Brevet FR3030923A1 — publié le 20160624

PROCEDE DE FONCTIONNEMENT D'UNE CENTRALE DE PILOTAGE D'UNE BATTERIE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine de la production électrique, plus précisément à une centrale de pilotage et au procédé associé pour commander une batterie de stockage d'énergie destinée à être couplée à une source de production électrique intermittente pour fournir à un réseau d'énergie électrique une puissance électrique suivant un plan de production annoncé à l'avance au gestionnaire de réseau. Depuis quelques années la production d'énergie au moyen de sources de production électrique intermittentes, en particulier éolienne et photovoltaïque, connaît un essor sans précédent. De telles sources de production électrique intermittentes sont généralement regroupées en des fermes, par exemple dans le cas d'un champ d'éoliennes ou d'un ensemble de panneaux photovoltaïques, et raccordées à un réseau d'énergie électrique auquel elles fournissent de l'électricité. Dans ce document, nous désignerons par source de production électrique intermittente aussi bien une source isolée, qu'une telle ferme constituée d'une pluralité de sources dont le raccordement et la gestion de leur production sont nnutualisés, dans la mesure où le réseau d'énergie électrique ne voit qu'une source de production électrique. Le caractère fatalement aléatoire de ces sources d'énergie impose des règles particulières à leur exploitation. Généralement, les solutions proposées consistent à réduire l'intermittence des sources de production électrique intermittentes en lissant la courbe de production à l'aide du stockage. Cependant avec l'essor important des sources de production électrique intermittentes, cela n'est pas pleinement satisfaisant pour assurer le respect de l'équilibre offre-demande au sein du réseau. Pour cette raison, afin de connaitre suffisamment tôt quel sera le niveau de production de chaque installation, il a été prévu dans certains cas d'annoncer à l'avance un plan de production au gestionnaire du réseau électrique auquel elle est raccordée. Il convient alors de suivre ce plan au mieux, à défaut de quoi, malgré le profit économique qu'elles peuvent engendrer, leur intégration à grande échelle poserait de multiples problèmes. En effet, la production de sources de production électrique intermittentes est souvent mal prévue et leurs variations peuvent entraîner des grands écarts par rapport au plan de production de référence annoncé au gestionnaire de réseau. Lorsque la puissance cumulée de ces productions intermittentes devient significative, elle peut mettre en péril l'équilibre offre-demande du système électrique et déstabiliser le réseau, les rendant alors peu attractives pour les gestionnaires de ce réseau. Ainsi, dans certains réseaux électriques, notamment insulaires, pour lesquels le taux de pénétration des énergies renouvelables intermittentes est élevé, la puissance produite par celles-ci peut dépasser 30% de la puissance produite sur le réseau. Or, au-delà d'un certain seuil de part de production, le maintien de l'équilibre offre-demande sur le réseau électrique devient complexe en raison des variations de puissance brutales et de forte amplitude que présentent ces sources de production électrique intermittentes. De fait, certains gestionnaires de réseaux déconnectent les sources de production intermittentes lorsque la part de la puissance produite par celles-ci devient trop importante, ce qui empêche alors de les valoriser. Dans les faits, la puissance générée par une source de production électrique intermittente, largement variable d'un jour à l'autre, peut aussi subir de fortes fluctuations dans l'intervalle d'une heure ou de quelques minutes, dues aux variations météorologiques locales. Par exemple, une variation de la vitesse du vent entraîne une variation de la puissance électrique produite par une éolienne. De même, l'ensoleillement influe directement sur la production électrique d'un panneau photovoltaïque, et le passage d'un nuage perturbe celle-ci. On conçoit aisément que si certaines variations peuvent être anticipées, au moyen par exemple de prévisions météorologiques, aucun modèle ne peut prévoir à l'avance une variation locale telle que le passage d'un nuage, phénomène transitoire et très local qui a pourtant de fortes répercussions sur la production électrique de panneaux photovoltaïques. Une solution potentielle au problème d'imprévisibilité de la production électrique est apportée par l'utilisation de moyens de stockage d'énergie couplés à la source de production intermittente. Ces moyens de stockage contribuent à la fois à une gestion intelligente de l'énergie produite et à une amélioration de la qualité de la fourniture. En permettant le stockage d'énergie, ils permettent notamment diverses