Cette recherche tente de clarifier la discussion autour de la répartition des charges indirectes, recenser les attitudes des entreprises confrontées au problème de la répartition et analyser les différents discours qui l'entourent. Nous nous sommes posé ici la question suivante : existe-t-il une technique de répartition qui soit intrinsèquement meilleure que les autres ? Pour nous, ce qui importe, ce n'est pas la technique (ou la méthode) de répartition, mais le sens qui émerge des pratiques et des discours. Il est donc nécessaire de changer de perspective sur la répartition, c'est-à-dire ne plus raisonner en termes de méthodes, mais chercher plutôt à comprendre ce phénomène en tant que délibération datée et contingente. Nous défendons ici l'idée que la répartition des charges indirectes constitue un processus (ou un phénomène organisationnel) qui prend des sens multiples. Ces sens émergent de la dialectique entre pratiques et discours, qui cache en réalité l'intervention de trois catégories d'acteurs : les entreprises, les scientifiques et les consultants. Dans ces conditions, non seulement il n'existe pas de technique de répartition qui soit intrinsèquement meilleure que les autres, mais il est impossible même de concevoir et de définir une telle technique.

Cette recherche tente de clarifier la discussion autour de la répartition des charges indirectes, recenser les attitudes des entreprises confrontées au problème de la répartition et analyser les différents discours qui l’entourent. Nous nous sommes posé ici la question suivante : existe-t-il une technique de répartition qui soit intrinsèquement meilleure que les autres ? Pour nous, ce qui importe, ce n’est pas la technique (ou la méthode) de répartition, mais le sens qui émerge des pratiques et des discours. Il est donc nécessaire de changer de perspective sur la répartition, c’est-à-dire ne plus raisonner en termes de méthodes, mais chercher plutôt à comprendre ce phénomène en tant que délibération datée et contingente. Nous défendons ici l’idée que la répartition des charges indirectes constitue un processus (ou un phénomène organisationnel) qui prend des sens multiples. Ces sens émergent de la dialectique entre pratiques et discours, qui cache en réalité l’intervention de trois catégories d’acteurs : les entreprises, les scientifiques et les consultants. Dans ces conditions, non seulement il n’existe pas de technique de répartition qui soit intrinsèquement meilleure que les autres, mais il est impossible même de concevoir et de définir une telle technique. / This research attempts to clarify the ongoing debate over indirect cost allocation, evaluate the attitude of the companies confronted with the allocation issue and analyze the types of discourse surrounding it. Here, we ask the following question: does an allocation technique intrinsically better than others exist? Actually, what really counts it is not the allocation technique (or method), but its meaning, emerging both from practice and discourse. It is thus necessary to adopt a different perspective on cost allocation, i.e. to stop reasoning in terms of methods, but rather seek to understand this phenomenon as a dated and contingent deliberation. We defend the idea that cost allocation constitutes a process (or an organisational phenomenon) carrying multiple meanings. These meanings emerge from the dialectics between practice and discourse, which actually hides the intervention of three categories of actors: companies, scientists and consultants. Under these conditions, not only an allocation technique intrinsically better than the others does not exist, but it is impossible even to conceive and define such a technique.

Cette thèse a trait au problème de l'apparition des creux de tension dans les réseaux industriels ainsi qu'à l'élaboration d'un outil de simulation spécifique y inhérent. Une introduction est faite autour de la qualité de l'énergie et en particulier le problème des creux de tension, leurs causes et leurs effets les plus notables. Une méthode itérative de modélisation de réseau arborescent est ensuite proposée, elle permet un rapide calcul des répartitions de puissance. La machine à induction, charge principalement présente en réseau industriel est ensuite modélisée en statique en s'appuyant sur des données minimales susceptibles d'être présentes sur le terrain. Des modèles dynamiques de cette machine de divers ordres sont élaborés et compares afin d'allier simplicité et précision. La dernière partie concerne la validation du logiciel élaboré. Ce dernier s'appuie sur un calcul dynamique de répartition de puissance il est testé sûr un réseau type comprenant 14 machines et 3 transformateurs. Les résultats tant en précision qu'en rapidité sont très satisfaisants.

