Smart Grid
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VERSION 2.0 beta I 16.06.2015 Smart Grid une systématique du point de vue du gestionnaire de réseau SMART GRID 2 Impressum et contact Editeur BKW SA Viktoriaplatz 2 CH-3000 Berne 25 [email protected] Ont contribué à l’élaboration du présent rapport Conception, responsable global du contenu: Hauke Basse Collaboration au projet: Viktoria Eder, Matthias Fetzner, André Fuchs, Jahn Götzel, Sebastian Kuppe, Christophe Mortier, Matthew Moy de Vitry, Ivan Schmidt, Yiran Zhang Première édition de cette publication le 8 mai 2014. Cette édition (version 2.0 beta) le 16 juin 2015 SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 3 Smart Grid: une systématique du point de vue du gestionnaire de réseau du gestionnaire de réseau INTRODUCTION Motivation L’avenir des réseaux sera intelligent – les rapports publiés dans la presse spécialisée et dans les médias généralistes sont unanimes. Pour les gestionnaires de réseau de distribution tels que BKW, la question est de savoir ce que le Smart Grid apporte concrètement en termes de nouvelles opportunités pour exploiter les réseaux de manière «sûre, performante et efficace» conformément à l’art. 8a de la LApEl. En effet, que signifie Smart Grid? Contenu Le présent rapport technique fournit une première réponse à cette question à partir de la p. 4, en proposant une «Liste des concepts Smart Grid par catégorie» (liste des concepts). Cette liste reprend dans la mesure du possible tous les concepts Smart Grid connus dans la branche et les classe par catégories. On distingue plusieurs types d’éléments du Smart Grid: les concepts, les supports technologiques (rendant les concepts possibles), les objectifs des concepts et les parties prenantes définissant les objectifs. Cette distinction apparaît de manière particulièrement claire dans le diagramme du système expliqué à partir de la p. 6. Le glossaire fournit enfin les dernières réponses à la question de départ (à partir de la p. 8). Nous donnons une définition claire, juste et cohérente de chaque concept, des supports technologiques et des objectifs choisis, qui s’appuie lorsque c’est possible sur des définitions existantes. Groupe cible Cette publication s’adresse: – aux personnes souhaitant obtenir une vue d’ensemble du Smart Grid: quels sont les concepts qu’il contient et que signifient-ils? Ces personnes seront particulièrement intéressées par la liste des concepts (p. 4) et le glossaire (p. 8). – aux personnes étudiant le Smart Grid de manière systématique: Quels sont les concepts Smart Grid existants? Comment les différencier et quels sont les liens entre eux? Elles s’intéresseront à la liste des concepts et au glossaire mais aussi au diagramme du système (p. 6) et aux explications relatives à la systematique en annexe. Glossaire Smart Grid Liste des concepts Diagramme du système Définition des termes importants, Liste de tous les concepts Smart Grid Représentation des liens entre les concepts principalement des concepts - Bref et concis S’appuyant sur les définitions existantes, lorsqu’il y en a Cohérent - - „Complet“ Perspective du gestionnaire de réseau Source: recherche bibliographique et enquêtes - Ce n’est pas un „graphique de synthèse“ Fonction complète uniquement avec MS Visio, mais exportation PDF SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 4 Liste catégorisé des concepts Smart Grid Pour offrir une meilleure vue d’ensemble, nous avons classé les concepts Smart Grid que nous avions identifiés en plusieurs catégories. Nous l’avons fait ici du point de vue d’un gestionnaire de réseau, mais d’autres classements auraient pu être envisagés. Les «codes E» sur la droite permettent de référencer les concepts de manière pérenne, même si les désignations changent, et de les retrouver rapidement dans les documents associés. 1. RÉSEAU EFFICACE: GESTION DES RESSOURCES ÉNEGÉTIQUES DISTRIBUÉES (E068) Consummateur (charge) Intégration de la démande (E042) Réaction de la demande (E005) Gestion de la demande (E003) Load Shifting (déplacement des pointes de charge) (E303) Utilisation des capacités de réserve (n-1) du réseau pour contrôler les charges (E085) Producteur (IPD) Gestion de la production (E010) Prosommateur / Direction de la flux de puissance est insignifiant Limitation de la puissance d'injection (E084) Contrôle local et autonome de la puissance d’injection P(U) (E316) Commande de la puissance pour prévenir la surcharge des équipements (E014) Gestion de la production avec communication (E067) Peak Clipping (limitation de la consommation) (E324) 2. RÉSEAU EFFICACE: MAINTIEN DE LA TENSION AVEC ÉQUIPEMENT Contrôle de la tension grâce aux transformateurs de distribution réglables (E041) Maintien de la tension par régulateur de tension (E080) Maintien de la tension avec puissance réactive (E023) Maximisation de la bande de tension MT grâce aux transformateurs de distribution réglables (E404) Maintien intelligent de la tension avec transformateurs HT / MT 3. (E054) RÉSEAU EFFICACE: AUTRES Surveillance de lignes (E017) Amélioration de la qualité de la tension à l’aide d’électronique de puissance (E072) Gestion des flux électriques dans le réseau pour le respect les valeurs limites (E315) Planification réseau au moyen d’informations complètes (E074) SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 5 Réseaux de moyenne tension à courant 4. 5. continu Réseaux BT à courant continu 6. (E087) (E081) GESTION DE L’EXPLOITATION Contrôle à distance des interrupteurs pour une restauration rapide du réseau Déconnexion à distance des IPD en modifiant la fréquence Détermination efficace de la qualité d’approvisionnement Réparation proactive de problèmes de tension Gestion des flux électriques dans le réseau la minimisation des pertes dans le réseau Mesure intelligente de l’équilibre des phases Anticipation de pannes imminentes Vérification de panne Localisation de pannes à l’aide de senseurs décentralisés Rétablissement de service automatique Rétablissement de l’approvisionnement du réseau utilisant les installations électriques décentralisées Délestage en sous-fréquence d’urgence Energie & météorologie (E312) (E325) (E307) (E078) 7. (E314) (E030) (E028) (E046) (E070) (E015) (E393) (E009) (E310) PANNES ET PROTECTION Adaptation automatique de protection Identification intelligente de pannes Détection de pannes sur lignes hors tension Diagnostique intelligent de pannes Mise à disposition de la puissance de court-circuit des IPD Maintien de l'alimentation en creux de tension (E016) (E033) (E034) (E031) (E399) (E403) 8. METER-TO-CASH Lecture intelligente des compteurs Détection rapide de panne de compteur Détection