applications comme le lissage de la production, l'arbitrage de l'énergie, la participation aux services systèmes, le transfert de charge, le soulagement des contraintes sur le réseau de distribution électrique, etc... Aujourd'hui, plusieurs types de stockage d'énergie existent : électrostatique (capacités), électromagnétique (supraconducteurs), électrochimique (batteries et supercapacités), gravitaire (stockages hydrauliques), inertiel (volant d'inertie), pneumatique ou encore thermique. Parmi ces différentes technologies, le stockage par batterie présente actuellement des avantages majeurs de rapidité de réponse et de manoeuvrabilité, offrant plus de flexibilité et de stabilité au pilotage de l'installation de production constituée par la source de production électrique intermittente et la batterie de stockage qui lui est associée, ainsi qu'une puissance et une durée de vie relativement élevées. On appellera par la suite batterie de stockage d'énergie une ou plusieurs batteries individuelles reliées ensemble de sorte qu'elles soient commandées ensemble comme ne constituant qu'une batterie de stockage vis-à-vis de leur utilisation. La batterie de stockage est utilisée pour stocker de l'énergie produite par la source de production électrique intermittente, et la restituer au réseau, en fonction des besoins. La bonne gestion de ces phases de charge et de décharge de la batterie permet d'absorber les variations de production électrique. Elle permet également de mieux adapter la puissance fournie au réseau dans la mesure où la production électrique d'une source de production électrique intermittente n'est pas facilement adaptable. L'utilisation d'une batterie de stockage peut ainsi contribuer à améliorer la prédictibilité de la fourniture et à stabiliser la production électrique. Pour un moyen de stockage d'énergie telle qu'une batterie, la capacité à absorber les écarts de production dépend fortement de son dinnensionnennent et nécessite souvent de grandes capacités. Il est alors tentant de préconiser l'utilisation de batteries présentant de grandes capacités de stockage d'énergie. La plupart des techniques de pilotage présentées dans l'état de l'art supposent ainsi d'importantes capacités de stockage. Cependant une augmentation de la capacité requise d'une batterie peut accroître considérablement le coût de l'installation, menaçant alors sa rentabilité économique. Un moyen de contourner le problème de dinnensionnennent est de mieux planifier la trajectoire de l'état de charge de la batterie en fonction des incertitudes de prévisions. Ces méthodes de l'état de la technique sont censées permettre d'éviter l'épuisement de la batterie, c'est-à-dire son déchargement complet, ainsi que la saturation de la batterie, c'est-à-dire le dépassement de sa capacité de stockage. Ces deux situations laissent transmettre les fluctuations de la production de l'installation directement au réseau d'énergie électrique auquel est fournie l'énergie, ou, dans le cas de la saturation avec possibilité de brider la production, une perte d'énergie non stockable détériore le rendement de l'installation constituée par la source de production intermittente et la batterie de stockage. Par ailleurs, des solutions ont été développées pour prévoir à l'avance l'énergie qui sera produite de sorte à ce que le réseau s'y prépare et optimise la commande de la batterie afin de tenir au mieux l'annonce faite. Par exemple, la demande de brevet FR 2 996 695 décrit une centrale de pilotage d'une installation de production électrique comprenant une source de production électrique intermittente. La figure 1 illustre un exemple d'installation de production électrique comprenant une centrale de pilotage associée à sa batterie selon l'état de la technique. La source de production électrique 1 est constituée d'un ou plusieurs équipements gérés ensemble, tel qu'un parc d'éoliennes ou un champ de panneaux photovoltaïques. Elle produit une puissance électrique produite PProd. Un organe de contrôle de puissance 2 comprenant des onduleurs convertit l'électricité produite, notamment en fréquence, pour la conformer aux exigences électriques du réseau électrique 4. L'organe de contrôle de puissance 2 délivre une puissance électrique contrôlée POnd à destination du réseau électrique 4. Une batterie de stockage électrique 3, reliée au réseau 4, présente également une puissance de charge de batterie PBatt, qui peut soit être positive, soit être négative, ce qui signifie que la batterie de stockage électrique est adaptée pour fournir de l'énergie au réseau 4 ou pour stocker de l'énergie en provenance de la source de production électrique 1. La somme de la puissance électrique contrôlée POnd et de la puissance de charge de batterie PBatt correspond à une puissance délivrée PGrid qui est effectivement