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Impact de la modélisation du réseau de répartition sur la visualisation des congestions pour les études de flux de puissance grand transport européens - une étude sur réseau test CIGRE
No full textInternational audienceEuropean-scale power flow studies are usually made with models representing the extra high voltage (EHV) grid, ranging from 220 to 400 kV, like the TYNDP [1] or PyPSA-Eur [2]. In those models, sub-transmission grid (63 to 150 kV) and distribution grid are fully aggregated to the EHV grid (“Simplified grid”). However, the current energy transition requires a sharp rise in renewable energy sources (RES), often connected to sub-transmission and below. Due to the expansion of RES, new congestions are being observed by system operators (SO), notably on sub-transmission. A comparative study of sub-transmission grids in Germany, Italy, and France is given in the first part for a more detailed context, with a focus on France.Hence, adapting the modeling of European grids to better reproduce RES behavior and their impact on power flows is a new challenge. However, for long term studies (5 to 10 years prospective) with many scenarios, a complete modeling of sub-transmission as made in [3] would induce a consequent rise in complexity (“fully disaggregated grid”). An intermediary proposition would be to apply a selective spatial disaggregation, e.g. modeling explicitly the sub-transmission on a geographically limited area among the main EHV grid model (creating a “partially disaggregated grid”). Only two types of zones would be targeted:-Sub-transmission grids at risk of congestion,-Sub-transmission grids directly connected to nodes that have the strongest influence on regularly congested EHV lines.In the first case, it would disclose sub-transmission congestions and the potential curtailment induced, which remains invisible in the “simplified grid” model. In the second case, it would verify if a more precise model of the congestion’s surrounding tempers or increases the congestion. This type of “partially disaggregated grid” models selectively captures new grid constraints while containing complexity increase. It can help RES producers to position new assets and guide the development of flexibility means.The article proposes a frame to calculate the benefits and costs of enhancing EHV grid models through a selective spatial grid disaggregation The indicators proposed are valid for EHV models across countries, with different voltage levels, considering their respective weights. They enable a comparison between several local disaggregation possibilities to identify those with the strongest impact. A combination of local disaggregations forms a “partially disaggregated grid”. These indicators are calculated on an example grid, illustrating impacts of a local disaggregation through a sub-transmission mesh with a congested line
Evolution des particules fines en champ proche du trafic maritime: Projet PAREAn améliorer les connaissances sur les émissions de particules fines et de leur précurseurs par le transport maritime.
No full textLes émissions liées au trafic maritime ont un impact avéré sur la qualité de l’air en particulier sur les zones côtières. La réglementation sur la composition des carburants utilisés a évolué notamment pour le soufre mais reste peu contraignante pour les particules fines et certains de leurs précurseurs. Les inventaires d’émissions prennent en compte le trafic maritime mais affichent une variabilité importante et une connaissance encore parcellaire quant à la composition des particules émises et des principaux précurseurs d’aérosols secondaires. Ce Projet PAREA a pour but d’améliorer les connaissances sur les émissions du transport maritime. Sur la base d’une approche combinant observation et modélisation, l’objectif est de caractériser les particules fines émises par le trafic maritime en termes de tailles et de composition chimique, de caractériser les précurseurs de particules secondaires émis par le trafic maritime et de documenter l’évolution de ces caractéristiques en champs proches de la zone portuaire. Une campagne de mesure intensive a été menée à Marseille pour l’obtention d’une base de données uniques de 145 composés gazeux et particulaires. La comparaison des concentrations mesurées sur le site de fond urbain et sur les sites implantés au cœur de la zone portuaire montrent clairement une influence des activités portuaires sur les niveaux de concentrations et notamment les maximas avec des évènements de pollution courts mais intenses. Plus de 350 panaches de navires ont été identifiés pour déterminer des Facteurs d’Emissions (EF). Ces EF constituent des données précieuses, issus de mesures en champs proches et donc représentatives d’un ensemble de navires sur la zone portuaire de Marseille. Les résultats mesurés peuvent être jusqu'à cinq fois inférieurs à ceux utilisés dans les cadastres d'émissions, en particulier pour les NOX et le SO2. Concernant la phase particulaire, les quantités de particules émises par les navires peuvent varier d’un facteur 3 entre les différentes phases opérationnelles avec davantage d’émissions lors des phases de navigation et/ou de manœuvre comparativement aux phases de stationnement à quai. L’étude montre que la combinaison de la granulométrie et de la composition chimique des particules fournit des informations clés pour l’amélioration des inventaires d’émission et l’identification des différents types de carburants utilisés ainsi que l’emploi de systèmes d'épuration des fumées.Une analyse factorielle a été