L'industrie de l'électricité peut être caractérisée par plusieurs risques: la réglementation, la capacité, l'erreur humaine, etc. L'un des aspects les plus remarquables, en raison de leur impact, est lié à ne pas répondre à la demande (DNS).Pour éviter les défaillances en cascade, des critères déterministes comme la N-1 ont été appliquées, ce qui permet d'éviter la défaillance initial. Après une défaillance en cascade, des efforts considérables doivent être faits pour analyser les défauts afin de minimiser la possibilité d'un événement similaire.En dépit de tous ces efforts, des blackouts peuvent encore se produire. En effet, il est un défi, en raison du grand nombre d'interactions possibles et de leur diversité et complexité, pour obtenir une bonne prédiction d'une situation.Dans notre travail, une nouvelle méthodologie est proposée pour estimer le risque de blackout en utilisant des modèles de systèmes complexes. Cette approche est basée sur l'utilisation de variables qui peuvent être des précurseurs d'un événement DNS. Il est basé sur l'étude de la dépendance ou de corrélation entre les variables impliquées dans le risque de blackout, et la caractéristique d’auto-organisation critique (SOC) des systèmes complexes.La VaR est calculé en utilisant les données du système colombien et le coût du rationnement, y compris les variables économiques dans les variables techniques. Traditionnellement le risque augmente avec la racine carrée du temps, mais avec des séries de données que présente un comportement complexe, le taux de croissance est plus élevé.Une fois que les conditions de SOC sont déterminées, un Model de Flux de Puissance Statistique SPFM a été exécuté pour simuler le comportement du système et de ses variables pour les performances du système électrique. Les simulations ont été comparées aux résultats du comportement de fonctionnement réel du système de puissance électrique.Le flux de puissance DC est un modèle simplifié, ce qui représente le phénomène complexe de façon simple, néglige cependant certains aspects des événements de fonctionnement du système qui peut se produire dans les blackouts. La représentation des défaillances en cascade et de l'évolution du réseau électrique dans un modèle simple, permet l'analyse des relations temporaires dans l'exploitation des réseaux électriques, en plus de l'interaction entre la fiabilité à court terme et à long terme (avec un réseau d'amélioration). Cette méthodologie est axée sur la planification opérationnelle du lendemain (jour d'avance sur le marché), mais il peut être appliqué à d'autres échelles de temps.Les résultats montrent que le comportement complexe avec une loi de puissance et l'indice de Hurst est supérieur à 0,5. Les simulations basées sur notre modèle ont le même comportement que le comportement réel du système.En utilisant la théorie de la complexité, les conditions SOC doivent être mis en place pour le marché analysé du lendemain. Ensuite, une simulation inverse est exécutée, où le point final de la simulation est la situation actuelle du système, et permet au système d'évoluer et de répondre aux conditions requises par la caractéristique d’auto-organisation critique en un point de fonctionnement souhaité.Après avoir simulé le critère de fiabilité utilisé dans l’exploitation du système électrique pour les défaillances en cascade, ils sont validés par des défaillances historiques obtenues à partir du système électrique. Ces résultats, permettent l'identification des lignes avec la plus grande probabilité de défaillance, la séquence des événements associés, et quelles simulations d'actions d’exploitation ou d'expansion, peuvent réduire le risque de défaillance du réseau de transmission.Les possibles avantages attendus pour le réseau électrique sont l'évaluation appropriée du risque du réseau, l'augmentation de la fiabilité du système, et un progrès de la planification du risque du lendemain et connaissance de la situation / The electricity industry can be characterized by several risks: regulatory, adequacy, human error, etc. One of the most outstanding aspects, because of their impact, is related to not supply demand (DNS).To prevent cascading failures, particularly in reliability studies, determinist criteria were applied, such as N-1, which allows to avoid the initial event of failure in the planning and operation of the system. In general, analysis tools for these preventive actions are applied separately for the planning and for the system operation of an electric power. After a cascading failure, considerable efforts must be done to analyze faults to minimize the possibility of a similar event.In spite of all these efforts, blackouts or large cascading failures still happen, although events are considered to be rare due to the efforts of the industry. Indeed, it is a challenge from the point of view of analysis and simulation, due to the large number of possible interactions and their diversity and complexity, to obtain a good prediction of a situation.In our work, a new methodology is proposed to estimate the blackout risk using complex systems models. This approach is based on the use of variables that can be precursors of a DNS event. In other terms, it is based on the study of the dependence or correlation between the variables involved in the blackout risk, and the self organized critically (SOC) property of complex systems.VaR is calculate using the data from the