fournie au réseau électrique 4. Cette puissance délivrée PGrid correspond à la production électrique de l'installation. Le fonctionnement de la batterie de stockage électrique 3 est commandé au moyen d'une commande de puissance de charge de batterie PBatt, émise par une centrale de pilotage 5 à destination de ladite batterie 3. La centrale de pilotage 5 détermine cette commande de puissance de charge de batterie PBatt, à partir : - d'une mesure de l'état de charge SOC (correspondant à l'anglais "State of Charge") de la batterie 3, - de la mesure de la puissance produite PProd de la source de production électrique 1, - de la mesure de la puissance délivrée PGrid restituée au réseau 4, et - d'un scénario de prévision de production électrique PPrev. Un scénario de production électrique est un ensemble de données de puissance chronologiquement ordonnées représentatives de la puissance produite par la source 1 selon des prévisions. Un scénario est élaboré en fonction de différents paramètres, notamment météorologiques, tel que l'ensoleillement pour les panneaux photovoltaïques, ou les forces prévues des vents pour des éoliennes. Il est à noter que les prévisions constituant le scénario peuvent provenir de l'extérieur et être fournies à la centrale de pilotage, comme sur la figure 1, ou bien être générées par un module à part entière dans la centrale de pilotage 5, à partir d'informations fournies de l'extérieur. Dans la centrale de pilotage 5, un optinniseur 6 reçoit le scénario de prévision de production PPrev, la puissance électrique produite PProd par la source 1, la puissance délivrée PGrid au réseau 4, ainsi que l'état de charge SOC, et détermine une consigne de trajectoire d'état de charge optimisée SOCopt et une consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale PGridopt, qui sont envoyés à un régulateur 7. Les trajectoires sont des suites temporelles de valeurs d'une grandeur correspondant à l'évolution dans le temps de cette grandeur. Par exemple, pour le photovoltaïque, l'exploitant annonce la veille une trajectoire de production constituée d'une phase de montée, une phase de palier et d'une phase de descente, correspondant à la variation de l'ensoleillement dû à la course du soleil. L'optimisation, et donc les trajectoires, peuvent correspondre à des horizons de temps différents en fonction des exigences auxquelles doit répondre l'optimisation, et du contexte de pilotage. Ainsi, pour l'éolien l'engagement de l'exploitant vis-à-vis du réseau peut être une trajectoire annoncée la veille composée de paliers stables de 30 minutes chacun. En infra-journalier, c'est-à-dire au cours de la journée, avec typiquement un pas de temps allant de 30 minutes à 1h30, la puissance délivrée réelle PGrid doit se situer dans un certain intervalle autour de la puissance du plan de production annoncé la veille. Le régulateur 7 détermine la commande de puissance de charge de batterie PBatt, à destination de la batterie 3, ainsi qu'une consigne de puissance P0ndc de l'organe de puissance 2 à partir de la puissance électrique produite PProd par la source 1, de l'état de charge SOC, de la consigne d'état de charge optimisée SOCopt et de la puissance délivrée optimale PGridopt. L'inconvénient de cette solution est que les trajectoires définies par l'optirniseur 6 sont fortement sensibles au scénario de prévision de production PPrev fourni en entrée. Or, établir des prévisions parfaites est impossible, et une centrale implémentant la solution ci-dessus se heurte essentiellement à deux problèmes : - l'annonce de production électrique faite au gestionnaire du réseau 4 doit conserver une marge de production par rapport au scénario de production, - en infra-journalier le scénario de prévision dont on dispose peut varier fortement entre deux optimisations. Les trajectoires communiquées au régulateur 7 ne sont alors plus cohérentes entre elles d'un pas de temps à l'autre, ce qui pose problème tant au niveau de la régulation que des annonces de production électrique faite au gestionnaire du réseau 4. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention ci-après présente une alternative à ces méthodes qui ne donnent pas entièrement satisfaction, qui est à la fois simple à mettre en oeuvre, peu coûteuse, et permettant une bonne régulation de la production électrique sans nécessiter de grandes capacités de stockage d'énergie, afin de permettre à une centrale de production d'énergie intermittente de fournir à un réseau d'énergie électrique une puissance électrique totale suivant un plan de production annoncé à l'avance au gestionnaire du réseau. L'invention propose à cet effet un procédé de fonctionnement d'une centrale de pilotage d'une batterie de stockage d'énergie destinée à être couplée à au moins une source de production électrique