d’une consommation au-delà du tarif contractuel Réponse détaillée aux réclamations de clients quant aux factures Contrôle de la facturation en utilisant les compteurs intelligents ainsi que les senseurs dans le réseau (AMI) (E001) (E076) (E077) (E075) (E387) AUTRES CONCEPTS IMPORTANTS Maintenance intelligente Réduction des pertes dans le réseau moyennant une production décentralisée de puissance réactive Maintien de l’alimentation en creux de tension Microgrid Smart Grid optimisé comme ensemble Super grid (E043) (E388) (E403) (E039) (E064) (E038) EVOLUTION DE LA CHARGE (Concepts sur lesquels le gestionnaire de réseau n’a que peu ou pas d’influence, mais importants pour l’évolution du réseau.) Réduction de la consommation grâce aux compteurs intelligents (E331) Optimisation de la tension aux points de connexion pour réduire la consommation électrique (E021) Soutien de la fréquence avec des IPD (normes du réseau) (E082) Vente de puissance réactive par des unités électriques décentralisées (E004) Vente de puissance de réglage (E055) Maximisation de l’autoconsommation (E066) Soutien de la fréquence de type P(f) (E047) Valley Filling (E302) SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 6 Diagramme du système Afin de fournir une définition claire, juste et cohérente dans le système global des différents concepts, nous devons bien comprendre les relations et les différences qui existent entre les éléments du Smart Grid. Quelle est par exemple la limite entre la gestion de la demande (DSM) et la réaction de la demande (DSR)? Quels sont les liens de ces deux concepts avec l’intégration de la demande (DSI) et quel est le rapport avec le Peak Clipping (limitation de la consommation de pointe)? (Réponse: voir note de bas de page1.) Les liens de ce type sont plus visibles, plus compréhensibles et plus simples à représenter à l’aide de diagrammes. C’est ce qui nous a poussés à établir le diagramme du système intégré à la présente systématique des Smart Grids. (Le diagramme du système n’a pas pour vocation de représenter le Smart Grid de manière synthétique.) EN BREF Le diagramme du système représente les liens qui existent entre les éléments du Smart Grid. Ils sont trop complexes pour pouvoir être visualisés dans un simple diagramme. C’est pourquoi le diagramme du système est doté d’une fonction interactive permettant d’avoir une vue d’ensemble. Illustration 1 est un extrait du diagramme du système qui illustre, à partir d’un exemple, comment tous les éléments du Smart Grid sont représentés par catégories, de manière intuitive. Les concepts sont placés au centre, les supports technologiques à gauche, et leurs objectifs et les parties prenantes à droite. Les flèches représentent une influence importante de l’élément situé à leur base sur celui qu’elles pointent, cette influence (une quantification p. ex.) n’étant pas caractérisée de manière plus précise. Vous trouverez d’autres explications concernant la terminologie et la caractérisation en annexe (p. 21). Illustration 1: Fehler! Kein Text mit angegebener Formatvorlage im Dokument. _________________________________ 1 La réaction de la demande (DSR) et la gestion de la demande (DSM) influent tous deux sur la consommation, n otamment sur la puissance consommée. Mais ils se distinguent par leur type d’influence: la gestion de la demande constitue une "intervention dure" du pilote de gestion de la demande sur les installations qu’il commande, p. ex. les chauffe-eau, le client n’est en général pas impliqué. Avec la réaction de la demande en revanche, le client est incité à agir en faveur des objectifs du pilote, p. ex. à l’aide d’un tarif plus avantageux à certaines heures. L’intégration de la demande (DSI) englobe les deux, conformément à la définition de la VDE. Le Peak Clipping – la réduction des pointes de charge, est l’un des objectifs potentiels de l’utilisation de l’intégration de la demande. En tant qu’"objectif intermédiaire", ce n’est pas un "objectif en soi", il est au service d’autres objectifs. Il peut s’agir du respect de valeurs limites techniques du réseau afin d’éviter une extension duréseau et de maintenir au final les coûts de réseau à un bas niveau, ou de l’optimisation du prélèvement d’énergie dans le temps grâce à un système tarifaire offrant des prix dyn amiques. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 7 Un diagramme représentant sous forme graphique plus de 50 concepts et le nombre décuplé d’élém ents qui s’y rattachent n’est plus compréhensible. La capture d’écran suivante dans Visio présente le diagramme du système et toutes les relations (Illustration 2a, à gauche).. Illustration 2a: diagramme du système avec toutes les relations Illustration 2b: diagramme du système (focalisé sur un seul concept) Le diagramme du système a été conçu pour être utilisé sur ordinateur et il n’est visiblement pas judicieux de le représenter au format A4. De plus, les nombreuses flèches forment une "pelote de laine" qu’il est impossible de démêler à l’écran. Pour travailler efficacement avec la représentation des liens, le diagramme du système contient une fonctionnalité interactive: En cliquant sur un concept, les flèches qui lui sont rattachées directement ou via un élément intermédiaire seront affichées. Tous les autres liens resteront masqués. Un exemple est visible dans l’illustration 2b, à droite. Le diagramme du système interactif est disponible sur le site internet www.bkw.ch/smart-grid-systematik.html. DIAGRAMME DU SYSTÈME INTERACTIF Pour ouvrir le diagramme du système interactif, veuillez svp cliquer ici: SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 8 Glossaire Smart Grid Le glossaire comporte des définitions de nombreux éléments d’un Smart Grid. Il définit tous les concepts repris dans la liste de classification des concepts Smart Grid (p. 4) ainsi que certains supports technologiques et objectifs. A propos de la terminologie et de la source des définitions, voir le glossaire commenté. GLOSSAIRE COMMENTÉ Pour ouvrir le glossaire commenté, veuillez svp cliquer ici: Lecture intelligente des compteurs Lecture à distance des compteurs intelligents grâce à un réseau de communication. Améliore la qualité du service et réduit les coûts pour la facturation ainsi que lors de déménagement du client ou lors de changement de fournisseur. Zählerfernauslesung Fernablesung von Smart Metern via Kommunikationsnetz. Erhöht Servicequalität und vergünstigt Abrechnungen, auch bei Umzügen und Anbieterwechsel. Remote meter reading Remote reading of Smart Meters via communication network. Increases service quality and facilitates billing, especially if people move or change suppliers. Autosuffisance