Université du Québec en Outaouais Département d'informatique et d'ingénierie
Sigle : GEN1763  Gr. 01
Titre : Réseaux intelligents
Session : Automne 2018  Horaire et local
Professeur : Marek Zaremba, Mohammed Bougataya, et Juan Gomez-Herrera
1. Description du cours paraissant à l'annuaire :

Objectifs

Au terme de cette activité, l'étudiant(e) sera en mesure de comprendre les enjeux des systèmes de distribution électrique utilisant les réseaux intelligents (Smart Grid) afin d'optimiser un système énergétique.

Contenu

Efficacité énergétique apportée par un réseau intelligent en matière de production, de distribution, de stockage et de transmission de l'électricité. Théories, technologies, conception et mise en œuvre d'un réseau intelligent : communication, compteurs intelligents, contrôle de systèmes énergétiques. Gestion énergétique dans les bâtiments. Application des réseaux intelligents aux véhicules électriques et hybrides. Retombées en matière d'énergie durable. Production décentralisée, gestion de nouvelles sources d'énergie. Enjeux techniques liés à la distribution : pannes électriques, automatisation, efficacité électrique.

2. Objectifs spécifiques du cours :

Le cours couvre 6 des 12 qualités requises des diplômés telle que définies dans les normes d'agrément des programmes de génie au Canada. (http://www.engineerscanada.ca/fr/ressources-en-matiere-dagrement) :

a. Qualité 1 : Connaissances en génie

b. Qualité 2 : Analyse de problèmes

c. Qualité 3 : Investigation

d. Qualité 4 : Conception

e. Qualité 7 : Communication

f. Qualité 9 : Impact du génie sur la société

Les qualités 1, 3, 4 et 9 sont mesurées dans ce cours pour fins de rétroaction.

Objectifs spécifiques

Qualité

Indicateurs

Introduit

Développé

Appliqué
  • Acquérir les connaissances de base concernant la production, le stockage et la distribution de l’électricité.
  • Connaissance de méthodes d'intelligence artificielle ainsi que leur application en réseaux électriques.
  • Approfondir la connaissance des méthodes d’optimisation de réseaux électriques.
  • Appliquer les méthodes de conception aux réseaux intelligents.
  • Investiguer les techniques de l’analyse de bâtiments intelligents.

1

4. Comprendre et appliquer les concepts de l'ingénierie propres au programme

X

3

2. Mettre en œuvre des investigations documentaires, des expériences et/ou des prototypes.

X

3

3. Analyser les limites liées aux outils, techniques de mesure, modèles ou simulations au regard des résultats obtenus.

X

4

3. Créer des modèles, simulations, prototypes, et faire des tests.

X

9

2. Décrire l'impact d'activités liées au génie sur l'environnement dans le respect du cadre législatif en vigueur.

X
3. Stratégies pédagogiques :
  • Cours magistraux : 3 heures de cours par semaine.
  • Travaux pratiques (Travaux sur deux projets et un TP sur la conception d’un système de réseau de neurones).
  • Quiz.
  • Examen final.
  • Disponibilité d'une page MOODLE contenant le matériel du cours.
4. Heures de disponibilité ou modalités pour rendez-vous :

Consultation sur rendez-vous.

5. Plan détaillé du cours sur 15 semaines :
Semaine Thèmes Dates
1   

Introduction : réseaux électriques intelligents.

 04 sept. 2018 
2   

L’évolution et les objectifs des réseaux électriques intelligents.

 11 sept. 2018 
3   

Efficacité énergétique apportée par un réseau intelligent en matière de production, de distribution, de stockage et de transmission de l'électricité.

Projet 1 : (À déterminer durant les deux premières semaines de la session)

 18 sept. 2018 
4   

Théories, technologies, conception et mise en œuvre d'un réseau intelligent : communication, compteurs intelligents, contrôle de systèmes énergétiques.

Quiz 1

 25 sept. 2018 
5   

Enjeux techniques liés à la distribution : pannes électriques, automatisation, efficacité électrique.

Projet 2 : (À déterminer durant la cinquième semaine de la session)

 02 oct. 2018 
6   

Semaine d'études

 09 oct. 2018 
7   

Énergie renouvelable et réseaux électriques intelligents.

Quiz 2

 16 oct. 2018 
8   

Intelligence artificielle dans le domaine de l’énergie. Analyse intelligente de données.