intermittente pour fournir à un réseau d'énergie électrique une puissance délivrée, ladite centrale de pilotage comprenant un optinniseur et un régulateur, dans lequel : - plusieurs scénarios de prévisions de production de la source de production électrique intermittente sont fournis à l'optinniseur, - l'optinniseur détermine, en fonction desdits scénarios de prévisions de production, une consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale au régulateur, - le régulateur détermine une commande de puissance de charge à la batterie pour mettre en oeuvre une régulation par asservissement en boucle fermée de la puissance délivrée pour imposer le suivi par ladite puissance délivrée de la consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale, dans lequel l'optinniseur met en oeuvre une détermination de la consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale dans laquelle, pour chacun des scénarios de prévisions de production, une trajectoire d'état de charge de la batterie est déterminée par la résolution d'un ensemble d'équations linéaires faisant intervenir des contraintes communes à l'ensemble des trajectoires d'état de charge de la batterie, une de ces contraintes communes étant un objectif de puissance délivrée commune à l'ensemble des trajectoires d'état de charge, de sorte que ledit objectif de puissance délivrée puisse être réalisé quelle que soit la réalisation de la production électrique de la source de production électrique intermittente. L'invention est avantageusement complétée par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon leurs différentes combinaisons possibles : - les trajectoires d'état de charge de la batterie présentent, à chacun des pas de temps du procédé, une même puissance délivrée fournie au réseau électrique ; - l'objectif de puissance délivrée est une puissance délivrée fournie au réseau électrique pendant la durée d'un pas de temps et qui correspond à la puissance prévue d'un plan de production préalablement déterminé sur un horizon journalier et annoncé au gestionnaire du réseau ; - les contraintes communes comprennent : - des contraintes sur l'état de charge de la batterie, et/ou - des contraintes de cohérence de la production par rapport aux prévisions, et/ou - des contraintes de cohérence de la consigne de puissance de charge de la batterie. L'invention concerne aussi un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. De préférence, ce produit programme d'ordinateur prend la forme d'un support lisible par ordinateur sur lequel sont stockées lesdites instructions de code de programme. L'invention concerne également une centrale de pilotage d'une batterie de stockage d'énergie destinée à être couplée à au moins une source de production électrique intermittente pour fournir à un réseau d'énergie électrique une puissance électrique, ladite centrale de pilotage comprenant un optinniseur et un régulateur, ladite centrale de pilotage étant configurée pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, et dans laquelle : - l'optinniseur est configuré pour recevoir plusieurs scénarios de prévisions de production de la source de production électrique intermittente et pour déterminer, en fonction desdits scénarios de prévisions de production, une consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale au régulateur, - le régulateur est configuré pour déterminer une commande de puissance de charge à la batterie pour mettre en oeuvre une régulation par asservissement en boucle fermée de la puissance délivrée pour imposer le suivi par la puissance délivrée de la consigne de trajectoire de la puissance délivrée optimale, l'optinniseur étant configuré pour mettre en oeuvre une détermination de la consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale dans laquelle, pour chacun des scénarios de prévisions de production, une trajectoire d'état de charge de la batterie est déterminée par la résolution d'un ensemble d'équations linéaires faisant intervenir des contraintes communes à l'ensemble des trajectoires d'état de charge de la batterie, une de ces contraintes communes étant un objectif de puissance délivrée commune à l'ensemble des trajectoires d'état de charge, de sorte que ledit objectif de puissance délivrée puisse être réalisé quelle que soit la réalisation de la production électrique de la source de production électrique intermittente. L'invention concerne également une installation de production électrique comprenant une source de production électrique intermittente, une batterie de stockage couplée à ladite source et une centrale de pilotage de la batterie selon l'invention.35 PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà commentée, est un schéma de principe illustrant une installation de production électrique comprenant une centrale de pilotage associée