Colombian system and the cost of rationing, for estimate the cost of blackout including economic variables into the technical variables. In addition, traditionally the risk grows with the root square of the time, but with data series than has complex behavior, the rate of growing is higher.Once the SOC conditions are determined, a Statistical Power Flow Model SPFM was executed to simulate the behavior of the system and its variables for the performance of the electrical system. Simulations results were compared to the real operation behavior of the electrical power system.The DC power flow is a simplified model, which represents the complex phenomenon in a simple way, however neglects some aspects of the events of operation of the system that can happen in blackouts. The representation of cascading failures and evolution of the network in a simple model allows the analysis of the temporary relations in the operation of electrical networks, besides the interaction between reliability of short-term and long-term (with improvements network).. This methodology is focused on the operational planning of the following day (day ahead market), but it can be applied to other time scales.The results show that the complex behavior with a power law and the Hurst index is greater than 0.5. The simulations based on our model have the same behavior as the real behavior of the system.For using the complexity theory, the SOC conditions must be established for the day ahead analyzed market. Then an inverse simulation is executed, where the endpoint of the simulation is the current situation of the system, and allows the system to evolve and meet the requisites of criticality auto-organized in a desired point of operation.After simulating the criterion of reliability used in the operation of the electrical system for cascading failures, they are validated by historical failures obtained from the electrical system. These results, allow the identification of lines with the biggest probability to fail, the sequence of associate events, and what simulations of actions of operation or expansion, can reduce the risk of failures of the transmission network.The possible advantage expected for the electrical network are the appropriate evaluation of the risk of the network, the increase the reliability of the system (probabilistic analysis), and a progress of the planning of the risk of the day ahead (holistic analysis) and situational awareness

No description available.

In this master thesis we will show how random walks are used in Wilson's algorithm to generate spanning trees of graphs, and how they can be used to calculate the number of spanning trees in a graph. We will also explore the connection between electrical networks and random walks, and how this connection can be exploited to prove Pólya's theorem (normally proved with probability and combinatorics) using electrical arguments.

Les limiteurs de courants de court-circuit supraconducteurs sont des appareillages à fort potentiel pour les réseaux électriques. En effet, ils offrent une limitation efficace dès les premiers instants du court-circuit. On peut qualifier la limitation de "naturelle", c’est-à-dire qu’elle est intrinsèquement liée aux caractéristiques du matériau et ne nécessite pas de commande particulière. Afin de faciliter la conception et l’intégration des limiteurs de courant de court-circuit supraconducteurs résistifs (rSFCL) destinés aux réseaux électriques, il est nécessaire de disposer de modèles de simulation précis. Ces derniers doivent prendre en compte et simuler correctement (et le plus précisément possible) les phénomènes électriques et thermiques du rSFCL en présence de surintensités de courant, qu’il s’agisse d’un court-circuit franc ou d’un phénomène temporaire de plus faible amplitude. Il est difficile d’envisager la planification de l’intégration d’un rSFCL sans passer par des outils numériques qui permettent la simulation d’un tel dispositif dans un réseau électrique en régime transitoire. Il est alors plus facile d’appréhender et de prédire le comportement transitoire du limiteur dans des conditions de stress réalistes, qui peuvent comprendre une grande variété de surintensités, tant en durée qu’en amplitude. Néanmoins, les rSFCL sont des dispositifs fortement non-linéaires caractérisés par un couplage électrique et thermique très fort. L’implémentation d’un tel modèle dans un logiciel de simulation de type “circuits électriques” en régime transitoire présente un certain défi. Bien que des modèles de rSFCL existent déjà, des améliorations doivent être apportées pour prendre en compte i) l’ensemble des phénomènes physiques liés à la limitation (thermiques et électriques), ii) les propriétés géométriques des rubans supraconducteurs utilisés et iii) la possibilité de réaliser des études globales (impact du limiteur sur le réseau) et iv) l’influence de l’architecture du ruban en présence de phénomènes locaux (points chauds). Cette thèse se concentre donc sur le développement d’un modèle de rSFCL basé sur des rubans supraconducteurs de deuxième génération. Ce modèle est développé dans le logiciel EMTP-RV, qui est un outil utilisé par un grand nombre de compagnies d’électricité dans le monde. Le modèle proposé dans cette thèse repose sur une analogie qui fait le lien entre les phénomènes électriques et thermiques, et qui permet une modélisation entièrement basée sur des éléments de circuits