 23 oct. 2018 
9   

Méthodes de l’intelligence de calcul dans le traitement de données énergétiques.

Travail pratique : Réseaux de neurones (6 novembre 2018)

 30 oct. 2018 
10   

Application des réseaux intelligents aux véhicules électriques et hybrides.

 06 nov. 2018 
11   

Introduction aux bâtiments intelligents et à la gestion de la demande.

 13 nov. 2018 
12   

Modèles d'optimisation pour la gestion de la demande pour les bâtiments intelligents.

 20 nov. 2018 
13   

Modèles d'optimisation pour le stockage et la génération locale dans les bâtiments intelligents.

 27 nov. 2018 
14   

Optimisation à deux niveaux et fixation des prix d'électricité.

 04 déc. 2018 
15   

Examen final

 11 déc. 2018 
6. Évaluation du cours :
  • Projets d’analyse et de conception. La réalisation du projet comprendra la rédaction d’un rapport et la présentation du projet en classe.
  • Les travaux pratiques (laboratoires). L'étudiant(e) doit obtenir 50 % des points pour réussir le TP.
  • Quiz
  • Examen final

Outils d'évaluation

Pondération

Indicateurs mesurés

Projet 1

20 %

3.2, 3.3

Projet 2

20 %

3.2, 3.3

Quiz

10 %

1.4

Travail pratique

10 %

4.3

Examen final

40 %

3.3, 9.2

Par indicateur mesuré, on entend qu'à la fin du cours, un niveau de performance (0, 1, 2, 3) est donné pour chaque indicateur et pour chaque étudiant selon la grille ci-dessous.

Indicateurs

Niveau 0

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

1.4 Comprendre et appliquer les concepts de l'ingénierie propres au programme

Moins de 52%

Entre 52 et 63%

Entre 64 et 83%

Plus de 84 %

3.2- Mettre en œuvre des investigations documentaires, des expériences et/ou des prototypes.

Mise en œuvre inacceptable

Mise en œuvre partielle

Mise en œuvre acceptable

Mise en œuvre remarquable

3.3- Analyser les limites liées aux outils, techniques de mesure, modèles ou simulations au regard des résultats obtenus.

Analyse inadéquate ou inexistante

Analyse partielle

Analyse adéquate

Analyse exhaustive

4.3- Créer des modèles, simulations, prototypes, et faire des tests.

Création de modèles, simulations, prototypes et/ou exécution de tests inadéquate ou inexistante

Création acceptable de modèles, simulations, prototypes, mais exécution de tests insuffisante

Création de modèles, simulations, prototypes et exécution de tests adéquates

Création de modèles, simulations, prototypes et exécution de tests remarquables

9.2- Décrire l'impact d'activités liées au génie sur l'environnement dans le respect du cadre législatif en vigueur.

Description inadéquate ou inexistante

Description acceptable, mais avec quelques lacunes

Description adéquate

Description remarquable
7. Politiques départementales et institutionnelles :
8. Principales références :
  1. Gilbert M. Masters (2004). Renewable and efficient electric power systems. John Wiley & Sons, Hoboken, N.J.
  2. Janaka Ekanayake et al. (2012). Smart grid: technology and applications. John Wiley & Sons, Chichester, U.K. ISBN : 9780470974094
  3. Principles of electric machines and power electronics Auteur : Dr. P.C. Sen, Fellow IEEE Éditeur : John Wiley & Sons ( Hoboken, New Jersey , 2014 ) ISBN : 9781118078877
  4. Ali Keyhani (2011). Design of smart power grid renewable energy systems. John Wiley & Sons, Hoboken, N.J. ISBN : 9780470627617
  5. S. Haykin (1994). Neural networks; a comprehensive foundation. IEEE Press. ISBN 0-02-352761-7.
  6. H. Paul Williams (2013). Model building in mathematical programming. Fifth edition. John Wiley & Sons.
  7. Miguel F. Anjos and Juan A. Gómez (2017) Operations Research Approaches for Building Demand Response in a Smart Grid. Leading Developments from INFORMS Communities.
  8. Miguel F. Anjos, Steven A. Gabriel, and Carla Guerra (2015). L’energie au Québec et au Canada. Institut de l’énergie Trottier, Polytechnique Montréal, Canada. http: //iet.polymtl.ca/?ddownload=2252&lang=fr
9. Page Web du cours :
https://moodle.uqo.ca