énergétique Couverture des besoins énergétiques dans un espace limité (un ménage, une ville, une région, un pays ou une communauté d'états) par de propres sources d'énergie afin d'éviter les dépendances. Energieautarkie Deckung des Energiebedarfs eines abgegrenzten Gebiets (Haushalt, …, Land, …) durch lokale Quellen, zu einem bestimmten Grad, bezüglich einer festgelegten Menge an Energieträgern (nur Elektrizität, auch Primärenergie, ...), periodenbilanziell (Energie) oder kontinuierlich (Leistung), mit dem Ziel, Abhängigkeiten zu vermeiden. Energy self-sufficiency Meeting of energy demand in a limited area (a household, a town, a region, a country or a community of states) by own energy resources to avoid dependence Gestion de la demande Modification directe de la demande des consommateurs par l'exploitant du réseau ou d’autres acteurs, toutefois sans demande de permission au consommateur dans les cas seuls. Demand Side Management (DSM) Direkte Beeinflussung des Leistungsbezugs eines Verbrauchers durch den Netzbetreiber oder andere Akteure, ohne dass der Kunde im konkreten Einzelfall um Genehmigung ersucht wird. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 9 Demand-side management (DSM) The grid operator or other players directly influencing a consumer's power usage, without asking for permisson in the singular case. Vente de puissance réactive par des unités électriques décentralisées Under-frequency load shedding (UFLS) as a function of power flow direction Automatic disconnection of subnetworks below certain frequency values, taking account of load flow direction, to prevent a large-scale blackout. Gestion de la production Injection de puissance réactive par des unités électriques décentralisées contre rémunération, p. ex. de la part de l'exploitant de réseau ou d’industries. Limitation de la puissance injectée dans le réseau, pour empêcher par exemple la surcharge du réseau. Verkauf Blindleistung aus DEE Steuerung der Einspeisung von DEA, bspw. zur Annäherung fluktuierender Erzeugung an die verfügbare Netzkapazität. Das Einspeisen von Blindleistung durch unabhängige dezentrale elektrische Einheiten (DEE), wie Einspeiser und Verbraucher, gegen Entgelt, z. B. vom Netzbetreiber oder Industriebetrieben. Sale of reactive power from DEU Feeding in of reactive power by independent distributed energy units (DEU), such as supplier and consumer, for payment, e.g. from the grid operator or industrial companies. Réaction de la demande Influence du comportement des consommateurs par l'exploitant du réseau ou d’autres acteurs par l'intermédiaire de motivations financières (p. ex. tarifs variables au court du temps). Einspeisemanagement Feed-in management Control of feed-in of DER, for example to approximate fluctuating generation to available grid capacity. Commande locale et autonome de la puissance Commande de la puissance des unités électriques décentralisées avec une valeur de consigne variable et sans communication en temps réel. La commande est réalisée par des algorithmes programmés qui utilisent des paramètres disponibles pour respecter les limites du réseau. Demand Side Response (DSR) Beeinflussung des Verbraucherverhaltens durch den Netzbetreiber oder andere Akteure mittels zumeist monetärem Anreiz (z. B. zeitabhängigem Tarif). Demand-side response (DSR) The grid operator or other stakeholders influencing consumer behaviour mostly by monetary incentives (e.g. time-related tariff). Délestage en sous-fréquence d'urgence Déconnexion automatique de parties du réseau en considérant le flux de charges en cas de sousfréquence pour éviter le déclenchement d'une panne d'électricité générale. Wirkleistungsrichtungsabhängiger UnterfrequenzLastabwurf Automatisches Abschalten von Teilnetzen unter Berücksichtigung der Lastflussrichtung bei Unterschreiten gewisser Frequenzwerte zur Verhinderung eines grossräumigen Blackouts. Lokal autonome Leistungsregelung Leistungssteuerung von DEE mit variablem Sollwert und ohne Echtzeitkommunikation durch programmierte Algorithmen mittels verfügbarer Parameter zur Einhaltung von Netzgrenzwerten. Local autonomous power control Power control of DEU with variable set point and without real-time communication. The control is realized by programmed algorithms which use local available parameters for the compliance with grid limits. Commande de la puissance pour prévenir la surcharge des équipements Commande locale et autonome de la puissance des unités électriques décentralisées réalisée par des algorithmes programmés qui utilisent des paramètres disponibles pour éviter la surcharge des équipements. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 10 Leistungssteuerung zur Verhinderung von Betriebsmittelüberlastungen Lokale, autonome Echtzeit-Steuerung von DEE mittels programmierter Algorithmen anhand voreingestellter, gemessener oder übertragener Parameter zur Einhaltung der Belastungsgrenzen der beeinflussten Betriebsmittel. Power control for prevention of equipment overloading Local, autonomous real-time control of distributed energy units (DEU) realized by programmed algorithms, using default, measured or transferable parameters for compliance of load limits in the controled equipment. Rétablissement de service automatique Rétablissement de l'alimentation complètement automatisée et auprès du plus grand nombre de clients possible après un défaut électrique. Selbstheilung Weitestmögliche Wiederherstellung der Versorgung von Netzkunden nach Fehlern durch vollautomatische Umschaltungen. Self-healing The greatest possible restoration of grid customer supplies after faults by means of fully automated switching. Adaptation automatique de protection Adaptation automatique des réglages des éléments de protection dans le réseau, pour correspondre à l'état du réseau en temps réel, par exemple suite à un changement de topologie Automatische Schutz-Anpassung Automatische Anpassung der SchutztechnikEinstellungen auf der Basis von EchtzeitInformationen über den aktuellen Netzzustand, z. B. bei Änderungen der Topologie. Automatic protection adjustment Automatic adjustment of the protection settings based on real-time information about the current network status, e.g. if there are changes in topology. Surveillance de lignes Surveillance des valeurs de fonctionnement des lignes (courant, température) pour éviter l'apparition de dégâts et permettre l'exploitation maximale de la capacité de transmission. Line monitoring Monitoring technical operating variables of lines such as temperature or current flow to prevent damage and utilise their maximum capacity. Optimisation de la tension aux points de connexion pour réduire la consommation