L'utilisation intelligente des installations du réseau électrique
Face à la décentralisation croissante de la production électrique, il devient de plus en plus nécessaire de gérer intelligemment les fluctuations. Pour les services publics, il est indispensable d'accéder à des données en temps réel sur les structures de charge afin qu'ils puissent connaître les performances de leur réseau et procéder aux ajustements nécessaires en cas, par exemple, de surcharge d'un composant ou d'incapacité à satisfaire les exigences d'un client en matière de qualité de l'approvisionnement. Faute de données détaillées, il est presque impossible de localiser les problèmes et d'identifier leur cause. Le projet IDE4L (Ideal grid for all), financé par l'UE, a été lancé dans l'objectif de concevoir et procéder à la démonstration de concepts innovants de gestion de la distribution dans des réseaux intégrant des sources d'énergie renouvelable. Un de ses objectifs secondaires était d'améliorer la fiabilité des réseaux de distribution classiques. Une architecture de réseau intelligent «L'automatisation du réseau de distribution concerne toute la chaîne, depuis les systèmes d'information du centre de contrôle jusqu'aux systèmes domestiques de gestion de l'énergie, en passant par l'automatisation des sous-stations», explique le professeur Sami Repo, coordinateur du projet et professeur à l'Université de technologie de Tampere, en Finlande. «Le concept d'automatisation mis au point par IDE4L tourne autour de trois points: le contrôle hiérarchique décentralisé de l'automatisation du réseau de distribution conformément aux normes internationales, la virtualisation et l'intégration des sources d'énergie distribuées, et enfin, l'utilisation à grande échelle de ces dernières dans le cadre d'une gestion active du réseau», ajoute-t-il. Les agrégateurs achètent et vendent de l'énergie. Ils travaillent avec les opérateurs de système de distribution pour satisfaire les contraintes techniques liées à leur activité. Ils peuvent aussi leur fournir des services de flexibilité et proposer des services annexes aux gestionnaires de réseau de transport. Fonctions décentralisées d'isolement de l'emplacement du problème et de rétablissement de l'approvisionnement (FLISR) «Les FLISR s'inscrivent dans l'infrastructure d'automatisation de la distribution, conçue et mise au point dans le cadre du projet IDE4L. Elles utilisent des appareils électroniques intelligents décentralisés qui assurent des fonctions de protection, sélectivité logique et sélectivité chronométrique de secours. Les appareils électroniques intelligents contrôlent les disjoncteurs et commutateurs», souligne le professeur Repo. Ils communiquent horizontalement avec leurs pairs, conformément à la norme CIE 61850. Des messages de verrouillage de GOOSE (évènement générique orienté objet de sous-station) servent à mettre en œuvre des schémas de sélectivité logique et chronométrique en deux étapes, et à intégrer les fonctions de contrôle des sources d'énergie distribuées. La solution FLISR a la capacité de réduire le nombre de clients victimes de coupures de courant en cas de problème et d'isoler la zone affectée en quelques secondes. La perte de charge est par conséquent plus courte qu'avec les schémas classiques basés sur la sélectivité logique, dans lesquels les décisions sont prises au centre de contrôle. En environnement d'exploitation réel Un travail considérable a été effectué au niveau de la conception, du développement et du test de chacun des composants de l'architecture, puis chaque sous-ensemble du système global a été testé en environnement d'exploitation réel. L'équipe ne s'est pas contentée de soumettre chaque composant à des essais. Des laboratoires partenaires ont testé plusieurs composants ensemble avant de les mettre en œuvre sur le terrain. Ils ont réalisé des essais dans des environnements simulés et de prototype intégrant architectures, algorithmes et outils. Une fois l'architecture globale du projet IDE4L validée, les technologies fournies par les laboratoires de développement partenaires ont été appliquées dans des scénarios de démonstration réels. «Trois démonstrations ont été réalisées sur le terrain par trois opérateurs de distribution partenaires, Østkraft au Danemark, Unareti en Italie et Union Fenosa Distribution en Espagne», précise le professeur Repo. «Les études de cas de surveillance et de contrôle en temps réel ont apporté de précieuses informations sur ce qui se passe réellement et sur la façon de diminuer les interactions nuisibles dans les réseaux à basse tension.» «Le projet IDE4L a aussi proposé de mettre à profit la surveillance des données pour améliorer la conception du réseau et la planification de la distribution en définissant des regroupements et profils de clients plus précis. Cela sera extrêmement utile à l'avenir, car le comportement du client évolue considérablement sous l'effet de l'utilisation croissante des réseaux d'énergie renouvelable et des réseaux d'énergie distribuée», conclut-il.
Mots‑clés
Réseaux de distribution d'électricité, alimentation électrique, IDE4L, sources d'énergie renouvelable, sources d'énergie distribuées