à sa batterie selon l'état de la technique ; - la figure 2 est un schéma de principe illustrant une installation de production électrique comprenant une centrale de pilotage associée à sa batterie selon un mode de réalisation possible de l'invention. Sur les figures, des références numériques identiques désignent des éléments similaires. DESCRIPTION DETAILLEE En référence à la figure 2, l'installation de production électrique selon un mode de réalisation possible de l'invention reprend les éléments de celle de la figure 1, et par conséquent, les éléments en commun ne seront pas détaillés de nouveau. La description qui suit porte donc essentiellement sur les différences entre l'invention et l'état de la technique précédemment décrit. Contrairement à l'installation de la figure 1, la centrale de pilotage reçoit plusieurs scénarios de prévisions de production PPrev, de la source 1 de production électrique intermittente, au lieu de n'en recevoir qu'un seul. Chacun des scénarios de prévision PPrev, se distingue par des prévisions de production PProd de la source 1 qui lui sont propres. L'optinniseur 6 détermine ensuite, en fonction desdites différentes prévisions de production, des consignes optimisées de trajectoires de puissance délivrée PGriclopt et d'état de charge SOCopt envoyée au régulateur 7. Comme précédemment, le régulateur 7 détermine une commande de puissance de charge de batterie PBatt, à la batterie 3 pour mettre en oeuvre une régulation par asservissement en boucle fermée de la puissance délivrée PGrid pour imposer le suivi par ladite puissance délivrée PGrid de la consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale PGriclopt. Ainsi, la régulation par asservissement en boucle fermée de la puissance délivrée PGrid par le régulateur 7 se fait au moyen d'une commande de puissance de charge de batterie PBatt, de la batterie 3. Les différents scénarios de prévisions fournis correspondent à des scénarios possibles de réalisation de production, reflétant l'incertitude des prévisions. Comme on prend en compte plusieurs scénarios de prévisions, de nombreuses variables et données sont donc indicées pour chacun des scénarios fournis. On note par un indice générique s les grandeurs associées aux différentes prévisions de production. Ainsi, les prévisions de production fournies sont notées PPrevs. Elles peuvent être par exemple au nombre de 3 ou 5, ce qui suffit dans la plupart des cas sans complexifier outre mesure le procédé. Par exemple, dans le cas où trois prévisions sont fournies, on note respectivement PPrevi, PPrev2, et PPrev3 les trois prévisions de production. Le nombre de prévisions de production PPrev, fournies peut dépendre d'une base de données d'historiques, comprenant par exemple un ensemble de prévisions et les données de production réalisée correspondantes à partir desquelles on peut estimer la précision des prévisions et leur variabilité, et déterminer ainsi un nombre adéquat de prévisions. Un des scénarios de prévisions de production constitue un scénario de référence, dont les consignes de trajectoire de puissance délivrée optimale PGridopt correspondantes seront la stratégie communiquée au régulateur 7. Il s'agit typiquement d'un scénario médian en termes de production, d'où l'intérêt de prendre un nombre impair de scénarios, le scénario médian étant alors compris entre un même nombre de scénarios optimistes quant à la production et de scénarios pessimistes quant à la production. Les différents scénarios de production peuvent être déterminés de différentes manières. Il est ainsi possible de développer les différents scénarios à partir d'un scénario médian qui constitue le scénario de référence, et de dériver les autres scénarios au moyen d'un calcul de probabilité définissant dans quel intervalle se situera presque sûrement la production à chaque instant. Une autre possibilité est d'utiliser comme scénarios des historiques, au moins de production. Ceux-ci sont en effet caractéristiques des aléas qui peuvent survenir même si on ne bénéficie alors pas des informations météorologiques dont on peut disposer. On peut compléter l'ensemble des scénarios historiques par une chronique de prévisions issue d'un algorithme classique et qui fait office de scénario de référence. A partir de ces différents scénarios de prévisions de production, ainsi que de l'état de l'installation au début de la période, l'optinniseur 6 calcule un plan de production optimal en prenant en compte des contraintes ainsi que les annonces faites au gestionnaire du réseau 4. L'optinniseur 6 met en oeuvre une détermination de la consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale PGridop, dans laquelle, pour chacun des scénarios de prévisions de production PPrev' une trajectoire d'état de charge est déterminée par la résolution d'un