conduite montrant que les émissions liées aux navires représentent environ 9 % de la masse totale des métaux mesurés en champs proche (zone portuaire) et 4 % en zone urbaine plus éloignée. En considérant la nature chimique, ces émissions contribuent spécifiquement à plus de 80 % des concentrations en nickel (Ni) et en vanadium (V), métaux reconnus pour leurs effets néfastes sur la santé des populations. Cette même analyse menée sur les COV montre une contribution totale de 18 % des concentrations en COV mesurés en champs proches et 11% en zone urbaine plus éloignée. En deuxième approche, la modélisation déterministe a été mise en œuvre pour cartographier l’impact des activités maritimes à Marseille. Le constat est en cohérence avec celui des observations avec un impact chronique des navires peu important sur la ville mais l’occurrence de panaches de courte durée qui peuvent avoir localement un impact important. Le détail des contributions par famille d’espèce chimique montre que ces émissions peuvent avoir un impact différencié en zone éloignée pour la formation d’aérosols secondaires.L’étude montre toute la difficulté pour l’obtention d’une bonne représentation des émissions de la sources trafic maritime et de ses impacts. L’amélioration des inventaires d’émissions en termes de spéciation chimique et d’évolution temporelle de cette source est essentielle pour évaluer des actions de remédiation
The Domain of the Right? Explaining National Parliamentary Preferences on EU-Related Self-Empowerment
No full textInternational audienceAbstract In the academic debate about the deficits of representative democracy in the European Union, the views of members of parliaments about their EU-oriented roles remain largely unknown. Against this background, we exploit a novel dataset from an author-designed survey conducted in seven national parliaments to unravel MPs’ preferences with regard to their EU-oriented empowerment. Our findings allow us to identify the dominant cognitive schemas mobilised among parliamentarians which attribute particular legitimacy-related meanings to proposed institutional reforms. They point to a stronger explanatory power of party ideological position over national constitutional orientations, with right-wing parties being more supportive towards parliamentary empowerment than their centre and centre-left counterparts, and mainstream parties being more sceptical of it than radical groups on both sides of the spectrum
Station automatique de mesure de débit par dilution: Preuve de concept sur le Haut Bréda
No full textNational audienceAutoSalt (AQAc) is an autonomous flow measurement system that can target stage ranges in turbulent water courses. The system consists of a control system, 300 litres brine tank and stand, Creek Pressure Transducer, two conductimeters self-logging EC-T probes, and a proprietary salt injection system. Salt Dilution is a well-established method (Østrem 1964, Moore 2005, Richardson 2017, ISO-9555 1992) to measure flow in turbulent water courses. The AQAc control system measures the water level in the channel. Together with a nominal, or established, Rating Curve (RC) an estimate of Discharge (Q) is made. Using control logic, a measured amount of brine is injected into the channel. This is programmed to occur on the falling limb of a hydrograph, within a given stage range, or on a regular interval, or on demand via telemetry
L’activité réflexive des agents de terrain lors d’un dispositif de formation hybride qui intègre de la réalité virtuelle
No full textInternational audienceThis article examines the reflexive activity of field agents in a training device created for the nuclear industry. Designed by the researchers and a trainer, this device, known as scenario-inquiry, is intended to help trainees gain an understanding of the spatial and functional characteristics of a complex industrial building, essential knowledge for their future job as field operators. The device might be described as hybrid in the sense that it combines various teaching spaces and methods (a virtual environment for trainees to browse, an onsite training workplace, a traditional classroom) as well as several technical objects (a complete 3D digital model of the building, full-scale models of valves and operational technical documentation used in work situations). The semio-logical analysis stemming from the course-of-action framework, and its dialogical relationship with Peirce’s semiotics, serve as the foundation for understanding the operators’ training activities. Abduction, deduction, and induction are the three types of inference that define their interpretative activity when using the scenario-inquiry device. Abductive inference is the process of formulating explanatory hypotheses enabling the discovery and creation of novelty. Our results indicate (i) the determining role of abductive reasoning in the creation, reinforcement, invalidation and connection of knowledge, and (ii) the essential role of analogies in the linking of acquired knowledge and new knowledge by abduction. This article offers the opportunity to critically examine training scenarios that place emphasis on inductions and deductions. Offering educational resources that support abductive reasoning—such as “curiosity laboratories,” which are learning settings that inspire people to explore and go beyond the boundaries of what is expected of them—would be ideal. This will encourage trainees to switch between a range of semiotic registers.Cet article traite de l’activité réflexive de formés dans un dispositif de formation conçu pour les agents de terrain