électrique Réduction de la consommation (et des pertes réseau) en modifiant la tension au niveau des consommateurs (efficace pour charges à impédance ohmique). Optimierung Spannung am Anschlusspunkt zur Verbrauchsverringerung Absenkung der Spannung beim Verbraucher so dass der Energieverbrauch (der ohmschen Lasten) sinkt. Zumeist für einzelne Anschlussnehmer, aber auch für Teilnetze möglich. Conservation voltage reduction (CVR) at terminal to reduce consumption Lowering the voltage at the consumer unit to reduce energy consumption (of ohmic load). Usually for individual customers but also possible for subnetworks. Maintien de la tension avec puissance réactive Maintien de la tension locale par soustraction respectivement addition de puissance réactive par l'onduleur de l'IPD, afin de respecter les valeurs limites. Spannungshaltung mit Blindleistung Beeinflussung der lokalen Spannung zur Einhaltung der Grenzwerte mittels Bezug oder auch Einspeisung von Blindleistung, bspw. durch Wechselrichter von DEA. Voltage control with reactive power Influencing the local voltage to comply with the limits by drawing or even feeding-in reactive power, for example from DER inverters. Also called 'voltage regulation', or more rarely 'voltage support' by 'Volt/var control'. Détermination de la qualité d'approvisionnement instantanée Mise à disposition des valeurs de la qualité du courant instantanée au niveau des clients, pour la détection et résolution efficace de problèmes. Leitungsüberwachung Bestimmung aktuelle Spannungsqualität Überwachung technischer Betriebswerte von Leitungen wie Temperatur oder Stromfluss zur Verhinderung von Beschädigungen und zur maximalen Kapazitätsausnutzung. Verfügbarmachung der augenblicklichen Spannungsqualität beim Kunden mittels verteilter Messgeräte (wie auch Smart Meters). SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 11 Instantaneous determination of voltage quality Smarte Fehlererkennung Making available the instantaneous voltage quality at the consumer by means of distributed measuring instruments (including Smart Meters). Besonders kostengünstige (und zuverlässige) Erkennung von Kurzschlüssen und Erdschlüssen dank neuartiger, im Smart Grid vorhandener Informationen (auch im Falle von Mehrfachfehlern). Anticipation de pannes imminentes Identification des éléments ou nœuds du réseau en danger de panne. Kurzfristige Ausfall-Warnung Identifikation ausfallsgefährdeter Netzknoten und Warnung potenzieller Betroffener. Imminent-failure prediction Identifying network nodes threatened with outage and warning consumers potentially affected. Mesure intelligente de l'équilibre des phases Smart fault identification Particularly cheap (and reliable) identification of short-circuits and earth leakage thanks to new information available on the Smart Grid (also in the event of multiple faults). Détection de panne sur lignes hors tension Détection de défaut à la terre et de court-circuit avant (!) l'enclenchement d'une ligne hors tension, à l'aide de technologies intelligentes. Erkennung von Fehlern auf abgeschalteten Leitungen Surveillance en continu de l'équilibrage des phases au moyen d'un système de mesure à distance. Erkennung von Erd- oder Kurzschlüssen vor (!) dem Einschalten von abgeschalteten Leitungen mit neuartiger Technik. Smarte Phasensymmetrie-Überwachung Fault detection on de-energized lines Kontinuierliche Überwachung der Phasensymmetrie durch Sensoren im Netz und Kommunikationstechnik und ggf. manuelle oder automatische Korrektur. Detection of line faults before (!) reclosure of lines are reclosured, using new technology. Smart phase symmetry monitoring Continuous monitoring of phase symmetry by sensors on the grid and communication techniques and, if necessary, manual or automatic correction. Diagnostique intelligent de pannes Amélioration des diagnostiques de pannes grâce à l'augmentation de capteurs dans le réseau et grâce à de nouveau processus. (Thématique pour le futur, existe aujourd'hui seulement en tant que concept théorique.) Smarte Fehlerdiagnose Verbesserte Diagnose von Fehlern durch vermehrt vorhandene Sensorik im Netz und neue Verfahren. (Zukunftsthema; existiert heute nur als wenig konkretes Konzept.) Smart fault diagnosis Improved fault diagnosis by means of more sensors on the grid and new methods. (A topic for the future; concept not yet realized.) Identification intelligente de pannes Détection des défauts fiable et bon marché grâce aux informations disponible dans les smart grids. Super grid Réseau de transmission encore un niveau audessus du réseau de transmission actuel, permettant la mise à disposition de la production des IPD à grande échelle. (Normalement exclu du concept Smart Grid.) Supergrid In Diskussion befindliches Verbundnetz noch oberhalb der heutigen Transportnetzebene zur weiträumigen Verfügbarmachung der Produktion von DEA. (Zumeist nicht zu Smart Grid gezählt.) Super grid Integrated network currently under discussion, above the current supply grid to make DER production available over a wide area. (Usually not counted as part of smart grid). Microgrid Portion de réseau clairement définie, capable d'être exploitée tant de manière conventionelle que de manière indépendante (par exemple lors d'une panne générale). Microgrid Abgeschlossenes Netzgebiet, das inselbetriebsfähig ist, zumeist jedoch im Netzverbund betrieben wird. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 12 Microgrid Smart maintenance Grid section that can be run isolated from its superposed grid, however usually connected to and supplied from there. Improved LV and MV maintenance by evaluating grid status time series (including I, U, equipment status, etc.) which will be more available in the future. Contrôle de la tension grâce aux transformateurs de distribution réglables Réglage automatique de la tension locale, la plupart du temps sur une consigne, à l'aide d'un transformateur réglable. Spannungshaltung (NS) mit RONT Spannungshaltung in Niederspannungsnetzen mittels automatisch, zumeist auf einen Sollwert, geregelter Ortsnetztransformatoren. On-load voltage control with VRDT Voltage control in low voltage grids by means of voltage regulated distribution transformer (VRDT), usually set to a specified voltage value. Intégration de la demande Modification de la demande de courant dans le but par exemple d'ajuster la demande à la production disponible ou à la capacité de transport du réseau. Concept parent de DSM et de DSR. Demand Side Integration (DSI) Beeinflussung des Elektrizitätsbezugs, bspw. zur Anpassung des aktuellen Verbrauchs an verfügbare Erzeugung oder Netzkapazität. Oberbegriff für DSM und DSR. Demand-side