Analyse en temps réel des charges auxiliaires d’un système d’entreposage d’énergie relié à un micro-réseau

Heissel, Arthur (2026). Analyse en temps réel des charges auxiliaires d’un système d’entreposage d’énergie relié à un micro-réseau. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’intégration de systèmes d’entreposage d’énergie par batteries (BESS) dans les micro-réseaux isolés constitue un levier essentiel pour accroître la pénétration des énergies renouvelables et réduire la dépendance aux générateurs diesel. Cependant, la consommation des charges auxiliaires associées aux BESS, telles que les systèmes de gestion, de conversion et de conditionnement thermique, est souvent négligée ou représentée de manière simplifiée dans les modèles de répartition des flux énergétiques. Cette approche peut conduire à une estimation du comportement global du système éloignée des conditions réelles d’exploitation.

Ce mémoire propose une analyse en temps réel des charges auxiliaires d’un réseau d’entreposage d’énergie intégré à un micro-réseau isolé. Un modèle détaillé de consommation des auxiliaires est développé en fonction des conditions d’exploitation des batteries, notamment des taux de charge et de décharge, de la génération de chaleur et des contraintes thermiques. Ce modèle est ensuite intégré à un modèle hybride de répartition des flux énergétiques afin d’évaluer son influence sur le fonctionnement global du micro-réseau.

L’approche est appliquée à plusieurs communautés isolées du Nunavik, en s’appuyant sur les données du micro-réseau, incluant la charge demandée, la température extérieure et la production énergétique, ainsi que sur le modèle de répartition des flux développé par HATCH. Les résultats montrent que la prise en compte explicite des charges auxiliaires modifie la répartition de l’énergie, la pénétration des énergies renouvelables et le dimensionnement optimal des systèmes de stockage. Cette étude met en évidence l’importance d’une modélisation réaliste des auxiliaires afin d’améliorer la précision des analyses de performance et de soutenir la prise de décision lors du déploiement de BESS en milieu isolé.

Titre traduit

Real time analysis of auxiliary loads of an energy storage system connected to a microgrid

Résumé traduit

The integration of battery energy storage systems into isolated microgrids plays a critical role in increasing renewable energy penetration and reducing dependence on diesel generation. In many existing energy dispatch models, the auxiliary loads associated with BESS, such as control systems, power electronics, and thermal management, are often simplified or overlooked. As a result, system performance assessments may not accurately reflect real operating conditions.

This thesis presents a real time analysis of auxiliary loads within an energy storage system connected to an isolated microgrid. A detailed auxiliary consumption model is developed based on BESS operating conditions, including charge and discharge rates, heat generation, and thermal constraints. The proposed model is then integrated into a hybrid energy flow dispatch framework to evaluate its impact on overall microgrid operation.

The methodology is applied to several isolated communities in Nunavik using microgrid data such as electrical demand, ambient temperature, and energy production, together with an energy flow dispatch model developed by HATCH. The results demonstrate that explicitly modeling auxiliary loads influences energy distribution, renewable energy penetration levels, and the optimal sizing of storage systems. This work highlights the importance of realistic auxiliary load modeling to improve performance assessment and support informed decision making for BESS deployment in isolated microgrids.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie mécanique". Comprend des références bibliographiques (pages 111-118).
Mots-clés libres:	BESS, charges auxiliaires, micro-réseaux isolés, répartition des flux énergétiques, Nunavik
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur(-trice) Rousse, Daniel R.
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt:	13 mai 2026 19:08
Dernière modification:	13 mai 2026 19:08
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3903

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