électriques. Le modèle permet de prendre également en compte les propriétés non linéaires des matériaux, tant au niveau électrique qu’au niveau thermique, avec l’utilisation de dipôles non-linéaires. Le modèle a été développé pour offrir un niveau de généricité intéressant pour la modélisation des rubans supraconducteurs. Il permet un fonctionnement avec une excitation AC ou DC en tension ou en courant et tient compte de la non-uniformité de courant critique, qui est typiquement observée dans la longueur des rubans disponibles commercialement. Il est également possible de représenter des variantes d’architectures (géométries et matériaux), avec une souplesse de modélisation qui est basée sur un assemblage de blocs “élémentaires” dont les dimensions peuvent être différentes. Cela permet alors d’évaluer, dans une même simulation, l’architecture du limiteur à une échelle submillimétrique (points chauds) et à une échelle “systémique”, tel que le comportement de plusieurs centaines de mètres de ruban. Des comparaisons ont permis de vérifier que le modèle circuit avait un comportement similaire à son équivalent en éléments finis, seulement si la taille des éléments électrothermiques de base (dans EMTP-RV) est adéquate. Le modèle équivalent circuit permet de réaliser des simulations de différentes architectures de rubans supraconducteurs, avec ou sans résistance d’interface, entre les couches tampons et la couche de (RE)BCO par exemple [...] / Superconducting fault current limiters (SFCL) are a promising technology for power systems, i.e. they provide efficient current limitation from the very beginning of the fault without requiring any control system. In fact, the current limiting characteristics are directly connected to the physical properties of superconducting materials. There is a need for accurate models to help designing resistive-type SFCLs (rSFCL) and planning their integration into electrical networks. Such models have to take into account the physics involved for simulating (as accurately as possible) the electrical and thermal behaviours for a wide range of fault conditions, i.e. high and low short-circuit currents that can be of various durations. It is difficult to see how the planning and integration of SFCLs can be realized without using numerical tools, especially tools that allow realizing power system transient simulations, such as EMTP-RV. In fact, such software packages support engineers in predicting the behaviour of SFCLs in realistic network conditions, which may comprise a wide variety of overcurrent or fault situations. However, rSFCLs exhibit highly non-linear behaviours with a strong coupling between thermal and electrical phenomena. The implementation of such a model in power systems simulation tools is therefore challenging. Although some models have been already developed over the years, improvements are needed to take into account i) all the phenomena linked to the current limitation (electrical and thermal), ii) geometric properties of superconducting tapes that are used in rSFCLs, and iii) the possibility to perform simulations at the system level, and iv) the influence of the tape architecture in relationship to local phenomena (hot spots). This thesis hence focuses on the development of a models for resistive-type SFCLs based on second generation high temperature superconducting coated conductors (2G HTS CCs), i.e. (RE)BCO tapes. The models are implemented in EMTP-RV, a tool that is used by many utilities around the world. However, the modeling technique can be adapted to other simulation tools as well. The model proposed in this thesis is based on an electro-thermal analogy, which allows modeling thermal effects with non-linear electrical circuit elements such as resistors and capacitors. The model has been developed with the aim of providing flexibility. Hence, it can be used with an AC or DC excitation, and can also take into account non-uniformity in critical critical current density typically observed along length of the conductors (i.e. tapes). It also allows modeling virtually any tape architecture using modular and flexible electrical and thermal basic building blocks that can be different in size. This in turn also allows modeling SFCLs with different level of discretization, i.e. from hot spot modeling with local heat transfer to several meters of (RE)BCO tape. It therefore becomes possible to analyze in the same simulation phenomena happening at the sub-millimetric scale, such as hot-spot phenomena, and at the system-scale, such as the impact on the network of several hundred meters of superconducting tape. In order to validate the EMTP-RV circuit model, comparisons with results obtained with finite elements have been carried out. A similar behavior could be observed, as long as the discretization size of the electro-thermal elements were appropriate. The EMTP-RV circuit model allows performing optimizations of the tape architecture for various thicknesses of stabilizer, in presence or not of an interfacial resistance layer, e.g. between the superconductor and the substrate. While the circuit model was developed to allow representing heat transfer and current distribution in 3D, simulations are still limited to 2D cases because the size of the nodal matrix is otherwise exceeded in EMTP-RV. Simulation results also show that neglecting heat transfer along the thickness of the tape can be risky, [...]