ensemble d'équations linéaires faisant intervenir des contraintes communes à l'ensemble des trajectoires d'état de charge, une de ces contraintes communes étant un objectif de puissance délivrée commun à l'ensemble des trajectoires d'état de charge, de sorte que ledit objectif de puissance délivrée puisse être réalisé quel que soit la réalisation de la production électrique PProd de la source de production électrique 1. L'objectif de puissance délivrée est une puissance délivrée PGrid fournie au réseau électrique pendant la durée d'un pas de temps et qui correspond à la puissance prévue d'un plan de production préalablement déterminé sur un horizon journalier et annoncé au gestionnaire du réseau 4. Ainsi, traduction de la robustesse du procédé, les trajectoires d'état de charge de la batterie déterminées par l'optinniseur 6 pour chacun des scénarios de prévisions présentent, à chacun des pas de temps du procédé, une même puissance délivrée PGrid fournie au réseau électrique 4. L'algorithme mis en oeuvre dans l'optinniseur 6 est une modélisation sous forme d'un programme linéaire : un ensemble d'équations linéaires décrivent la fonction de coût du problème ainsi que les contraintes communes portant sur les différentes variables. En plus d'un objectif commun de puissance délivrée, les contraintes communes peuvent comprendre : - des contraintes sur l'état de charge de la batterie 3, et/ou - des contraintes de cohérence de la production par rapport aux prévisions, et/ou - des contraintes de cohérence de la consigne de puissance de charge de la batterie 3. Le programme linéaire permet alors d'avoir une vue d'ensemble du problème sur l'horizon étudié et d'obtenir un planning de production et de gestion de stockage en tenant compte des pondérations favorisant la production sur certaines périodes (en période de pointe par exemple) et les pertes énergétiques liées aux limitations de la batterie de stockage (en puissance ou en capacité). L'optinniseur 6 comporte ainsi des moyens de calcul tel qu'un processeur, et fait fonctionner un solveur prenant en entrée cet ensemble d'équations linéaires. De même, le régulateur 7 comprend des moyens de calcul tel qu'un processeur. L'optinniseur 6 et le régulateur 7 peuvent être mis en oeuvre dans une même unité de calcul tel qu'un ordinateur comprenant un processeur. En prenant en entrée différents scénarios de prévisions possibles de production, l'optinniseur 6 calcule alors une consigne de trajectoire d'état de charge optimale SOCopt et une consigne de trajectoire de puissance délivrée optimale PGridopt qui est le meilleur compromis. En particulier cela offre les avantages suivants : - l'annonce faite au gestionnaire du réseau 4 est plus facile à suivre pour le régulateur 7 puisqu'elle n'est pas adaptée à une unique prévision qui n'avait qu'une faible chance de se réaliser ; - les trajectoires redéfinies au fur et à mesure sont plus stables puisque ce qui se réalise était en partie prévu et donc plus cohérentes entre elles ; - la batterie 3 est gérée de sorte à pouvoir répondre aux aléas pouvant survenir : par exemple garder de l'énergie en stock si un nuage venait à faire chuter la production de panneaux photovoltaïques, ou inversement, ne pas être à stock plein un jour couvert afin de pouvoir stocker de l'énergie si jamais une éclaircie arrivait dans la journée. Ces avantages liés à la prudence des trajectoires calculées facilitent le respect des engagements du plan de production annoncé au gestionnaire du réseau 4, ce qui permet de réduire fortement les problèmes de sûreté liés à l'intermittence et donc les besoins en réserve primaire, facilitant ainsi l'insertion des sources de production intermittentes dans le nnix énergétique. L'exemple qui suit est donné dans le cadre du pilotage d'un ensemble de panneaux photovoltaïques. La même approche peut être utilisée pour d'autres sources de production intermittentes, comme un champ d'éoliennes, en adaptant cependant les contraintes. Dans le cas du photovoltaïque, dans un exemple de mise en oeuvre du procédé, les contraintes auxquelles il doit répondre sont les suivantes : - chaque jour la courbe que doit suivre la puissance délivrée PGrid au réseau 4 est décomposée en trois phases : une phase de montée lors de laquelle la puissance restituée au réseau 4 doit toujours croître, une phase de palier où la puissance peut varier dans un intervalle de 2,5% autour de la valeur du palier, une phase de descente au cours de laquelle la puissance doit toujours décroitre ; - la veille pour le lendemain, on doit annoncer au gestionnaire du réseau 4 l'heure de fin de montée, la puissance du palier et l'heure de début de descente ; - au cours de la journée on peut redéclarer au gestionnaire du réseau 4 ces trois informations. Toutefois l'heure finale de fin de montée