L'intégration des énergies renouvelables produites par un bâtiment et les réseaux de fourniture, qui sont amenés à proposer des tarifications et des puissances disponibles variables au cours de la journée, entraînent une grande variabilité de la disponibilité de l'énergie. Mais les besoins des utilisateurs ne sont pas forcément en accord avec cette disponibilité. La gestion de l'énergie consiste alors à faire en sorte que les moments de consommation des installations coïncident avec les moments où celle-ci est disponible. Notre objectif a été de proposer une stratégie de commande prédictive, distribuée et hiérarchisée, pour gérer efficacement l'énergie de l'habitat. Les aspects prédictifs de notre approche permettent d'anticiper les besoins et les variations de la tarification énergétique. L'aspect distribué va permettre d'assurer la modularité de la structure de commande, pour pouvoir intégrer différents usages et différentes technologies de manière simple et sans faire exploser la combinatoire du problème d'optimisation résultant.

La réduction de la taille des équipements et l’avènement des communications sans fil ont fortement contribué à l’avènement d’une informatique durable. La plupart des applications informatiques sont aujourd’hui construites en tenant compte de cet environnement ambiant dynamique. Leur développement et exécution nécessite des infrastructures logicielles autorisant des entités à s’exécuter, à interagir à travers divers modes (synchrone et asynchrone), à s’adapter à leur(s) environnement(s) notamment en termes : - de consommation de ressources (calcul, mémoire, support de stockage, bases de données, connexions réseaux, ...), - de multiplicité des sources de données (illustrée par le Web, les capteurs, compteurs intelligents, satellites, les bases de données existantes, ...) - des formats multiples des objets statiques ou en flux (images, son, vidéos). Notons que dans beaucoup de cas, les objets des flux doivent être homogénéisées, enrichies, croisées, filtrées et agrégées pour constituer in fine des produits informationnels riches en sémantique et stratégiques pour les applications ou utilisateurs. Les systèmes à base d'événements particulièrement bien adaptés à la programmation de ce type d’applications. Ils peuvent offrir des communications anonymes et asynchrones (émetteurs/serveurs et récepteurs /clients ne se connaissent pas) qui facilitent l'interopération et la collaboration entre des services autonomes et hétérogènes. Les systèmes d’événements doivent être capables d'observer, transporter, filtrer, agréger, corréler et analyser de nombreux flux d’événements produits de manière distribuée. Ces services d’observation doivent pouvoir être déployés sur des architectures distribuées telles que les réseaux de capteurs, les smart-grid, et le cloud pour contribuer à l’observation des systèmes complexes et à leur contrôle autonome grâce à des processus réactifs de prise de décision. L’objectif de la thèse est de proposer un modèle de composition distribuée de flux d’événements et de spécifier un service d’événements capable de réaliser efficacement l’agrégation, la corrélation temporelle et causale, et l’analyse de flux d’événements dans des plateformes distribuées à base de services. TRAVAIL A REALISER (i) Etat de l’art - Systèmes de gestion de flux événements - Services et infrastructures d’événements distribués - Modèles d’événements (ii) Définition d’un scénario d’expérimentation et de comparaison des approches existantes. (iii) Définition d’un modèle de composition distribuée de flux d’événements à base de suscriptions (iv) Spécification et implantation d’un service distribuée de composition de flux d’événements. / The reduction in the size of equipments and the advent of wireless communications have greatly contributed to the advent of sustainable IT . Most computer applications today are built taking into account the dynamic ambient environment. Their development and execution need software infrastructure allowing entities to execute , interact through a variety of modes (synchronous and asynchronous ) , has to adapt to their (s) environment (s ), particularly in terms of: - resource consumption ( computation , memory , storage media , databases , networks connections , ... ) - the multiplicity of data sources ( illustrated by the Web , sensors, smart meters, satellites, existing data bases .. . ) - multiple formats of static objects or streams (images , sounds, videos ) . Note that in many cases , stream's objects have to be homogenized, enriched, filtered and aggregated to form informations rich in semantic and strategic for applications or end users. Event based systems are particularly well suited to the programming of such applications. They can offer anonymous and asynchronous communications ( transmitters / receivers and servers / clients do not know each others) that facilitate interoperation and cooperation between autonomous and heterogeneous services. The event systems should be able to observe, transport, filter, aggregate, correlate and analyze many events streams produced in a distributed way. These observation services must be able to be deployed on distributed architectures , such as sensor networks , smart -grid and cloud, to contribute to the observation of complex systems and their self-control via reactive decisions making processes. The aim of the thesis is to propose a model for distributed event flows composition and specify an event service that can effectively realize the aggregation , temporal and causal correlation , and analysis of flow events in distributed service -based platforms. WORK TO BE PERFORMED (i) State of the art: - Events flow management systems - distributed event services - event model ( ii ) Definition of a scenario for experimentation and comparison of existing approaches. ( iii ) Definition of a model of composition delivered a stream of events based superscriptions ( iv ) Specification and implementation of a distributed event flow composition service

