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Sawsan Al Zahr, Elias A. Doumith, Philippe Forestier

Proc. of the IEEE Globecom Confrence, Singapore, Singapore, Dec. 2017
DOI: 10.1109/GLOCOM.2017.8255068

Abstract: As the global energy policy is changing from a demand-driven to a supply-driven approach, demand side management (DSM) is becoming a key component of future energy systems. Indeed, it helps power grids’ operators to balance the demand for power with intermittent renewable energy sources such as wind and solar units. DSM consists in optimizing/adapting the power consumption to meet the production through various methods such as improving the energy efficiency by using better equipment and materials, implementing demand response (DR) solutions, etc. DSM mechanisms do not necessarily reduce the total power consumption, but reshape the consumption pattern. Hence, DSM is expected to reduce the need for investments in networks and power plants in order to meet peak demands. In this paper, we propose an advanced DR solution for individual households. Considering a household equipped with various domestic loads, we aim at optimally scheduling the day-ahead power consumption under time-variable rates while taking advantage of modular and deferrable loads, e.g., electric vehicle. For this purpose, we propose an exact approach to solve the problem of energy management within a household under both system’s and user’s constraints. Our proposal is numerically validated through real- life scenarios, elaborated using an existing simulator of human behavior regarding power consumption.

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Rayhana Baghli a soutenu sa thèse intitulée « Approche sémantique de la conception de services connectés – cadre d’architecture, algorithmique de composition, application à la maison connectée » le 15 décembre 2015 où elle a obtenu le grade de « Docteur de Télécom ParisTech » avec la mention Très honorable. La soutenance a eu lieu devant le jury composé de :

  • M. Alessandro FANTECHI, Professeur, Universita degli Studi di Firenze, Italie – Rapporteur
  • Mme Zoubida KEDAD, Maître de Conférences HDR, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines – Rapporteur
  • M. Gerard MEMMI, Professeur, Télécom ParisTech – Examinateur
  • Mme Nawal GUERMOUCHE, Maître de Conférences, INSA de Toulouse – Examinateur
  • M. Philippe FUTTERSACK, Ingénieur Chercheur, EDF R&D – Invité
  • M. Elie NAJM, Professeur, Télécom ParisTech – Directeur de thèse
  • M. Bruno TRAVERSON, Ingénieur Chercheur, EDF R&D – Co-encadrant de thèse

Résumé de la thèse

Dans le contexte de l’Internet des Objets, la conception de services connectés – c’est-à-dire de services portés par des objets connectés – nécessite une approche de bout en bout pour non seulement répondre aux attentes des bénéficiaires de ces services mais aussi pour adapter le fonctionnement de ces services à des conditions d’exécution très variées allant de la maison à la ville connectée.

L’approche sémantique proposée par cette thèse offre un niveau d’abstraction qui permet aux concepteurs de services de se concentrer sur les aspects fonctionnels des services et des objets. Elle s’inscrit dans un cadre d’architecture plus large qui aborde, en plus de ce niveau sémantique, les aspects plus opérationnels de mise en œuvre de ces services (niveau Artefacts) dans des environnements techniques éventuellement hétérogènes (niveau Ressources).

En proposant cette approche sémantique de conception, la thèse vise plusieurs objectifs qui peuvent être regroupés en trois catégories. La première catégorie d’objectifs est de décloisonner le monde actuel des services connectés en découplant les services des objets connectés et en permettant le partage d’objets par plusieurs services connectés. L’ouverture induite par ces premiers objectifs conduit à viser une deuxième catégorie d’objectifs qui a trait à la composition des services connectés. Chaque service devra être conscient et adopter un comportement compatible avec les autres éléments de son contexte d’exécution.Ces éléments de contexte comprennent bien sûr les autres services mais aussi les phénomènes physiques et les actions des occupants des espaces concernés. Enfin, la troisième catégorie d’objectifs s’adresse plus particulièrement aux bénéficiaires des services connectés afin d’optimiser l’expérience utilisateur par des attentes mieux prises en compte et des automatismes respectueux des comportements humains.

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SAVE THE DATE

Nous avons le plaisir de vous convier au 5e édition du workshop du Laboratoire SEIDO

Mardi 23 janvier 2018

Télécom ParisTech, 23 avenue d’Italie 75013

Nous vous remercions de réserver la date, le programme détaillé sera communiqué courant décembre 2017.

Le workshop est ouvert à tous sur inscription et dans la limite des places disponibles, l’inscription sera ouverte bientôt.

José Horta, Daniel Kofman, David Menga, Alonso Silva

Proc. of the IEEE Globecom Confrence, Singapore, Singapore, Dec. 2017
10.1109/SmartGridComm.2017.8340728

Abstract: Future electricity distribution grids will host a considerable share of variable renewable energy sources and local storage resources. Moreover, they will face new load structures due for example to the growth of the electric vehicle market. These trends raise the need for new paradigms for distribution grids operation, in which Distribution System Operators will increasingly rely on demand side flexibility and households will progressively become prosumers playing an active role on smart grid energy management. However, in present energy management architectures, the lack of coordination among actors limits the capability of the grid to enable the mentioned trends. In this paper we tackle this problem by proposing an architecture that enables households to autonomously exchange energy blocks and flexibility services with neighbors, operators and market actors. The solution is based on a blockchain transactive platform. We focus on a market application, where households can trade energy with their neighbors, aimed to locally balancing renewable energy production. We propose a market mechanism and dynamic transport prices that provide an incentive for households to locally manage energy resources in a way that responds to both prosumer and operator needs. We evaluate the impact of such markets through comprehensive simulations using power flow analysis and realistic load profiles, providing valuable insight for the design of appropriate mechanisms and incentives.