integration (DSI) Influencing electricity procurement, for example by adapting current consumption to the available generation or network capacity. Hypernym for DSM and DSR. Maintenance intelligente Maintenance optimisée du réseau de BT et MT par considérations des données d'état livrées par de nouveaux appareils de mesure. Smarte Instandhaltung Verbesserte IH in NS und MS durch die Auswertung zukünftig vermehrt verfügbarer Netzzustands-Datenreihen (inkl. I, U, Betriebsmittelzustand, usw.). Vérification de panne Vérification à distance des notifications de pannes de la part de clients. Supprime les coûts d'une visite dans le cas d'une notification erronée. Améliore la qualité de service. Ausfallverifikation Fernbeurteilung von Störmeldungen von Kunden. Vermeidet Kosten für das Ausrücken von Technikern und erhöht die Servicequalität. Outage verification Remote analysis of fault reports from customers. Avoids costs for deploying technicians and improves the quality of service. Soutien de la fréquence de type P(f) Ajustement automatique de la charge d' appareils (p.ex. réfrigérateurs) en fonction de la fréquence électrique du réseau, afin d’augmenter la stabilité globale du système électrique. Frequenzstützung mit Haushaltsgeräten P(f) Automatische Anpassung der Last von Haushaltsgeräten (z. B. Kühlschränken) in Funktion der Abweichung von der Sollfrequenz zum Zwecke der Frequenzhaltung. Frequency stabilisation with domestic appliances P(f) Automatic adjustment of the load of domestic appliances (e.g. refrigerators) as a function of the deviation from the setpoint frequency in support of frequency stability. Maintien intelligent de la tension avec transformateurs HT/MT Contrôle intelligent des transformateurs HT/MT – s'adaptant aux conditions actuelles du réseau – pour la maximisation de sa capacité de transmission. Smarte Spannungshaltung Transformatoren mit HS/MS- Regelung der Spannung an der MSSammelschiene auf Basis von Messung oder Schätzung der Spannungsverhältnisse in den nachgelagerten MS- und NS-Netzen (''Weitbereichsregelung'' / ''Stromkompoundierung''), zur Maximierung der Netzkapazität für Einspeisung und Verbrauch. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 13 Smart voltage control with HV/MV transformers Distributed energy storage (in a broader sense) Regulating the voltage on the MV busbar based on measurements or estimates of voltage conditions in the downstream MV and LV grids ("widerange regulation"/"current compounding"), to maximise grid capacity for feed-in and consumption. Controllable distributed energy units, the load (feed-in/consumption) of which can be deferred but not increased or avoided without substitution (e.g. batteries and transferable loads). Vente de puissance de réglage L’augmentation ou la réduction dynamique de la production / consommation des unités électriques décentralisées contre rémunération, contribuant au maintien de la fréquence. Verkauf Regelleistung aus DEE Die dynamische Erhöhung oder Reduzierung von Einspeisung bzw. Verbrauch von DEE als Beitrag zur netzweiten Frequenzhaltung gegen Entgelt, z. B. über ein Börsensystem. Sale of control power from DEU The dynamic increase or reduction of injection or consumption from DEU as a contribution to system-wide frequency stability for payment, e.g. via an exchange system. Smart Grid optimisé comme ensemble Système de contrôle et de coordination des éléments du réseau pour optimiser son exploitatation d'une manière plus efficace et plus conséquente que serait une optimisation des éléments individuels. Gesamthaft optimiert gesteuertes Smart Grid Integrierter Betrieb verschiedener (u.a. ''smarter'') Systemkomponenten, so dass ein höherer Nutzen als bei separater Optimierung der einzelnen Komponenten resultiert. Globally optimized smart grid management Integrated operation of various (including "smarter") system components to produce a greater benefit than optimising the individual components separately. Stockage d'énergie décentralisé Unités électriques contrôlables et décentralisées, dont la charge (injection/demande) peut être retardée mais ni évitée ni augmentée sans moyens de remplacement. Dezentrale Speicher i.w.S. Steuerbare dez. elektr. Einheiten, deren Last (Einsp./Verbrauch) aufgeschoben, nicht aber ersatzlos vermieden oder erhöht werden kann (z. B. Batterien und verschiebbare Lasten). Maximisation de l'autoconsommation Maximisation de la consommation du courant produit sur place, également en utilisant un système de stockage d'énergie. Maximierung Eigenverbrauch Maximierung des Verbrauchs von erzeugtem Strom vor Ort durch den Produzenten (Prosumer) selber, auch durch Nutzung von Stromspeichern. Maximization of self-consumption Maximising the consumption of locally generated electricity by the producers (prosumers) themselves, also by using electricity storage units. Gestion de la production avec communication Limitation (à court terme ou temps réel) de la puissance injectée dans le réseau par les IPD, pour empêcher par exemple la surcharge du réseau. Einspeisesteuerung mit Kommunikation Zentrale Steuerung der Einspeisung (kurzfristig oder in Echtzeit) von DEA, bspw. zur Annäherung fluktuierender Erzeugung an die verfügbare Netzkapazität. Feed-in management with communication Central control of feed-in (short-term or in realtime) of DER, for example to approximate fluctuating generation to available grid capacity. Gestion des ressources énergétiques distribuées Regroupement des stratégies qui servent à influencer le rôle des consommateurs et des générateurs (à court terme ou en temps réel), par exemple pour maintenir l'équilibre énergétique du système. Steuerung der Leistung dezentraler elektrischer Einheiten Gruppe von Konzepten, bei denen Verbrauch oder Einspeisung beeinflusst werden (kurzfristig oder Echtzeit), bspw. zur Annäherung des Verbrauchs an die verfügbare (tlw. fluktuierende) Erzeugung. