémoire présente dans un langage moderne la théorie de l'intégration en termes finis. Le grand mathématicien J. Liouville l'initia et bien d'autres la poursuivirent, il fallut pourtant attendre deux articles de R. H. Risch, à la fin des années soixante pour connaitre enfin un algorithme intégrant explicitement les fonctions élémentaires. La méthode a été développée, raffinée et étendue au cours des décennies qui suivirent. Notre approche emprunte principalement aux articles et aux autres écrits de M. Bronstein (1963- 2005). Nous détaillons ces nouveaux algorithmes, notamment dans le cas des fonctions élémentaires transcendantes. Ils ont tous été programmés et testés dans le langage Maple Il.0. Nous avons tenté de rendre le contenu vivant, insistant sur l'apport historique et la source des découvertes. Ce mémoire n'est qu'une facette d'un objectif plus, large qui consistait à explorer l'ensemble du calcul formel ("Computer Algebra"). / [Théorème de Liouville]