[pt] Esta pesquisa propõe a implementação de um simulador para investigar o comportamento dinâmico dos sistemas elétricos de potência e a sua estabilidade. É introduzida uma nova abordagem para simulação de redes elétricas lineares, que segue as técnicas básicas e os modelos utilizados no EMTP (simulador tradicional), porém levando vantagem ao utilizar propriedades de filtragem digital multitaxa. O simulador proposto decompõe o sinal e a rede em sub-bandas de freqüência, cada uma delas operada independentemente, o que torna o processo bastante interessante para a implementação utilizando processamento em paralelo. O passo de integração nas simulações das sub-bandas é sempre maximizado, reduzindo a carga computacional. A simulação permite a detecção em tempo real de sub-bandas que poderiam ser momentaneamente desconectadas, sem perda de precisão no resultado final. Este comportamento adaptativo aumenta a eficiência do simulador, ajustando a complexidade do modelo de acordo com os requisitos da simulação. / [en] This work proposes the implementation of a simulator to investigate the dynamic behavior and the stability of electric power systems. A new approach to linear electric network simulation is introduced, closely following the EMTP basic techniques and models, but taking advantage of multirate digital filter properties. The final simulator decomposes signals and network models into subbands of frequencies, each of them independently operated, allowing parallel processing The integration time step in the subband simulations is always maximized, reducing computational burden. The simulation permits online detection of subbands that could be momentarily disconnected with negligible loss of accuracy in the final result. This adaptive feature further improves efficiency, adjusting the network model complexity, according to the simulation requirements.

No atual contexto da indústria automotiva nacional e internacional, como parte do processo produtivo, no nível da Linha de Produção, são realizadas inspeções para a verificação da qualidade dos itens utilizados nos produtos destinados ao mercado consumidor. Dentre esses itens está o sistema elétrico que equipa os veículos automotores, cujo funcionamento dos circuitos deve ser inspecionado na fase final de montagem dos veículos, para a verificação do atendimento à conformidade aplicada ao sistema elétrico em questão. A partir dessa conjuntura desenvolveu-se o presente trabalho cujo conteúdo aborda proposta conceitual de aplicação da comunicação por radiação infravermelha em sistema de auxílio à inspeção da rede elétrica de veículo automotor. Essa abordagem trata de elementos do projeto conceitual de um sistema específico, cujo modelo de aplicação propõe a utilização de unidades portáteis destinadas à realização das inspeções, sendo a radiação infravermelha utilizada para comunicação sem fios, na transferência automática de dados das inspeções. Os resultados obtidos nos ensaios práticos efetuados com os protótipos dos elementos do sistema abordado foram satisfatórios, sendo validados os princípios de funcionamento desses elementos, ratificando os conceitos propostos, principalmente no que se refere: à aplicação da comunicação por radiação infravermelha; ao modelo de aplicação do sistema abordado, que utiliza unidades móveis para a realização das inspeções em questão; ao conceito de integração de sistemas, que prevê a integração do sistema abordado com os demais sistemas computacionais tipicamente existentes nas empresas produtoras de veículos automotores. Os objetivos propostos foram atingidos, sendo no conteúdo do trabalho apresentados os resultados de pesquisas voltadas para o propósito de contribuir para a evolução da tecnologia empregada em sistema de auxílio à inspeção de funcionamento de circuitos elétricos de veículos automotores. / Nowadays the national and international automotive industry, at Production Line level and as part of their productive process, perform inspections to verify the quality of items employed in products dedicated to the consumer market. Among those items is the electrical system that equips the auto motor vehicles, which must have its circuitry operation inspected in the final assembly line, in order to verify if it is complying with the requirements applied to such electrical system. Starting from such context it was developed this work whose content treats of conceptual proposal of application of communication by means of infrared radiation in system of aiding to inspection of auto motor vehicle electrical network. That approach treats of elements of conceptual design of a specific system, whose model of application proposes the utilization of portable units dedicated to the accomplishment of inspections, where the infrared radiation is employed to the wireless communication, in the automatic data transfer from inspections. The tests results with the prototypes of elements of the system aforementioned were accordingly performed. It was validated the principles of operation of those elements confirming the proposed concepts, mainly concerning to the application of infrared radiation to the proposed system, that uses portable units for accomplishment of inspections, described herein, to the concept of system integration. Such system foresees its integration with computational systems typically employed by companies that produce auto motor vehicles. The proposed goals were reached and within the context of that work the results of this research aiming to contribute to the evolution of the technology used in system of aiding to the inspection of operation of auto motor vehicles electrical networks.

Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire ont pour objet d’apporter une vision stratégique d’intégration des productions distribuées (PD) dans les réseaux électriques. Ces travaux concernent la localisation optimale du point de raccordement, le dimensionnement et le type de production dans l’objectif de maximiser les bénéfices de la PD et de minimiser les pertes dans les réseaux. Les travaux de cette thèse concernent également la prise en compte de la variabilité de la charge et de la production dans la planification et la gestion opérationnelle des réseaux électriques. Tout d’abord, des algorithmes ont été développés pour les études des flux de puissance dans les systèmes d'alimentation en utilisant la méthode du complément Schur et la méthode « Run Length Encoding ». Ensuite, les pertes ont été estimées dans le calcul de la production réelle en développant un modèle linéaire simple, efficace et flexible. Par la suite, des productions décentralisées connectées aux réseaux électriques ont été modélisées en utilisant une méthode qui fusionne les filtres de Kalman et la théorie des graphes dans le but d'estimer la taille optimale de la production décentralisée. Une méthode qui comporte deux étapes est proposée. Dans la première étape, la méthode graphique est utilisée pour générer la matrice incidente pour construire le modèle linéaire et dans la deuxième étape, un algorithme Kalman est appliqué pour obtenir la taille optimale de production décentralisée à chaque jeu de barres. Les défis de l'utilisation de productions décentralisées ont été abordés pour minimiser la fonction objective (pertes de puissance réelle) en tenant compte de la capacité des productions décentralisées, de la capacité de la ligne de transmission et des contraintes de profil de tension. L’algorithme génétique et de techniques d'optimisations comme la méthode de points intérieurs ont été proposés pour déterminer localement et globalement le dimensionnement optimal et l'emplacement optimal des productions décentralisées dans les réseaux électriques. Enfin, un modèle de charge active a été conçu pour étudier différents types de courbe de charge (résidentielle, commerciale et industrielle). Nous avons développé également des algorithmes de simulation pour étudier l'intégration des parcs éoliens dans les réseaux électriques. Nous avons conçu des méthodes analytiques pour sélectionner la taille et l’emplacement d’une ferme éolienne, basé sur la réduction des pertes de puissance active. Nous avons montré que les variations de la vitesse moyenne annuelle du vent pourraient avoir un effet important sur les calculs de pertes de puissance active. Les méthodes analytiques et les algorithmes de simulation ont été développés sous Matlab/Simulink. / The research presented in this thesis aims at providing a strategic vision for the integration of distributed generators (DGs) into grid networks. This work focuses the optimal location of the connection point, dimensioning and type of production in order to maximize the benefits of DGs and minimize power losses in the networks. The work also concerns the impact of the variability of the load and the production in the planning and the operational management of the networks. First, algorithms have been developed for power flow studies in power systems using the Schur complement method and the "Run Length Encoding" method. Then, losses were estimated in the calculation of power output by developing a simple, efficient and flexible linear model. Subsequently, decentralized outputs connected to the electrical networks were modeled using a method that merges Kalman filters and graph theory in order to estimate the optimal size of decentralized production. A method which consists of two steps is proposed. In the first step, the graphical method is used to generate the incident matrix to construct the linear model and in the second step a Kalman algorithm is applied to obtain the optimal decentralized production size for each busbar. The challenges of using decentralized production have been addressed to minimize the objective function (real power losses) by taking into account the capacity of the decentralized productions, transmission line capacity and voltage profile constraints. The genetic algorithms and optimization techniques such as the method of interior points have been proposed to determine locally and globally the optimal dimensioning and the optimal location of the decentralized productions in the electrical networks. Finally, an active load model was designed to study different types of load curves (residential, commercial and industrial). We have also developed simulation algorithms to study the integration of wind farms in power grids. We have designed analytical methods to select the size and location of a wind farm, based on the reduction of active power losses. We have shown that variations in the mean annual wind speed could have a significant effect on the calculations of active power losses. Analytical methods and simulation algorithms were developed under Matlab / Simulink.