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 14 Control of distributed energy units Group of concepts that influence consumption or supply (short-term or real-time), for example to approximate consumption to available (sometimes fluctuating) generation. Localisation de pannes à l'aide de senseurs décentralisés Equipment conception based on comprehensive information Improved grid planning in LV and MV by using extended data from the "smart grid" such as equipment status, loading and quality of supply. Réponse détaillée aux réclamations de clients quant aux factures Localisation précise de défauts au moyen d'appareils de mesure répartis dans le réseau de distribution. Réponse détaillée aux réclamations de la part de clients grâce aux rapports d'utilisation détaillés mis à disposition du Call Center. Fehlerlokalisierung mit dezentraler Sensorik Detaillierte Beantwortung bzgl. Rechnungen Präzisere Lokalisierung von Erd- und Kurzschlüssen durch tiefer als heute im Netz vorhandene Sensorik. Fault localisation using local sensors Exact localisation of ground faults and shortcircuits using sensors positioned deeper in the grid than those of today. Amélioration de la qualité de la tension à l'aide d'électronique de puissance von Kunden-Fragen Detaillierte Beantwortung von Kunden-Fragen bzgl. Rechnungen auf Basis von kontinuierlich gemessenem Stromverbrauch. Detailed response to customer billing queries Detailed response to customer queries regarding their bills based on continuously measured electricity consumption. Détection rapide de panne de compteur Amélioration de la qualité de la tension locale, en particulier concernant les harmoniques et les papillotements, au moyen d'électroniques de puissance. Détection rapide du mauvais fonctionnement d'un compteur grâce aux compteurs intelligents et aux appareils de mesure dans le réseau. Optimierung Spannungsqualität mittels Leistungselektronik Schnelles Erkennen von Fehlfunktion von Zählern mittels Smart Meters und weiteren Messgeräten im Netz. Verbesserung der lokalen Spannungsqualität – hier speziell Oberwellen und Flicker – mithilfe leistungselektronischer Netzkomponenten wie z. B. PV-Wechselrichter. Optimising voltage quality via power electronics Improving local voltage quality – particularly harmonics and flicker – with the aid of power electronic grid components such as PV inverters. Conception de équipement au moyen d'informations complètes Planification du réseau BT et MT améliorée grâce à l'utilisation de l'information sur la qualité d'approvisionnement et l'état du capital réseau, mis à disposition par le ''Smart Grid''. Betriebsmittelauslegung auf umfassender Informationsbasis Verbesserte Netzplanung in NS und MS durch die Nutzung erweiterter Daten aus dem ''Smart Grid'' wie Anlagenzustand, Auslastung und Versorgungsqualität. Schnelles Erkennen von Zähler-Fehlfunktion Rapid detection of meter malfunction Rapid detection of meter malfunctions using smart meters and other metering instruments on the network. Détection d'une consommation au-delà du tarif contractuel Détection – à l'aide de Smart Meters et d'appareils de mesures – des raccordements qui consomment une puissance au-delà du tarif contractuel. Erkennung von übertariflichem Leistungsbezug Erkennung mittels Smart Meter und Messgeräten im Netz, wenn Anschlüsse über den vertraglich vereinbarten Tarif hinaus Leistung beziehen. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 15 Detection of excessive power usage Voltage control with line voltage regulator Use of Smart Meters and measuring instruments on the grid to detect when connections are using power in excess of the contractually agreed tariff. Controlling voltage by means of power electronic components or transformers with ratio up to +/10% so that a large voltage range can be used downstream of the device in compliance with the limits. Réparation proactive de problèmes de tension Détection des problèmes de tension (niveau, flicker) chez les clients permettant une correction avant que ceux-ci s’en aperçoivent. Zuvorkommende Behebung von Spannungsproblemen bei Kunden Erkennung von Spannungsproblemen beim Kunden (z. B. Spannungshöhe, Flicker) ermöglicht Behebung bevor Kunde es merkt oder bevor er sich beschwert. Pre-emptive rectification of power quality issues Identification of power quality problems at the customer's (e.g. voltage level, flicker) allows rectification before the customer notices or complains. Centrale électrique virtuelle Combinaison de producteurs, de consommateurs et d'installations de stockage d'énergie – répartis sur une région géographique – en un paquet contrôlable, afin d'offrir la capacité résultante sur le marché. Virtuelles Kraftwerk (VKW) Intelligente Vernetzung von räumlich verteilten Energieerzeugungsanlagen und ggf. Verbrauchern sowie Energiespeichern zu einem steuerbaren Verbund, mit dem Ziel die Kapazitäten gebündelt zu vermarkten. Virtual power plant (VPP) Intelligent interconnection of geographically distributed plants and possibly consumers and storage to create a controllable assembly with the aim of marketing their capacities like a large plant. Maintien de la tension par régulateur de tension Maintien de la tension à l'aide d'électronique de puissance ou de transformateurs avec rapport de tension +/- 10 %, permettant l’utilisation d’une large bande de tension derrière le régulateur. Spannungshaltung mit Einzelstrangregler Regelung der Spannung durch leistungselektronische Komponenten oder Trafos mit Übersetzung bis +/- 10 %, so dass hinter dem Gerät ein grosses Spannungsband grenzwertkonform nutzbar wird. Réseaux BT à courant continu Utilisation d'un courant continu au lieu d'un courant alternatif dans les réseaux à basse tension, en particulier lors de présence d'importantes charges ohmiques et continues. Niederspannungs-Gleichstromnetze Niederspannungsnetze, die mit Gleichstrom anstelle von Wechselstrom betrieben werden, insbesondere bei hohem DC- und ohmschem Lastanteil. Low voltage DC grids Low voltage grids using direct current (DC) instead of alternating current (AC), especially if there is a high proportion of DC or ohmic load. Soutien de la fréquence avec des IPD (normes du réseau) Le soutien de la fréquence par les IPD, exigé dans les normes ou dans les conditions de raccordements de l’opérateur réseau. Frequenzstützung (Netz-Normen) durch dezentrale Erzeuger Frequenzstützendes Verhalten von dezentralen Erzeugungsanlagen, als Anforderung in Normen oder technischen Anschlussbedingungen der Netzbetreiber. Frequency stabilisation via distributed generators (grid standards) Frequency stabilising behaviour of distributed generation plants, as a requirement in standards or grid codes. Limitation de la puissance d'injection Limitation de la puissance d'injection à un certain pourcentage de la puissance nominale (rarement atteinte) pour les IPD. Statische Leistungsbegrenzung Die Begrenzung der maximalen Einspeisung einer DEA auf einen gewissen Prozentwert unterhalb ihrer (ggf. selten erreichten) Nennleistung. