Nouvelle méthode de diagnostic des performances énergétiques : application à une centrale nucléaire F/H (2024-105445)

Description de l'offre

Description de l'offre

Le département PRISME d’EDF R&D, expert sur le fonctionnement des centrales, développe de nouvelles méthodes d’aide à la conception et à l’exploitation pour suivre et optimiser les performances énergétiques des installations tout en respectant et en justifiant la bonne tenue des objectifs de sûreté et environnementaux toujours plus contraints. Cette expertise s’appuie sur une double compétence : la modélisation « 0D/1D » de la physique des procédés et l’analyse de la qualité des mesures réalisées sur site.
Un des axes de recherche actuels est d’améliorer le diagnostic des systèmes en confrontant les prédictions des modèles aux données réelles issues de réacteurs en fonctionnement, hybridant ainsi « modélisation » et « data science ».
Le stage proposé s’intègre dans cette démarche en travaillant sur une méthode dite de réconciliation de données.
En pratique, nous disposons de mesures sur nos centrales, mais celle-ci sont isolées, prises en différents points du circuit, parfois avec des capteurs de technologies et donc de fidélités différentes ou encore dans des conditions de fonctionnement différentes. Le problème est donc de savoir si toutes ces mesures sont physiquement et statistiquement cohérentes entre elles et si elles sont un miroir fiable de l’installation.
La réconciliation de données est un processus d’optimisation qui permet de corriger numériquement les valeurs des mesures pour qu’elles satisfassent les équations physiques du système (le modèle). Si les corrections sont trop importantes, les mesures sont invalidées : la réconciliation alerte alors sur un possible défaut d’instrumentation (ex: un mauvais étalonnage ou un capteur défaillant) ou de procédé (ex: une fuite non modélisée). Si les mesures sont validées, la réconciliation exploite la redondance d’information pour diminuer les incertitudes et obtenir une estimation la plus proche possible de l’état réel du système.
Deux précédents stages ont testé avec succès l’application de la réconciliation sur la boucle EVEREST, plateforme d’essais d’EDF Lab Chatou dédiée aux études sur les mesures de débit et de vitesse dans des tuyauteries. Les résultats ont permis de démontrer la pertinence de la méthode pour détecter certains types de défauts volontairement introduits sur la boucle (ex: défauts de cordons de soudure) et de caractériser la sensibilité de la méthode pour des conditions d’essais idéales (c’est-à-dire avec défaut connu et sur-instrumentation de précision).
L’objectif du stage en 2024 est d’étudier l’applicabilité de la démarche sur un cas concret issu du parc nucléaire à partir de mesures de tranches en fonctionnement. Ce cas consiste à mettre en cohérence les données disponibles afin d’améliorer l’estimation de la puissance thermique et neutronique produite par les réacteurs. L’enjeu est d’évaluer l’intérêt de la réconciliation de données pour y arriver et de déterminer les conditions de succès pour son extrapolation aux données du parc nucléaire.

Profil souhaité

-          Niveau d’étude : 2ème ou 3ème année école d’ingénieur ou équivalent, année de césure acceptée

-          Compétences techniques :

o    Systèmes énergétiques, thermodynamique, transferts thermiques et mécanique des fluides, notions de probabilités et statistiques.

o    Modélisation numérique.

-          Langue :

o    Anglais de bon niveau (écrit et parlé) pour une bonne compréhension des documents techniques et échanges avec nos partenaires internationaux.

-          Savoir-être :

o    Autonomie, initiative, travail en équipe, dialogue avec des chercheurs de différents domaines d’expertise (qualité de la mesure, modélisateurs, …),

o    Pragmatisme, esprit critique, rigueur, motivation.

-          Les connaissances suivantes sont un plus :

o    Modélisation en langage Modelica avec Dymola ou OpenModelica

o    Programmation en Python, manipulation de bases de données

o    Domaine nucléaire