de l’industrie nucléaire. Ce dispositif, nommé scénario-enquête, est le produit d’une démarche de recherche orientée par la conception, qui vise à aider les stagiaires à s’approprier les caractéristiques spatiales et fonctionnelles d’un bâtiment industriel complexe, dont la connaissance est cruciale pour leur futur métier d’agent de terrain. Ce dispositif peut être qualifié d’hybride au sens où il combine différents espaces et modalités pédagogiques (un environnement virtuel dans lequel naviguent les stagiaires, un chantier-école, une salle de formation) et objets techniques (un modèle numérique 3D complet du bâtiment, des maquettes de matériel à échelle 1, des vannes, de la documentation technique opérationnelle utilisés en situation réelle). L’analyse de l’activité réflexive des formés s’appuie sur l’analyse sémiologique développée dans le cadre du programme cours d’action, et dans ses rapports dialogiques avec la sémiotique de Peirce. Ainsi, l’activité réflexive qui se manifeste lors de l’utilisation du dispositif scénario-enquête est modélisée à l’aide de trois catégories d’inférences : abduction, déduction et induction. Les résultats suggèrent (i) un rôle important des raisonnements à dominante abductive dans la construction, renforcement, invalidation et mise en relation des connaissances, et (ii) un rôle déterminant des analogies dans la mise en relation des connaissances acquises et de nouvelles connaissances par abduction. Cet article offre l’occasion de questionner les situations de formation qui privilégient principalement les inductions et les déductions. Il serait préférable de proposer des outils pédagogiques qui encouragent les raisonnements d’abduction, comme des « laboratoires de curiosités », espaces qui incitent à la découverte et permettent d’aller au-delà des connaissances attendues, favorisant ainsi l’alternance entre différents registres sémiotiques
Dynamique basse fréquence et structures cohérentes autour du décrochage d'un profil mince
No full textIn the last years, particular emphasis was put on understanding the mechanisms behind stall on wings working at transitional Reynolds numbers (Re≈10^5) as is the case for unmanned aired vehicles, e.g., drones. In this regime, there is a melting pot of phenomena, among which we can find multistability and low-frequency oscillations. Despite the vast literature on these subjects, there is still a gap in the understanding of the mechanisms behind and the interaction between them. The objective of this work is to bridge this gap and to provide a clearer picture of the dynamics involved. To this end, we have conducted synchronised pressure-forced and particle image velocimetry measurements in a NACA0012 on a wind tunnel. Self-sustained bistable dynamics are observed over a broad range of Re and at angles slightly higher than the angle of stall. The system jumps intermittently between two states of high and low lift. We show that this process is random and memoryless. The mean residence time follows a super-exponential evolution typical of subcritical bifurcations. Flow topology and dynamics in each state are analyzed at different Re. Above a critical Re, the high lift state features a small laminar separation bubble, low fluctuations and no sign of low-frequency unsteadiness. Below this value, a longer bubble is present, accompanied by a low-frequency broadband peak with a Strouhal number one order of magnitude lower than the one for wake vortex shedding. On the other hand, the low lift state exhibits similar features for all Re tested, featuring intermittency between long bubbles and massive separation. Broadband low-frequency unsteadiness is also observed, with a Strouhal number close to the one found for the high lift state. Employing an extension of the Multiscale proper orthogonal decomposition, we associate this low-frequency energy with a shrinking-expansion of the bubble. Two stall scenarios are proposed depending on the Re regime. A first one where the transitions are triggered by the bubble breathing and another driven by background noise. Finally, a stochastic model based on the lift coefficient is developed. The model sucessfully reproduces the large-scale dynamics and statistics of the bistability. It also predicts the existence of an unstable branch linked by two saddle-node bifurcations with consequences on the stability of the high and low lift states.La problématique du décrochage autour des ailes a été étudiée depuis le début du développement des surfaces portantes en raison de son impact significatif sur les performances aérodynamiques et des conséquences severes qui en découlent. Ces dernières années, une attention particulière a été portée à la compréhension des mécanismes sous-jacents à ce phénomène sur les ailes opérant à des nombres de Reynolds transitoires (≈10^5), comme c'est le cas pour les véhicules aériens sans pilote, par exemple les drones. L'utilisation de ces appareils croît rapidement, rendant indispensable la compréhension de la dynamique de décrochage. Dans ce régime, plusieurs phénomènes coexistent, parmi lesquels on retrouve la multistabilité et les oscillations de basse fréquence. Malgré la littérature abondante sur ces sujets, il existe encore des lacunes dans la compréhension des mécanismes et des interactions entre eux. L’objectif de ce travail est de combler cet écart et de fournir une vision plus claire des dynamiques complexes impliquées. Pour ce faire, nous avons effectué des mesures de force et de pression synchronisées avec de la vélocimétrie par images de particules sur un profil mince (NACA 0012) dans une soufflerie en