La Revue POLYTECHNIQUE

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Un réseau électrique basse tension intelligent
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AUSSISESLIMITES
Le consommateur final, devenu à la
fois producteur et utilisateur d’électricité, provoque l’apparition d’un flux
d’énergie bidirectionnel qui emprunte
une infrastructure qui n’a été ni conçue,
ni dimensionnée, à l’origine, pour l’accueillir. L’injection non contrôlée d’énergies renouvelables dans le réseau électrique est donc un facteur d’instabilité.
Ce phénomène a déjà poussé l’Allemagne et l’Italie à prendre des dispositions légales autorisant les gestionnaires du réseau de distribution (GRD) à
contrôler activement les sources
d’énergie distribuées (DER). En Suisse,
l’Association des entreprises électriques
suisses (AES) et les principaux GRD
sont actuellement en cours de rédaction
du document RR/IPE (Recommandation
sur le raccordement des installations de
production d’énergie du MMEE - CH).
Les GRD, responsables de l’infrastructure basse tension, ont le devoir
d’assurer un approvisionnement sûr,
efficace et fiable. Une solution pour
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prendre en charge la croissance des
DER est donc indispensable. A l’heure
actuelle, en Suisse, hormis quelques
projets pilotes encore en développement, aucun système n’est déployé sur
le terrain.
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Une solution pour agréger des
fonctions d’analyse, de mesure
et d’action
Pour répondre à cette problématique,
DEPsys Sàrl, basée au Swiss Technopole
d’Yverdon-les-Bains, a développé la solution GridEye. Grâce à cette nouvelle technologie (source de nombreux prix d’innovation), DEPsys est en mesure d’offrir
aux GRD un accès privilégié aux informations du réseau électrique basse tension,
leur permettant ainsi de les utiliser à des
fins de contrôle et de gestion. Il s’agit
d’une solution modulaire et évolutive
comportant des capteurs et des actionneurs intelligents répartis sur le réseau,
capables de mesurer, calculer, communiquer et transmettre les informations en
provenance du terrain. L’accès aux informations est proposé par une infrastructure IT dédiée.
GridEye a été conçu dans un but bien
précis: agréger des fonctions d’analyse,
de mesure et d’action; trois opérations
qui sont à la base de la création des
réseaux électriques intelligents de
demain.
Pour l’établissement de cette solution
multifonctionnelle et afin de garantir
l’évolutivité du système, une seule et
unique architecture matérielle a été
conçue. Cette nouvelle plate-forme peut
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être aisément paramétrée et/ou mise à
jour à distance. A l’heure actuelle, trois
logiciels ont été développés et ont abouti
à la création des modules M'RID
(mesure), A'RID (action) et I'RID(intégration).
Un système multi-agents
Dans la course actuelle au SmartGrid, la
modularité, l’évolutivité et la fonctionnalité 0LUG 0LAY d’un système sont trois
points fondamentaux pour les GRD. Une
possibilité élégante de répondre à ces
trois critères consiste à utiliser une stratégie basée sur une approche multi-agents
(MAS).
L’idée consiste à mettre en œuvre un
agent (entité logicielle autonome interagissant avec son environnement) dans
chaque module de la solution GridEye. Il
s’agira de faire interagir les agents de
mesure (m2-Grid), les agents d’action (a2Grid) et les agents d’intégration (i2-Grid)
afin de prendre les bonnes décisions, au
bon moment et de manière efficiente.
Cette approche permet au système GridEye d’évoluer et de s’étendre en y ajoutant d’autres fonctionnalités, telles que
des AGENTS CHAUFFAGE, des AGENTS
MOTEURS, des AGENTSTRANSFO, etc. L’évolutivité est ainsi garantie.
Chaque agent présente des caractéristiques qui lui sont propres et qui sont
strictement liées à la source qu’il représente. Il est porteur d’informations telles
que la position de la source (l’emplacement d’un panneau solaire, par exemple),
son degré d’action, la puissance disponible, sa vision future, sa capacité d’influence, etc.
Il est aussi important de pouvoir permettre à un agent d’apprendre, car c’est
là une des forces qu’un MAS peut apporter. L’apprentissage des agents paraît pertinent, dans le contexte énergétique (où
les productions et les charges sont peu
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prévisibles), pour améliorer leurs performances lorsqu’ils doivent réaliser une
tâche donnée.
Les projets de validation
et de recherche
Cette technologie a un avenir d’autant
plus prometteur, puisque DEPsys s’est
lancé dans de nouveaux projets de validation avec des acteurs clés de la distribution électrique, tels que Romande Energie et le Service des Energies d’Yverdonles-Bains. L’objectif de ce projet consiste
à intégrer et tester la compatibilité de la
solution GridEye V2.0 avec l’environnement opérationnel de l’exploitation des
réseaux de distribution basse tension.
Ces tests permettront d’adapter et
d’améliorer les performances des
modules sur le terrain.
Parallèlement, DEPsys a reçu le soutien
de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN)
pour étudier et développer les algorithmes de contrôle à mettre en œuvre
dans la solution GridEye. Appelé SMILE
(4HETHEORETICALANDAPPLICATION3TUDYON
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6OLTAGE GRID CONTROL %NHANCEMENT), ce
projet est réalisé avec le soutien et la participation de l’EPFL, de la HEIG-VD et de
Romande Energie.
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