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-09-06T17:43:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Ribeiro de Carvalho Vaz - 2017.pdf: 6167014 bytes, checksum: 8f2f0dbd609aac9c2bd59458c6d0c243 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T15:30:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Ribeiro de Carvalho Vaz - 2017.pdf: 6167014 bytes, checksum: 8f2f0dbd609aac9c2bd59458c6d0c243 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T15:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Ribeiro de Carvalho Vaz - 2017.pdf: 6167014 bytes, checksum: 8f2f0dbd609aac9c2bd59458c6d0c243 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This work presents an end-to-end methodology for the deployment of Self-Healing systems in the distribution grid in order to decrease DEC in feeders. The methodology developed consists in choosing feeders to receive Self-Healing systems based on their performance in relation to the DEC. It is determined load transfer units considering power flow by the current injection method and protection coordination for these feeders. Once the units are determined, a feeders rank is set to order the system implementation considering hypothesis testing and binary linear programming. For this rank, besides the DEC, the number of customers as well as critical loads are considered. The communication system is based on optical mesh networks where single and multi objective algorithms are applied to optimize the network in order to design a reliable and low cost communication system. / Este trabalho apresenta uma metodologia fim-a-fim para implantação de sistemas Self-Healing na rede de distribuição com o objetivo de redução da duração equivalente de interrupção por unidade consumidora em alimentadores. A metodologia desenvolvida consiste na definição dos alimentadores candidatos a receberem os sistemas de Self-Healing baseado no desempenho dos mesmos em relação a duração equivalente de interrupção por unidade consumidora. Nesses alimentadores são determinadas as unidades de transferência de carga considerando fluxo de potência pelo método de injeção de correntes e a coordenação da proteção. Uma vez escolhidas essas unidades, é realizada uma classificação dos alimentadores com o intuito de estabelecer uma ordem de prioridade para implantação dos sistemas utilizando teste de hipótese e programação linear binária. Para essa determinação de prioridade, além do DEC, são considerados a quantidade de unidades consumidoras bem como o de cargas críticas. Neste trabalho, o sistema de comunicação considerado para interligar os religadores é baseado em redes de fibra óptica em malha. Com intuito de dimensionar o sistema de comunicação de forma que este seja confiável e de baixo custo, são aplicados algoritmos mono e multiobjetivo para otimização da rede, sendo proposta uma metodologia envolvendo cálculo de confiabilidade da rede.

En lien étroit avec le projet européen DREAM, le sujet de thèse s’intègre dans les évolutions opérationnelles des réseaux de distribution de demain intégrant de larges quantités d'énergies renouvelables. Un contrôle centralisé de l'ensemble des acteurs est, certes globalement optimal mais complexe et peu fiable. L'étude porte sur la faisabilité d'un contrôle distribué, auto-adaptatif et temps réel des ressources locales et des composants du réseau. La piste principale explorée correspond à des agents autonomes qui peuvent construire des structures collaboratives ad-hoc suivant les besoins du réseau. Ces structures collaboratives adresseront divers modes de fonctionnement, du marché de l'énergie J-1 à infraday au marché d'ajustement (services systèmes) et au contrôle local (fréquence et auto-cicatrisation). / In close relationship with the European project DREAM, this doctoral thesis focus on operational evolutions in tomorrow’s distribution networks wich will integrate a larger amount of distributed renewable resources. A centralized control of all the entities (from controllable loads to embedded generators) is overall optimal but complex and not so reliable. This study addresses the feasibility of a distributed control, autonomous, self-learning and real time operation of local resources and network’s components. The main concern to explore will be the creation of ad-hoc federations of agents that will flexibly adjust their hierarchy to current needs. These collaborative structures will use different coordination strategies ranging from market-based transactions, to balancing optimization market (ancillary services) and to local control (frequency control and self-healing).

Nous abordons dans ces travaux l’identification non intrusive des charges des bâtiments résidentiels ainsi que la prédiction de leur état futur. L'originalité de ces travaux réside dans la méthode utilisée pour obtenir les résultats voulus, à savoir l'analyse statistique des données(algorithmes de classification). Celle-ci se base sur des hypothèses réalistes et restrictives sans pour autant avoir de limitation sur les modèles comportementaux des charges (variations de charges ou modèles) ni besoin de la connaissance des changements d'état des charges. Ainsi, nous sommes en mesure d’identifier et/ou de prédire l'état des charges consommatrices d'énergie (et potentiellement contrôlables) en se basant uniquement sur une phase d'entrainement réduite et des mesures de puissance active agrégée sur un pas de mesure de dix minutes, préservant donc la vie privée des habitants.Dans cette communication, après avoir décrit la méthodologie développée pour classifier les charges et leurs états, ainsi que les connaissances métier fournies aux algorithmes, nous comparons les résultats d’identification pour cinq algorithmes tirés de l'état de l'art et les utilisons comme support d'application à la prédiction. Les algorithmes utilisés se différencient par leur capacité à traiter des problèmes plus ou moins complexe (notamment la prise en compte de relations entre les charges) et se ne révèlent pas tous appropriés à tout type de charge dans le bâtiment résidentiel / Smart metering is one of the fundamental units of a smart grid, as many further applicationsdepend on the availability of fine-grained information of energy consumption and production.Demand response techniques can be substantially improved by processing smart meter data to extractrelevant knowledge of appliances within a residence. The thesis aims at finding generic solutions for thenon-intrusive load monitoring and future usage prediction of residential loads at a low sampling rate.Load monitoring refers to the dis-aggregation of individual loads from the total consumption at thesmart meter. Future usage prediction of appliances are important from the energy management point ofview. In this work, state of the art multi-label temporal classification techniques are implemented usingnovel set of features. Moreover, multi-label classifiers are able to take inter-appliance correlation intoaccount. The methods are validated using a dataset of residential loads in 100 houses monitored over aduration of 1-year.

This diploma thesis deals with the possibility of using HDLC (High-Level Data Link Control) protocol for communication and addressing of smart metering devices with a data concentrator. The HDLC protocol is used in two DLMS/COSEM (Device Language Message Specification/Companion Specification for Energy Metering) communication profiles. To simulate these communication profiles, the most appropriate simulation program is selected. Using this simulator, the first communication profile is implemented and the second one is designed. Communication profile based on TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) has been fully implemented. To implement the three-layer HDLC communication profile, all options have been thoroughly explored. Using these findings, a process was designed to guide the full implementation. For the first communication profile the qualitative parameters are measured, which are then plotted and evaluated.