circuit fermé. Des dynamiques bistables auto-entretenues ont été observées sur une large gamme de nombres de Reynolds et pour des angles légèrement supérieurs à l'angle de portance maximale. Le système bascule de manière intermittente entre deux états de portance : élevée et faible. Nous montrons que ce processus est aléatoire et peut être modélisé comme une chaîne de Markov continue, donc sans mémoire. Les temps moyens de résidence dans chaque état suivent une évolution super-exponentielle, en accord avec le lien mathématique entre les événements rares extrêmes et les chaînes de Markov. La topologie et la dynamique de l'écoulement dans chaque état sont analysées à différents nombres de Reynolds. Au-dessus d'un nombre de Reynolds critique, l'état de portance élevée présente une bulle de séparation laminaire de taille reduite, de faibles fluctuations et aucun signe d'instabilité de basse fréquence. En dessous de cette valeur critique, une bulle plus longue est présente, accompagnée d’un pic large bande de basse fréquence avec un nombre de Strouhal un ordre de grandeur inférieur à celui correspondant à l'allée de tourbillons de Karman. En revanche, l’état de faible portance présente des caractéristiques similaires pour tous les nombres de Reynolds testés, avec une intermittence entre longues bulles et séparation massive. Une instabilité de basse fréquence large bande est également observée avec un nombre de Strouhal proche de celui de l'état de portance élevée. En utilisant une extension de la décomposition propre multiéchelle, nous associons cette énergie de basse fréquence à une contraction-expansion de la bulle. Deux scénarios de décrochage sont proposés selon le régime de Reynolds : un premier où les transitions sont déclenchées par la « respiration » de la bulle et un autre où les transitions sont principalement dues au bruit de fond. Enfin, un modèle stochastique basé sur les séries temporelles expérimentales du coefficient de portance est développé. Le modèle reproduit de manière satisfaisante les dynamiques et les statistiques de grande échelle de la bistabilité. Il prédit également l'existence d'une branche instable reliée par deux bifurcations noeud-col, ayant des conséquences sur la stabilité des états de portance élevée et faible
Community size and disturbance history jointly explain the interplay between stochastic and deterministic community variation in benthic invertebrates
No full textInternational audienceCommunity ecology has so far struggled to integrate both deterministic and stochastic processes into a global model of community variation. To address this issue, we aimed to characterise the ecological conditions that determine the relative importance of deterministic and stochastic community variation in benthic macroinvertebrates. We sampled macroinvertebrate and algal periphyton communities, and microhabitat conditions at monthly intervals over a five year period in two sampling sites in the regulated Durance River and one site in the Asse River (a natural tributary of the Durance). The relative importance of stochastic and deterministic processes was estimated over time as functional and taxonomic spatial β-deviation (i.e. β-diversity obsmean β-diversity null /SD β-diversity null ) for each sampling date and site. We additionally quantified deterministic variation as the trait-environment relationship and predicted a positive correlation with β-deviation metrics. We found evidence of overdispersal in both functional and taxonomic β-diversities compared to null expectations. Spatial β-deviation was highly variable over temporal scales and was jointly explained by invertebrate community size, disturbance (i.e. flooding), periphyton diversity and to a lesser extent, microhabitat diversity. The key factor that explained β-deviation was recent river discharge (< 90 days), which had a strong negative effect on community size but was also directly associated with higher β-deviation, likely related to recolonization processes post-flood. Lastly, we found that when β-deviation was high, the hydraulic trait-environment relationship was stronger. This indicates that spatial heterogeneity in hydraulic conditions was the main driver of deterministic variation in invertebrate community structure. This study demonstrates that the importance of stochastic processes can vary greatly over short (~ months) and long (~ years) temporal windows with significant consequences for trait-environment relationships. Our study provides an example of how stochastic community variation can be modelled to better interpret deterministic patterns of community structure in natural communities
DC power quality analysis: technical insights for LVDC networks and measurement systems
No full textInternational audiencehe adoption of DC grids in distribution networks is on the rise and is anticipated to gain further prominence in the coming years owing to several benefits compared to conventional AC systems. Nonetheless, the integration of DC in the electric grid faces many obstacles and challenges to guarantee its effective implementation. Some of these obstacles can be listed as follows: the lack of standards for the assessment of Power Quality in DC grids (DCPQ), which includes voltage and current ripples, transients, spectral components, etc., the recommendation of DCPQ indices to characterise these disturbances and the definition of measurement techniques for DC grids. Therefore, this paper aims to address these challenges by conducting a comprehensive literature review and analysing measurements obtained from a LVDC prototype developed in Chin
