Étude, Analyse et Conception d’un Système de Supervision pour l’Intégration Sécurisée des Énergies Renouvelables au Réseau Electrique

Audensiel est une entreprise de conseil en transformation digitale, technologies et innovation, fondée en 2013. Elle accompagne plus de 150 clients dans des secteurs variés, en proposant des solutions en data, IA, cybersécurité et cloud. Classée parmi les Champions de la Croissance 2025, elle mise sur la qualité, la proximité et l'engagement. Audensiel se distingue aussi par son engagement en faveur de l'inclusion numérique et de l'innovation durable.

L'ESTACA, école d'ingénieur faisant partie du groupe ISAE, accréditée par la CTI, est un acteur majeur de la formation d'ingénieurs dans les domaines du transport (aéronautique, automobile, espace, transports guidés et naval). Ses équipes de recherche sont regroupées au sein d’ESTACA’Lab en deux Pôles : S2ET (« Systèmes et Energie Embarqués dans les Transports ») et MSCE (« Mécanique des Structures Composites et Environnement ») et sont réparties sur les 3 campus (Saint Quentin en Yvelines, Laval et Bordeaux).

Le stagiaire recruté sera intégré au pôle S2ET (« Systèmes et Energie Embarqués dans les Transports ») basé à Saint Quentin en Yvelines et à Audensiel – Boulogne-Billancourt.

Aujourd’hui, la transition énergétique impose la recherche des alternatives aux énergies fossiles et nucléaires. Les énergies renouvelables (EnR) sont une solution prometteuse, mais leur intégration dans le réseau électrique actuel pose encore de nombreux défis techniques et réglementaires.

L'injection d’énergie issue de sources renouvelables, telles que le photovoltaïque et l’éolien, peut perturber la stabilité du réseau électrique en raison de la variabilité de la production et de la consommation. Parmi les problèmes rencontrés, on retrouve :

• La variation de la fréquence et de la tension du réseau,
• La chute ou la surtension aux points d’injection,
• L’impact du facteur de puissance sur la qualité du réseau.

Certaines solutions ont pu être développées, notamment la régulation de tension, qui consiste à surveiller l'injection d’électricité dans le réseau et à couper l’alimentation en cas de non-respect de la norme en vigueur.

Objectifs du Projet :

L'objectif de ce stage est d'étudier les normes et mécanismes de stabilisation du réseau liés à l'intégration des EnR, en particulier le photovoltaïque. Aussi, de proposer un dispositif permettant de surveiller les paramètres critiques du réseau en temps réel et d’en assurer le pilotage de la gestion d’énergie. Le travail s’articulera autour des axes suivants :

1. Revue scientifique et technique :

• Étude des normes en vigueur pour l’injection des EnR dans le réseau
• Analyse des mécanismes existants pour assurer la stabilité du réseau.
• Étude des régulateurs de tension et des relais de surveillance du réseau.
• Etude des techniques de supervision

2. Conception d’un module de surveillance :

• Définition des paramètres critiques à surveiller : fréquence, tension, facteur de puissance, ....
• Proposition d’une architecture technique du module.
• Étude des capteurs et composants électroniques nécessaires.
• Développement de l’algorithme de supervision
• Simulation du fonctionnement du dispositif.

3. Validation et perspectives :

• Évaluation de la faisabilité technique du prototype.
• Étude de l’impact du module sur la stabilité du réseau.
• Proposition d’améliorations et d’intégration industrielle.

Méthodologie et Moyens Déployés :

• Analyse bibliographique : recherche documentaire sur les normes et dispositifs existants / algorithmes de supervision, …
• Modélisation et simulation : utilisation d’outils tels que MATLAB/Simulink et PLECS pour simuler l’impact du module sur la surveillance du réseau.
• Conception électronique : choix des composants, conception des circuits et programmation du microcontrôleur.
• Prototypage et tests : fabrication d’un prototype fonctionnel et validation expérimentale sur banc d’essai.

Diplôme(s) requis : Étudiant en dernière année d’école d’ingénieurs ou Master 2 en génie électrique, électronique, systèmes embarqués ou tout autre domaine connexe.

Compétences attendues :

• Connaissances en énergies renouvelables, électronique de puissance et réseaux électriques.
• Maîtrise des outils de simulation (MATLAB/Simulink, PLECS, ou équivalent).
• Compétences en programmation embarquée (Arduino, Raspberry Pi, etc.) appréciées.
• Capacité d’analyse et de synthèse.
• Autonomie et rigueur dans la gestion des tâches.
• Bonnes compétences en rédaction technique et communication.