La reconnaissance des perturbations survenant sur les réseaux HTA est une problématique essentielle pour les clients industriels comme pour le gestionnaire du réseau. Ces travaux de thèse ont permis de développer un système d’identification automatique. Il s’appuie sur des méthodes de segmentation qui décomposent de manière précise et efficace les régimes transitoires et permanents des perturbations. Elles utilisent des filtres de types Kalman linéaire ou anti-harmoniques pour extraire les régimes transitoires. La prise en compte des variations harmoniques et de la présence de transitoires proches se fait à l’aide de seuils adaptatifs. Des méthodes de correction du retard a posteriori permettent d’améliorer la précision de la décomposition. Des indicateurs adaptés à la dynamique des régimes de fonctionnement analysés sont utilisés pour caractériser les perturbations. Peu sensibles aux erreurs de segmentation et aux perturbations harmoniques, ils permettent une description fiable des phases des perturbations. Deux types de systèmes de décision ont également été étudiés : des systèmes experts et des classifieurs SVM. Ces systèmes ont été mis au point à partir d’une large base de perturbations simulées. Leurs performances ont été évaluées sur une base de perturbations réelles : ils déterminent efficacement le type et la direction des perturbations observées (taux de reconnaissance moyen > 98%). / The recognition of disturbances affecting MV networks is essential to industrials and distribution system operators. The aim of this thesis work is to design a near real-time automatic system able to detect and identify disturbances from their waveforms. Segmentation methods split the disturbed waveforms into transient and steady-state intervals. They use Kalman filters or anti-harmonic filters to extract the transient intervals. Adaptive thresholding methods increase the detection capacity while a posterior delay compensation methods improve the accuracy of the decomposition. Indicators adapted to the disturbance dynamic are used to characterize its steady-state and transient phases. They are robust to segmentation inaccuracies as well as to steady-state disturbances such as harmonics. Two distinct decision systems are also studied: expert recognition systems and SVM classifiers. During the learning stage, a large simulated event database is used to train both systems. Their performances are evaluated on real events: the type and direction of the measured disturbances are determined with a recognition rate over 98%.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1333032 bytes, checksum: 5720bc6ef2b28326d1e36d524df0c987 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study of the process of fracture in disordered materials is of huge importance in various fields of science and technology. Thus, several network models have been proposed to investigate the process of rupture of these materials, in particular, the random fuse model (RFM).The fuse model is the electrical analog to the mechanic model where the elastic force is represented by the electric current and the displacement is represented by voltage. In this work, our main objective was to experimentally study the influence of disorder in the rupture process of a random network of fuses. The experimental apparatus consisted of a square lattice of size L x L, in which the edges are fuses (copper wires). The network vertices were connected with copper wires (diameter 0.031 mm and resistivity ρ = 1.69 x 10-8 Ωm). This process generates an weakly disordered system. The disorder was introduced via a dilution of the network, where copper wires edges randomly removed from the network. The rupture process consisted of applying a potential difference on the network and measuring the corresponding current. After this process we obtain did information, such as the behavior of the was network as a function of the degree of disorder represented by the parameter p, and plot depending on the size L of the network, which were analyzed according to the percolation theory and fractures. Our results indicate that near the critical parameter pc, quantities such as the average number of burned fuses that form the percolation cluster, the average size of the percolation cluster and the average resistance of the network, obey power laws with critical exponents that are apparently not related to the exponents provided by the percolation theory. / O estudo do processo de fratura em materiais desordenados é de imensa importância em vários ramos da ciência e da tecnologia. Assim, vários modelos de rede foram propostos para investigar o processo