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Le 13 décembre 2016, Jean-Bernard Levy (Président Directeur Général, EDF), Yves Poilane (Directeur, Télécom ParisTech) et Christophe Digne (Directeur, Télécom SudParis) ont signé un accord-cadre de collaboration en vue de la prochaine implantation des écoles de Télécom sur le campus de Paris-Saclay. La signature a eu lieu dans les locaux d’EDF Lab Paris-Saclay en présence de Bernard Salha (Directeur R&D, EDF) et Philippe Jamet (Directeur Général de l’Institut Mines-Télécom).

Cet accord-cadre inscrit dans la durée la collaboration entre les centres R&D d’EDF et Télécom ParisTech qui a démarré depuis plusieurs années au travers de grands projets tel que le Cluster Connexion et de Laboratoires communs de recherche tel que SEIDO Lab.

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Rayhana Bouali Baghli, Elie Najm, Bruno Traverson

Proceedings of the 20th International Enterprise Distributed Object Computing Workshop (IEEE). Sep. 2016
DOI: 10.1109/EDOCW.2016.7584391

Abstract: We propose a data-centric three leveled modeling architecture in an effort towards a Model Driven approach of services for the Internet of Things (IoT): a resources level, an artifacts level and a semantic level. In this architecture, the resources level abstracts all important pieces of information describing real objects as resources. The artifacts level allows to collect all objects and contexts information necessary for the execution of a given service. The semantic level introduces semantic notions to the architecture. So, data and actions are named in a standardized naming and the rules facilitate the interaction of the system with the non-expert users. We illustrate our architecture on a small example in which we present all three levels.

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Jean Leneutre (Enseignant Chercheur, Télécom ParisTech) et Ziad Ismaïl (Post-doc, Télécom ParisTech) ont été interviewés sur France Culture dans l’émission quotidienne La Méthode Scientifique du 23 novembre 2016 portant sur l’Internet des Objets, autour de la sécurité des systèmes et le contrôle industriel.

Réécouter l’émission en totalité ou le reportage à partir de la minute 47′.

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Ziad Ismaïl, Christophe Kiennert, Jean Leneutre, Lin Chen

Transactions on Information Forensics and Security (IEEE). Pages: 1685-1699, Volume: 11, Issue: 8, , Aug. 2016.
DOI:10.1109/TIFS.2016.2549002

Abstract: The new developments in cloud computing have introduced significant security challenges to guarantee the confidentiality, integrity, and availability of outsourced data. A service level agreement (SLA) is usually signed between the cloud provider (CP) and the customer. For redundancy purposes, it is important to verify the CP’s compliance with data backup requirements in the SLA. There exist a number of security mechanisms to check the integrity and availability of outsourced data. This task can be performed by the customer or be delegated to an independent entity that we will refer to as the verifier. However, checking the availability of data introduces extra costs, which can discourage the customer of performing data verification too often. The interaction between the verifier and the CP can be captured using game theory in order to find an optimal data verification strategy. In this paper, we formulate this problem as a two player non-cooperative game. We consider the case in which each type of data is replicated a number of times, which can depend on a set of parameters including, among others, its size and sensitivity. We analyze the strategies of the CP and the verifier at the Nash equilibrium and derive the expected behavior of both the players. Finally, we validate our model numerically on a case study and explain how we evaluate the parameters in the model.

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Le nombre de véhicule électrique (VE) devrait continuer à croître dans les prochaines années, entraînant ainsi une forte augmentation des points et stations de recharge. Par ailleurs, l’Internet des Objets va transformer l’habitation en Smart Home disposant de services communicants dont certains prendront en charge le VE.

A partir d’un certain seuil, le fort appel en puissance pourra localement augmenter les pics de consommation et avoir ainsi un impact significatif sur les réseaux de production et de distribution électriques. Le développement des véhicules électriques ne pourra se faire sans une gestion adaptée de sa recharge. Il sera donc opportun de disposer de communications radios entre les VE en recherche de bornes de recharge publiques ou privées. Concernant ce dernier type de bornes, un travail en commun avec le département MIRE d’EDF R&D permet de développer un simulateur d’approche de véhicule en WIFI sur un site multi-bornes.

Le gestionnaire d’énergie conçu dans le cadre de cette thématique est réalisé sous forme de simulateur logiciel développé sous Matlab. Ce
simulateur est illustré par des scénarios de la Smart Home élaborés à partir du simulateur SMACH. Le procédé permet d’optimiser la consommation
électrique d’une Smart Home (Smart Building, Smart Factory). Il a été illustré au travers du stage de Lionel Capo-Chichi qui a réalisé, dans le cadre d’une maison type, une dizaine d’usages de consommation électrique et le choix des courbes de charge, un type de VE avec sa courbe de charge spécifique, des familles type, pour prévoir un simulateur étendu au quartier disposant de variabilité au niveau des occupants et de leurs consommations électriques.

L’objectif du stage de Nassim Baakel est de mettre en œuvre un dispositif matériel pour simuler l’approche d’un VE et l’affectation d’une borne de recharge sur un site multi-bornes via une communication radio en s’appuyant sur la norme ISO/IEC 15118 : spécification des messages échangés entre le VE et le gestionnaire d’énergie du site, implémentation du protocole de communication préconisé, mise en œuvre de la plateforme de test.

Le numéro du mois de juin de SEIDO LAB News est disponible en format PDF.