et le niveau du palier doivent être annoncés au moins une heure à l'avance et de même pour l'heure de début de descente. Données du modèle o Pinst : Puissance maximale de l'installation ; o CapBatt : Capacité de stockage la batterie 3 ; o Sinf et Ssup : Seuils inférieur et supérieur de l'état de charge SOC de la batterie 3 ; o PBattMaxc : Puissance maximale de charge (Puissance négative) de la batterie 3 ; o PBattMaxl) : Puissance maximale de décharge (Puissance positive) de la batterie 3 ; o ri ch : Rendement de charge de la batterie 3 ; o 17 dech : Rendement de décharge de la batterie 3 ; o coutEcartt,, : pénalité lorsque l'on s'écarte de la production de référence ; Cette pénalité est faible et ne sert qu'a avoir une stabilité du plan de production ; o coutPenalt,, : pénalité de non-respect des contraintes (écart à la production de référence au-delà de l'écart autorisé, non-respect des contraintes de stock, ...) ; o EMp, EMm : écarts de production autorisés au-dessus et au-dessous de la production de référence ; o gainProdt,, : Valorisation pondérée de la production totale à chaque instant de la journée (permet d'inciter à produire à certains moments de la journée ou de privilégier certains scénarios) ; o SOCFinalMin et SOCFinalMax : Limites minimale et maximale de l'état de charge SOC final de la batterie en fin de journée ; o DechMax : Décharge cumulée maximale de la batterie 3 par jour ; o ResPuiss, ResStock : réserve de puissance (en pourcentage d'une puissance de référence) et de stock (en minutes) dont on doit disposer ; o PrefMax : puissance maximale pour le palier de production (en pourcentage de la puissance maximale de l'installation) ; o MonteeMin, MonteMax : pentes minimum et maximum pour la production totale en phase de montée ; o DescenteMin, DescenteMax : pentes minimum et maximum pour la production totale en phase de descente ; o DelaiMinAnnonce, DelaiMaxAnnonce : fenêtre dans laquelle on souhaite faire les annonces en infra-journalier ; o r: constante de conversion de puissance en énergie (correspond à la durée d'un pas de temps). Variables du modèle : o Prev,,: Scénarios de prévisions du productible de la source 1 de production intermittente ; o OptProdt,s: Consignes optimales de production totale ; o OptPondt,, : Consignes optimales des onduleurs de la source 1 de production intermittente ; o PLostt,, : Variable qui permet de rejeter de la production (ce qui est possible pour certaines installations PV en jouant sur les onduleurs); o OptPbattt,, : Consignes optimales de puissance de charge la batterie ; Elles se décomposent en une partie positive (OptPBattl)t,, qui correspond à la décharge) et une partie négative (OptPBattct,, qui correspond à la charge) afin notamment de bien gérer le rendement de la batterie ; o OptSOCt,, : Consignes optimales de l'état de charge de la batterie ; o ProdJOReft : Production de référence journalière (qui doit être robuste donc indépendantes des scénarios) ; en mode infra-journalier, ProdJOReft n'est pas une variable mais une donnée d'entrée, résultat de l'optimisation journalière faite la veille ; o ProdUReft,, : Production de référence infra-journalière (qui est robuste sur les premiers pas de temps mais dépend des scénarios sur le restant de la journée) ; o Ye,t,s (avec e = montée, palier ou descente) : Variable auxiliaire qui indique la phase dans laquelle on se situe : Ye,t,s vaut 1 si au pas de temps t lors du scénario s on se situe en phase e ; o X,5: Variable auxiliaire indiquant si on change de niveau de production entre deux pas de temps : Xt,, = 1 si ProdReft.i,, # ProdReft,' et 0 sinon ; o Ept,s et Emt,s : Variables d'écart aux annonces ; o Fpt,s et Fmt,s : Variables pour les écarts non autorisés ; Notons qu'en infra-journaliser, les valeurs des variables à t=0 correspondent à l'état courant de l'installation. En optimisation journalière, les variables ne sont pas fixées pour t=0 à l'exception de OptS0C0,5 qui est fixé à l'état de charge SOC final de la dernière optimisation infra-journalière effectuée. Fonction objectif La fonction qui décrit le gain prévu sur la journée et que l'on cherche à maximiser est la suivante : max / (gainProdt' * OptProdt, - coutEcartt' * (Ept, + Emt')- coutPenalt' * (Fpt, + Fmt')) t,s Contraintes du modèle Les contraintes qui couplent l'ensemble des variables sont les suivantes : 30 - Contraintes de cohérence de la production par rapport à la prévision : s OptProdt,s = OptPondt,s+ OptPBattt,s OptPondt,s + PLostt,s = Prev, - Contraintes de cohérence de la consigne optimale de puissance de charge la batterie: OptPBattt,s = OptPBattD t,s- OptPBattc t,s OptPBattc t,s REVENDICATIONS1. Procédé de fonctionnement d'une centrale de pilotage (5) d'une batterie (3) de stockage d'énergie destinée à être couplée à au moins une source (1) de production