Stage - Étude et amélioration de la résolution d'un Security Constrained Economic Dispatch F/H

Rejoindre Artelys, c’est avant tout intégrer un environnement stimulant, composé d’expert(e)s passionné(e)s et se donner l’opportunité de prendre part à des projets traitant de problématiques variées et complexes répondant notamment aux grands enjeux de notre époque.

Artelys propose plusieurs produits et services, notamment des solutions logicielles (logiciels d'optimisation mathématique, solutions métier spécifiques et personnalisées), des études, du conseil et des formations. En particulier, les consultants d'Artelys fournissent des solutions opérationnelles qui réalisent des analyses de sécurité des réseaux électriques, c'est-à-dire des simulations qui vérifient que le réseau électrique peut être exploité en toute sécurité à court terme (par exemple, un jour à l'avance).

Le problème de Security Constrained Economic Dispatch (SCED) consiste à déterminer le plan de production de coût minimal satisfaisant une demande donnée, tout en garantissant la sûreté du réseau électrique. Les flux de puissance induits par le dispatch doivent respecter les limites thermiques des ouvrages en situation normale (N) mais également après chacun des incidents d'une liste de contingences (N-1), que ceux-ci soient couverts de manière préventive, par une adaptation du dispatch en amont, ou curative, par des actions correctives post-incident (redispatching, changements de topologie, pilotage de transformateurs déphaseurs…).

Ce problème est au cœur du clearing des marchés électriques intégrant une représentation du réseau comme de la gestion opérationnelle des congestions par les gestionnaires de réseau. Sa résolution sur des instances réalistes constitue un défi algorithmique majeur : le nombre de contraintes croît avec le produit du nombre d'ouvrages surveillés et du nombre de contingences, conduisant à des problèmes de très grande taille, dont seule une faible fraction des contraintes est active à l'optimum. Les approches de l'état de l'art (formulations compactes à base de facteurs de sensibilité, génération itérative de contraintes, réductions de réseau, etc.) présentent des compromis délicats entre qualité de la solution, robustesse numérique et temps de calcul, et leur efficacité dépend fortement de la structure des instances traitées. Dans un contexte opérationnel où les temps de résolution sont contraints, la maîtrise de ces compromis est déterminante.

Artelys dispose d'une implémentation existante d'un SCED. L'objet du stage consistera à :

• S'approprier en profondeur le problème, la littérature scientifique associée et l'implémentation existante, et en faire une analyse critique.

• Concevoir une méthodologie de test rigoureuse et construire des jeux de données exigeants et représentatifs (taille de réseau, nombre et nature des contingences, niveau de congestion, part d'actions curatives…), permettant de caractériser le comportement et les limites du modèle.

• Mener des tests de scalabilité et de limite, identifier précisément les goulots d'étranglement (formulation, algorithme, solveur, implémentation) et les situations mettant la résolution en échec.

• Sur la base de ces diagnostics, proposer, implémenter et évaluer de manière quantitative des améliorations permettant d'accélérer significativement la résolution, qu'elles portent sur la formulation mathématique, la stratégie algorithmique ou le paramétrage des solveurs.

Le stage requiert une grande autonomie, une capacité à conduire une démarche expérimentale rigoureuse et à argumenter ses choix techniques auprès d'experts du domaine.

En dernière année de cursus ingénieur ou de master en informatique et/ou mathématiques appliquées et/ou recherche opérationnelle, vous disposez d'un solide bagage en optimisation. Curieux(se) et rigoureux(se), vous aimez travailler sur des problématiques de performance numérique, et vous êtes attiré(e) par les enjeux des marchés de l'électricité et des réseaux électriques.

Compétences requises :

• Optimisation mathématique (LP, MIP, dualité, méthodes de décomposition…)

• Programmation en Python  

• Analyse critique de littérature scientifique

• Maîtrise de l'anglais

Compétences appréciées :

• Expérience avec des solveurs d'optimisation (linéaire, mixte, non linéaire)

• Connaissances en systèmes électriques (load flow, analyse de sécurité)

• Appétence pour les marchés de l'électricité et les défis de la transition énergétique

• Maîtrise du français

Conditions de travail :

• Stage de 6 mois de fin d'étude ; 

• Horaires de travail flexibles ; 

• Des bureaux situés dans le 9ème arrondissement. 

Processus de recrutement

• Etape 1 : un premier échange RH de 30 minutes pour comprendre votre parcours et vos motivations. 

• Etape 2 : un second échange en visioconférence avec deux interlocuteurs, ainsi qu’un rapide échange de 15 minutes avec le Directeur Général d’Artelys (1 heure en binôme + 15 minutes). 

• Etape 3 : si vos entretiens ont été concluants, nous vous inviterons à vous rendre dans nos locaux, afin de vous faire une offre en présentiel et vous présenter l’environnement de travail. 

Artelys s'engage à garantir un processus de recrutement inclusif à compétences égales. Toutes les candidatures seront étudiées de manière éthique et équitable.