Toute déséquilibre entre génération de puissance et consommation de charge doit être corrigée rapidement afin d’éviter une déviation de fréquence qui risquerait de menacer la stabilité et la sécurité du réseau électrique. La génération est typiquement centralisée à quelques endroits sur le réseau électrique, par contre la charge est fortement distribuée partout sur le réseau. Comparés à la plupart des générateurs conventionnels, les dispositifs de commutation toutou- rien installés du côté de la demande permettent aux charges de réagir plus rapidement aux perturbations du système. Cette caractéristique, associée aux nouvelles technologies de mesures, de télécommunication, et de calcul à haute performance, permettent d’agir efficacement sur les dispositifs du côté de la demande et font de ces dispositifs des candidats idéaux pour la régulation des fréquences primaires. Cette thèse propose trois solutions permettant de pallier aux limites de performance des approches de contrôle de charge décentralisées utilisées à ce jour dans les réseaux électriques comportant des ressources distribuées du côté de la charge : *Contrôle de charge optimal amélioré (IOLC) : Nous introduisons une approche améliorée du contrôle de charge optimal (IOLC) en appliquant une méthode systématique de réglage du gain à l’OLC conventionnel. l’Algorithme génétique NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) avec Algorithme de Sélection de logique flou (Fuzzy Selection Algorithm) est employé comme procédure d’ajustement de gain multi-objectif dans l’approche IOLC. Nous montrons par simulation que l’IOLC peut atteindre une meilleure performance générale par rapport à l’OLC, que la boucle d’asservissement turbine-régulateur de vitesse (TG) soit activée ou désactivée. *Contrôle direct de la charge avec une architecture hiérarchique, clairsemée et résiliente : Nous concevons et développons une stratégie hiérarchique de modulation de charge et d’élagage des capteurs pour l’amélioration de la réponse en fréquence primaire et l’amortissement des oscillations inter-zones. La structure de commande de charge hiérarchique coordonnée que nous proposons, utilise à la fois la commande locale et la commande globale, avec des contrôleurs utilisant des mesures à distance et des signaux de commande dans une structure distribué sur une grande surface, de façon éparse et optimale. La couche locale de bas niveau traite avec précision la réponse à la demande et la régulation de fréquence, tandis que la couche de supervision agencée de manière creuse avec un nombre minimal de paires (mesure-contrôle) améliore les performances et les marges de stabilité du système, tout en réduisant le coût du transfert des données, les liaisons de communication et la complexité du réseau. *Contrôle de charge basé sur l’inertie virtuelle : Compte tenu des charges agrégées intégrées au stockage, nous étendons le contrôle de charge conventionnel pour habiliter l’inertie virtuelle dans les réseaux électriques à faible inertie. Le signal de contrôle de charge basé sur l’inertie virtuelle minimise donc le taux de variation de fréquence ainsi que l’erreur de fréquence afin de rétablir plus promptement l’équilibre production-demande souhaité sur le réseau. Nous montrons par simulation que l’inertie virtuelle basée sur la charge permet une meilleure régulation de la fréquence du système avec une performance transitoire remarquablement améliorée, une un nadir (creux) de fréquence et une erreur en régime permanent en supprimant approximativement des charges égales ou même avec moins de charges contrôlables par rapport au contrôle de charges conventionnel. En outre, nous développons deux systèmes de références à l‘aide du logiciel de simulation Simscape Power Systems (SPS) couramment utilisés pour l’éducation et la recherche dans le domaine des réseaux électriques dans le monde entier. Nous présentons également un bloc de mesure de fréquence, qui a été ajouté à la bibliothèque de modèles de la dernière version commerciale de SPS (R2018a), permettant de mesurer la fréquence dans un modèle simulé en mode phaseur. / Any inequality between power system generation and load must be corrected in a short time, otherwise frequency deviation will happen and consequently the stability and security of the power system will be threatened. Demand-side endpoints are distributed on the load side of power systems in contrast to traditional control resources such as centralized bulk generators. The ability of outright ON/OFF switching devices on the demand side enables the loads to respond faster to system disturbances, compared to most conventional generators. This feature, along with the integration of sensing, computation and communication technologies, makes demand-side resources an ideal candidate in primary frequency regulation. This thesis focuses on controlling power systems using distributed load-side resources. Specifically, it proposes three main solutions to overcome the limitations of decentralized load control approaches: *Improved Optimal Load Control (IOLC): We introduce an Improved Optimal Load Control (IOLC) approach by applying a systematic gain-tuning method to the conventional OLC. A joint Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) with Fuzzy Selection Algorithm (FSA) is employed as the multi objective gain-tuning procedure in IOLC approach. We show by simulation that in comparison with OLC, IOLC can achieve a better generalization performance in the case of turbine-governor (TG) control action whether enabled or disabled. *Sparse and Resilient Hierarchical Direct Load Control: We design and develop a hierarchical sensor pruning load modulation strategy for primary frequency response improvement and inter-area oscillations damping. The proposed coordinated hierarchical load control structure utilizes both local and distributed wide-area control, where controllers make use of remote measurements and control signals in an optimal sparse wide-area structure. To be precise, device layer deals with demand-response and frequency regulation, while the sparse supervisory layer improves the system’s closed-loop performance and stability margins, with simultaneous reduction of the cost of data transfer, communication links and power network complexity. *Virtual Inertia-based Load Control: Considering the storage built-in aggregated loads, we extend the conventional load control to enable virtual inertia in low-inertia rate power systems. The virtual inertia-based load control signal therefore minimizes the rate of change of frequency as well as frequency error to provide desired power balance over the network. We show by simulation that enabling load-based virtual inertia provides better power system frequency regulation with remarkably improved transient performance, frequency nadir and steady state error by shedding approximately equal or even less amount of controllable loads compared to the conventional load control. Furthermore, we develop two commonly used Simscape Power Systems (SPS) benchmarks for power system education and research worldwide. We also present a frequency measurement block (which will be included in Matlab 2018a measurement library) to measure the frequency in a SPS model running in phasor mode.