Dans un contexte de dérégulation du marché de l’énergie électrique, une arrivée massive de GED, Génération d’Energie Dispersée (les éoliennes, la biomasse, les micro-turbines, les piles à combustibles, les panneaux solaires, ...) au niveau de la Haute Tension de niveau A (HTA, principalement 20/33 kV) et de la Basse Tension (BT, principalement 400/230V) est à prévoir.De nombreux avantages, techniques et économiques, justifient le développement de ce type de production, parmi lesquels nous relevons les suivants: la production d’énergie plus près des consommateurs d’où une baisse des coûts de transport et de distribution, ainsi que la réduction des pertes dans les lignes; la substitution de l’énergie conventionnelle «polluante» par des énergies nouvelles plus «propres» et silencieuses; un intérêt économique très important pour les exploitants de GED grâce aux subventions accordées; en matière de planification, face à une augmentation de la charge, l’insertion de GED sur le réseau de distribution permet d’éviter la construction de nouvelles lignes HTB; la plus grande facilité de trouver des sites pour installer de petits générateurs; le temps d’installation relativement court de GED; pour l’alimentation de sites isolés, il peut être plus rentable d’alimenter un réseau de distribution local avec des GED plutôt que de le relier à un poste HTB/HTA lointain ; la cogénération, une des formes de GED la plus répandue, améliore le rendement énergétique. Cette thèse traitera des points suivants : brève description des réseaux de distribution ; présentation d’une méthodologie systématique d’optimisation de la planification des réseaux de distribution incluant la GED ; étude des effets des paramètres des réseaux sur l’insertion de GED ; étude systématique des impacts de GED sur le réseau. / In the recent years, there is a worldwide wave of considerable changes in power industries, including the operation of distribution networks. Deregulation, open market, alternative and local energy sources, new energy conversion technologies and other future development of electrical power systems must pursue different goals. Also growth in the demand and change in load patterns may create major bottlenecks in the delivery of electric energy. This would cause distribution system stress. The complexity of the problems related to distribution systems planning is mainly caused by multiple objectives. It is predicted that Distributed Generation (DG) will play an increasing role in the electrical power system of the future, not only for the cost savings but also for the additional power quality. Careful coordination and placement of DGs is mandatory. Improper placement can reduce DGs benefits and even jeopardize the system operation and condition. This thesis discusses the effects of DG implementation under different distribution system conditions and states not only to decrease system costs and losses but also to improve power quality, system voltage and line congestion. Three methodologies included mathematical model to obtain the optimal DG capacity sizing and sitting investments with capability to solve large distribution system planning problem. These frameworks have allowed validating the economical and electrical benefits of introducing DG by solving the distribution system planning problem and by improving power quality of distribution system. DG installation increases the feeders’ lifetime by reducing their loading and adds the benefit of using the existing distribution system for further load growth without the need for feeders upgrading. More, by investing in DG, the DISCO can minimize its total planning cost and reduce its customers’ bills

L’ouverture des marchés de l’énergie et les nouveaux usages ont induit à des changements significatifs sur les réseaux de distribution (le réseau basse tension – BT – notamment), comme : l’augmentation des interconnections de production à partir de sources d’énergies renouvelables (EnR), l’accroissement de la pointe de consommation, entre autres. Ces derniers créent des contraintes électriques. Dans l’optique d’une gestion pragmatique des réseaux électriques intelligents, des gisements de flexibilité comme le pilotage des charges/sources ou le stockage sont recherchés pour offrir des nouvelles solutions à ces contraintes. Cette thèse étudie ainsi les enjeux de la gestion du stockage et son impact dans les méthodes de planification des réseaux BT. Ainsi, dans un premier temps, les impacts du stockage et de la production photovoltaïque sur des grandeurs utilisées dans la planification des réseaux de distribution sont étudiés. Dans un second temps, une méthode de calcul des coûts des pertes est adaptée à la présence du stockage et/ou de la production PV. Dans une dernière partie, des algorithmes de fonctions avancées de conduite sont développés afin d’illustrer la valeur économique du stockage dans la planification des réseaux BT, et comparés à une planification classique plus couteuse. / The opening up of energy markets and new uses have led to significant changes in distribution grids, in particular low-voltage grids. Notably, it has led to an augmentation in the integration of renewable energy production, an increase in the peak consumption, among others. This is accompanied by the appearance of the electrical constraints with which power systems must cope. This has resulted in the development multiple flexibility capabilities such as load/source management or energy storage, providing new solutions, now to be considered in planning methods. This thesis studies the issue of energy storage in the low-voltage grid planning. The first part of this thesis studies the impact of storage and photovoltaic production on variables involved in distribution grid planning. In the second part, a method for calculating the cost of losses is adapted to the presence of energy storage and/or PV production. Finally, advanced d operation algorithms are developed to illustrate the economic value of energy storage in LV distribution grid planning, compared to a more expensive conventional planning method.

Pour les opérateurs, les réseaux FTTH représentent à la fois la solution de référence pour répondre à la demande croissante de trafic fixe, et un investissement considérable dû à leur mise en place. Le but de ces travaux est d'assurer le déploiement de réseaux de qualité à moindre coût. Nous commençons à présenter les différents aspects de la planification de ces réseaux qui en font un problème complexe. La littérature concernée est abordée afin d'exhiber les nouveaux défis que nous relevons. Puis nous élaborons des stratégies permettant de trouver la meilleure solution dans différents contextes. Plusieurs politiques de maintenance ou d'utilisation du génie civil sont ainsi explorées. Les problèmes rencontrés sont analysés à la lumière de divers outils d'optimisation (programmation entière, inégalités valides, programmation dynamique, approximations, complexités, inapproximabilité...) que nous utilisons et développons selon nos besoins. Les solutions proposées ont été testées et validées sur des instances réelles, et ont pour but d'être utilisées par Orange / For operators, FTTH networks are the most widespread solution to the increasing traffic demand. Their layout requires a huge investment. The aim of this work is to ensure a cost effective deployment of quality networks. We start by presenting aspects of this network design problem which make it a complex problem. The related literature is reviewed to highlight the novel issues that we solve. Then, we elaborate strategies to find the best solution in different contexts. Several policies regarding maintenance or civil engineering use will be investigated. The problems encountered are tackled using several combinatorial optimization tools (integer programming, valid inequalities, dynamic programming, approximations, complexity theory, inapproximability…) which will be developed according to our needs. The proposed solutions were tested and validated on real-life instances, and are meant to be implemented in a network planning tool from Orange