de ruptura destes materiais, em particular, o modelo de fusível aleatório (RFM). O modelo de fusíveis é o análogo elétrico do modelo elástico onde a força é representada pela corrente elétrica e o deslocamento é representado pela tensão elétrica. Neste trabalho nosso principal objetivo foi estudar, experimentalmente, a influência da desordem no processo de ruptura de uma rede de fusíveis aleatórios. O aparato experimental consiste de uma rede quadrada de tamanho L x L, na qual os lados dos quadrados são os fusíveis (fios de cobre). A rede foi preenchida com fios de cobre (com diâmetro de com 0,031 mm e resistividade ρ = 1.69 x 10-8 Ωm). Este processo gera um sistema fracamente desordenado. A desordem na rede foi introduzida via processo de diluição, onde alguns fios de cobre foram aleatoriamente removidos da rede. O processo de ruptura consiste em aplicar uma diferença de potencial na rede e medir a respectiva corrente. Após este processo podemos obter informações, como gráficos em função do grau de desordem representada pelo parâmetro p e gráficos em função do tamanho L da rede, que foram analisados de acordo com a teoria de percolação e fraturas. Nossos resultados indicam que próximo do parâmetro crítico pc, algumas grandezas tais como: o número médio de fusíveis queimados e retirados que formam o agregado de percolação, o tamanho médio do agregado de percolação e a resistência média da rede, obedecem a uma lei de potência, com expoentes críticos que aparentemente não estão relacionados com os expoentes previstos na teoria da percolação por ligação.

L’énergie éolienne en mer connaît une croissance forte. Sa compétitivité économique, mesurée par le LCOE (coût d’énergie actualisé), n’a pas encore atteint celle de l’éolien terrestre. Le coût du raccordement électrique affecte cette compétitivité. Selon la distance et la puissance de la ferme, un panel important d’architectures et technologies de réseau de raccordement peut être considéré (AC ou DC etc..). L’objectif de cette thèse est de fournir un cadre méthodologique décisionnel pour l’évaluation et la planification d’architecture du réseau de raccordement.L’évaluation des architectures repose sur les calculs des énergies annuelles dissipée dans le réseau, des coûts d’investissement du réseau et de l’énergie non distribuée en lien avec la fiabilité du réseau. Pour calculer ces quantités, des modèles et méthodes de calculs sont proposés. Il apparaît néanmoins nécessaire d’évaluer et de comparer des architectures ayant des dimensionnements optimaux. Ainsi, une formulation du problème de dimensionnement du réseau est proposée. La formulation est générique vis-à-vis des différentes architectures considérées. Une méthode de résolution heuristique rapide donnant des solutions quasi-optimale est mise en œuvre. L’environnement d’aide à la décision qui permet le dimensionnement puis l’évaluation d’une architecture est mis en œuvre sur plusieurs cas d’application incluant des architectures très différentes. Finalement, une méthode probabiliste analytique est proposée afin de prendre en compte les incertitudes sur les modèles et leurs propagations aux critères de décision / Offshore wind power is quickly developing. Its cost-effectiveness, measured with the LCOE (Levelized cost of Energy) has not reached the one of onshore wind power yet. The cost of electrical connection impacts this cost-effectiveness. Depending on the distance to the onshore grid, many possibilities of architectures and associated technologies can be considered for this connection network (AC, DC etc.). The goal of this research is to provide a decision support framework for the assessment and the planning of architectures for electrical connecting networks.The architecture assessment relies on the calculations of the annual energy dissipated through the network, of the investment costs and of the annual energy curtailed due to the network unavailability. To compute these quantities, models and methods are proposed.It appears that to compare architectures, these must be have near optimal designs? Thus, a formulation of the electrical network design optimization is proposed. The formulation is generic in regard to the various architectures which are considered. A quick heuristic solving approach which gives near optimal solutions is proposed and implemented.The decision support framework makes it possible the design and the assessment of an architecture and is applied to two very different architectures. Finally, a probabilistic analytical method is proposed to take into account the models uncertainties and to study their propagation to the decision criteria