électrique intermittente pour fournir à un réseau (4) d'énergie électrique une puissance délivrée (PGrid), ladite centrale de pilotage (5) comprenant un optimiseur (6) et un régulateur (7), dans Lequel: - plusieurs scénarios de prévisions (PPrevs) de production de la source (1) de production électrique intermittente sont fournis à l'optimiseur (6), 10 - l'optimiseur (6) détermine, en fonction desdits scénarios de prévisions de production, une consigne de trajectoire de puissance délivrée (PGriclopt) au régulateur - le régulateur (7) détermine une commande de puissance de charge de batterie (PBattc) à la batterie (3) pour mettre en oeuvre une régulation par asservissement en 15 boucle fermée de la puissance délivrée (PGrid) pour imposer le suivi par ladite puissance délivrée (PGrid) de la consigne de trajectoire de puissance délivrée (PGridopt), caractérisé en ce que l'optimiseur (6) met en oeuvre une détermination de la consigne de trajectoire de puissance délivrée (PGridopt) dans laquelle, pour chacun des scénarios de prévisions de production, une trajectoire d'état de charge de la batterie est 20 déterminée par la résolution d'un ensemble d'équations linéaires faisant intervenir des contraintes communes à l'ensemble des trajectoires d'état de charge de la batterie, une de ces contraintes communes étant une puissance délivrée commune à l'ensemble des trajectoires d'état de charge, de sorte que la fourniture de ladite puissance délivrée puisse être réalisé quelle que 25 soit la réalisation de la production électrique (PProd) de la source (1) de production électrique intermittente. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les trajectoires d'état de charge de la batterie présentent, à chacun des pas de temps du procédé, une même 30 puissance délivrée fournie au réseau électrique. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la puissance délivrée est une puissance délivrée fournie au réseau électrique pendant la durée d'un pas de temps et qui correspond à la puissance prévue d'un plan de production préalablement 35 déterminé sur un horizon journalier et annoncé au eestionnaire du réseau. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la détermination des trajectoires d'état de charge de la batterie fait intervenir des contraintes communes comprenant: - des contraintes sur l'état de charge de la batterie, et/ou - des contraintes portant sur la consigne de production par rapport aux prévisions, et/ou - des contraintes portant sur la consigne de puissance de charge de la batterie. 5. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une des revendications précédentes, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 6. Centrale de pilotage (5) d'une batterie (3) de stockage d'énergie destinée à être couplée à au moins une source (1) de production électrique intermittente pour fournir à un réseau (4) d'énergie électrique une puissance électrique (PGrid), ladite centrale de pilotage (5) comprenant un optimiseur (6) et un régulateur (7), ladite centrale de pilotage (5) étant configurée pour mettre en oeuvre te procédé selon l'une des revendications 1 à 4, et dans laquelle : - l'optimiseur (6) est configuré pour recevoir plusieurs scénarios de prévisions (PPrevs) de production de la source (1) de production électrique intermittente et pour déterminer, en fonction desdits scénarios de prévisions de production, une consigne de trajectoire de puissance délivrée (PGridopt) au régulateur (7), - le régulateur (7) est configuré pour déterminer une commande de puissance de charge de batterie (PBattc) à .a batterie (3) pour mettre en oeuvre une régulation par asservissement en boucle fermée de la puissance délivrée (PGrid) pour imposer le suivi par la puissance délivrée (PGrid) de la consigne de trajectoire de la puissance délivrée (PGridopt), caractérisé en ce que l'optimiseur (6) est configuré pour mettre en oeuvre une détermination de la consigne de trajectoire de puissance délivrée (PGridopt) dans laquelle, pour chacun des scénarios de prévisions de production, une trajectoire d'état de charge de la batterie est déterminée par la résolution d'un ensemble d'équations Linéaires faisant intervenir des contraintes communes à l'ensemble des trajectoires d'état de charge de la batterie, une de ces contraintes communes étant une puissance délivrée commune à l'ensemble des trajectoires d'état de charge, de sorte que ladite puissance délivrée puisse être réalisé quelle que soit ta réalisation de ta production électrique (PProd) de la source (1) de production électrique intermittente. 7. Installation de production électrique comprenant une source (1) de production électrique intermittente, une batterie (3) de stockage couplée à ladite source et une centrale de pilotage (5) de la batterie (3) selon la revendication précédente.