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 16 Power feed-in limitation Controllable distributed energy units Limiting the maximum feed-in from a DER to a certain percentage below its (sometimes rarely achieved) nominal capacity. Distributed electricity supply units that can be controlled via communication technology. Examples are controlled stores, wind turbines and water boilers. Utilisation des capacités de réserve (n-1) du réseau pour contrôler les charges Intégration des réserves (n-1) des installations du réseau lors de la planification des réseaux et de leur exploitation, afin d'utiliser ces réserves en tant que capacité de transmission utile pour les volumes de charge dont le contrôle est assuré. Ausnutzung (n-1)-Reserve für steuerbare Lasten Einbezug der (n-1)-Reserve der Netzanlagen während Netzplanung und -betrieb als nutzbare Übertragungskapazität für sicher steuerbare Lastvolumina. Utilising (n-1) reserve for controllable loads Including the (n-1) reserve of the system plants in network planning and operation as useful transmission capacity for safely controlled load. Réseau de moyenne tension à courant continu Utilisation d'un courant continu au lieu d'un courant alternatif dans les réseaux à moyenne tension. Mittelspannungs-Gleichstromnetze Mittelspannungssnetze, die mit Gleichstrom anstelle von Wechselstrom betrieben werden. Medium voltage DC networks Medium voltage grids using direct current instead of alternating current. Contrôle des unités électriques décentralisées Unités électriques décentralisées contrôlables grâce à des techniques de communication (p. ex. batteries contrôlables à distance, parcs éoliens, chauffe-eau, etc.). Steuerbare dezentrale elektrische Einheiten Über Kommunikationstechnik steuerbare dezentrale elektrische Einheiten. Beispiele sind steuerbare Speicher, Windkraftanlagen und Wasserboiler. Stabilité d'un réseau La production et la consommation d'électricité doivent être continuellement équilibrée afin de maintenir la fréquence du réseau dans une plage définie et très restreinte. Si la fréquence n'est pas maintenue dans cette plage, il en résulte un blackout total du réseau. Netzstabilität Netzstabilität beinhaltet in Stromnetzen Frequenzstabilität, Spannungsstabilität und Polradwinkelstablität. also die Fähigkeit, Abweichungen von der Sollfrequenz durch kontinuierlichen Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch in einem sehr kleinen Band zu halten. Power system stability In electricity grids, grid stability means frequency stability, voltage stability and rotor angle stability that is the ability to restrict deviations from rated frequency within a small range by the continuous offsetting of generation and consumption. If the frequency were to go outside this range, there would be a large-scale power outage. Unités électriques décentralisées Systèmes pouvant soutirer ou injecter de la puissance dans le réseau, étant dispersés plutôt que concentrés en grosse puissance. Dezentrale Elektrische Einheiten (DEE) Systeme, die Leistung aus dem Stromnetz beziehen oder in es einspeisen können, also Verbraucher, Einspeiser und Speicher, und eher vereinzelt bzw. flächig verteilt als in grossen Leistungen konzentriert auftreten. Distributed energy units (DEU) Systems that can take power from the grid or feed into it and that are isolated or geographically distributed rather than being concentrated with great electrical power. Valley Filling Enclenchement volontaire de nouvelles charges électriques pendant les heures creuses, p. ex. pompes à chaleur avec horloge programmable. Valley Filling Der gezielte Aufbau von neuen elektrischen Lasten (meist Verbrauch) in Zeiten niedriger Last, z. B. Wärmepumpe mit Zeitschaltuhr. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 17 Valley filling Smart condition monitoring The targeted accumulation of new electrical loads (mostly consumption) in periods of low load, e.g. heating pumps with timers. Making the equipment condition available by permanently monitoring the relevant state variables (I, U, T, etc.) and computerised deduction of condition. Load shifting (déplacement des pointes de charge) Déplacement des pointes de charge vers les heures creuses afin d'éviter le dépassement de valeurs limites du réseau. Load Shifting Verschiebung von Spitzenlasten (Erzeugung/Verbrauch) in Zeiten geringerer Last zur Vermeidung der Verletzung technischer Netzgrenzwerte. Load shifting Shifting peak loads (generation/consumption) in times of minimal load to avoid exceeding grid limit values. Détermination efficace de la qualité d'approvisionnement Détermination automatique des paramètres concernant la qualité d'approvisionnement (papillotements, SAIDI, …) basée sur des mesures du réseau suffisamment précises et de résolution temporelle suffisante. Smarte Bestimmung der Versorgungsqualität Automatische Bestimmung der Kennzahlen der Spannungsqualität (Flicker, …) und Versorgungszuverlässigkeit (SAIDI, …) auf der Basis von hinreichend genauen und aufgelösten Messdaten aus dem Netz. Smart determination of quality of supply Automatic determination of power quality (flicker, etc.) and supply reliability (SAIDI, etc.) based on sufficiently accurate and resolved measurement data from the grid. Surveillance intelligente de l'état du réseau Mise à disposition de l'état actuel du capital réseau au moyen d'un système de surveillance pour les grandeurs d'importance (I, U, T) ainsi qu'une dérivation numérique de l'état du capital. Smarte Zustandsüberwachung Verfügbarmachung des Anlagenzustands durch permanentes Monitoring der relevanten Zustandsgrössen (I, U, T …) und rechnergestützte Zustandsableitung. Système de chauffage hybride ''Power and Gas'' Combinaison d'un système de chauffage au gaz et électrique pour permettre la ''gazéification virtuelle'' du courant lors d'une surproduction d'électricité (alternative plus efficace que le ''Power to Gas''). Hybridsysteme ''Power and Gas'' Kombination aus Gasheizung und elektrischer Heizung zur ''virtuellen Vergasung'' von Strom in Zeiten des Überangebots (u.a. als effiziente Alternative zu P2G). Hybrid heating system 'power and gas'' Combination of gas heating and electrical heating for "virtual gasification" of electricity in times of oversupply (for example as an efficient alternative to P2G). Energie & météorologie Modélisation et utilisation des prévisions météorologiques pour le pronostique et le contrôle de la consommation et du stockage de l'énergie. Energiemeteorologie Die Modellierung und Nutzung von Wettervorhersagen für Prognose und Steuerung von Verbrauch und Einspeisung. Energy meteorology Modelling and use of weather forecasts for forecasting and controlling consumption and feed-in. Power-to-Gas(-to-Power) Conversion de l'énergie électrique au gaz combustible, stockage et enfin reconversion en énergie électrique ou usage ailleurs. Power-to-Gas(-to-Power) Elektrische Energie wird mittels Elektrolyse brennbares Gas erzeugt, zwischengespeichert und anschliessend wieder verstromt oder anderweitig verwendet. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 18 Power-to-gas(-to-power) Electricity is converted into combustible gas via electrolysis, intermediately stored and then converted back into electricity or used in some other way. Contrôle à distance des interrupteurs pour une restauration rapide du réseau Un contrôle à distance des interrupteurs permet une restauration rapide du réseau après une panne de courant (évite une intervention sur place). Power flow management for compliance with grid limits Managing load flows to maintain the technical limits of current and voltage in normal operation and in resupply topology. Contrôle local et autonome de la puissance d'injection P(U) Maintien de la tension par contrôle local et autonome de la puissance des unités électriques décentralisées. Fernsteuerung zur schnelleren Wiederversorgung Spannungshaltung durch lokale autonome Einspeisesteuerung P(U) Fernsteuerbare Schalter ermöglichen schnellere Wiederversorgung durch Vermeidung manueller Netzumschaltungen vor Ort und damit verbundener Anfahrtszeiten. Lokale, autonome Echtzeit-Steuerung der dezentraler elektrischer Einheiten (DEE) in Abhängigkeit der Spannung zur Einhaltung des Spannungsbands. Telecontrol for faster supply restoration Voltage control via local autonomous feed-in control P(V) Remotely controlled switches allow faster restoration of supply by avoiding the need for local manual switching with the associated travelling times. Gestion des flux électriques dans le réseau pour la minimisation des pertes dans le réseau Direction du flux énergétique dans les lignes pour minimiser les pertes électriques. Lastflusslenkung zur Verlustminimierung Lenkung der Lastflüsse zur Minimierung von Übertragungsverlusten (v. a. im Normalbetrieb). Power flow management for minimization of losses Controlling the power flow to minimise transmission losses (especially in normal operation). Gestion des flux électriques dans le réseau pour le respect les valeurs limites Gestion du flux énergétique dans les lignes pour respecter les valeurs limites du réseau (tension et courant) dans les cas d’exploitation normale et de réapprovisionnement. Lastflusslenkung zur Einhaltung von Netzgrenzwerten Lenkung der Lastflüsse zur Einhaltung der technischen Grenzwerte von Strom und Spannung in Normalbetrieb und Wiederversorgungsfall. Local, autonomous real-time control of distributed energy units (DEU) as a function of voltage to comply with voltage limits. Qualité de l'alimentation électrique La qualité de l'alimentation comprend la fiabilité de l'alimentation, la qualité du service et la qualité de la tension. Elle est principalement influencée par l'opérateur de réseau. Versorgungsqualität (VQ) Versorgungsqualität beinhaltet die drei Komponenten Versorgungszuverlässigkeit, Servicequalität und Spannungsqualität. Sie wird vornehmlich durch den Netzbetreiber beeinflusst. Quality of supply Quality of supply incorporates three components: reliability of supply, service quality and power quality. It is primarily influenced by the grid operator. Fiabilité de l'alimentation Disponibilité du réseau, description à l'aide d'une série d'indicateurs comme la fréquence d'interruption, la durée d'interruption ou l'énergie non livrée dans les temps. Versorgungszuverlässigkeit Verfügbarkeit des Netzes, beschrieben durch eine Vielzahl von Indikatoren wie Unterbrechungshäufigkeit, Unterbrechungsdauer oder nicht zeitgerecht gelieferter Energie. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 19 Distribution reliability Voltage control Grid availability described by a number of indicators such as the frequency and duration of interruptions. Controlling the voltage to comply primarily with normative requirements, for example the upper and lower voltage limits specified in EN 50160. Qualité du service La qualité des services fournis par l’entreprise de production et de distribution d’énergie, tels que l’accessibilité, la qualité de la gestion des plaintes et la qualité du conseil. Servicequalität Die Qualität der Dienstleistungen des Versorgungsunternehmens, die über die Stromlieferung hinausgehen, z. B. Erreichbarkeit, Qualität des Beschwerdemanagements und Beratungsqualität. Service quality The quality of the electricity supplier's services beyond electricity supply, e.g. contactability, quality of complaint management and of advice. Qualité de la tension Conformité entre la tension mesurée et certaines normes ou entre des valeurs convenues contractuellement concernant la tension, en particulier la tension nominale et la présence de papillotement. Une partie de la qualité de l'alimentation électrique Spannungsqualität Grad der Übereinstimmung zwischen der Spannung am Messpunkt und gewissen normativ vorgegebenen oder vertraglich vereinbarten Eigenschaften der Spannung, v.a. Spannungshöhe und Flicker. Teil der VQ. Voltage quality Degree of conformity between the voltage at the measuring point and certain normative or contractually agreed voltage characteristics, especially voltage level and flicker. Part of the quality of supply. Maintien de la tension Réglage de la tension afin de respecter les standards, comme par exemple les limites concernant la sur- et sous-tension dans la norme EN 50160. Spannungshaltung Die Regelung der Spannung derart, dass v.a. normative Vorgaben eingehalten werden, wie bspw. Ober- und Untergrenzen der Spannung in EN 50160. Peak Clipping (limitation de la consommation de pointe) Réduction de la consommation de pointe par l'opérateur du réseau en contrôlant directement les charges, sans que la consommation et la production ne soient rattrapées. Version appliquée du DSM. Peak Clipping Reduzierung von Spitzenlasten (Erzeugung/Verbrauch) durch den Netzbetreiber, bspw. mittels DSM, ohne dass der Verbrauch / die Einspeisung nachgeholt würde. Peak clipping The grid operator reducing peak loads (generation/consumption) without the consumption/feed-in being made up. Example: DSM. Déconnexion à distance des IPD en modifiant la fréquence Augmentation ou diminution de la fréquence (dans un réseau isolé) au-delà des valeurs tolérées par les IPD afin de les déconnecter lors de travaux de maintenance. Fernausschaltung von DEA mittels Frequenzabweichung Erhöhung oder Absenkung der Frequenz in einem isolierten Netz ausserhalb des zulässigen Betriebsbereichs von dezentralen Erzeugern zu deren Ausschaltung bei Instandhaltungsarbeiten. Remote disconnection of DER via frequency deviation Increasing or reducing frequency in an isolated network outside the permissible operating range of distributed generators to switch them off for maintenance and repairs. Maison intelligente Technologies appliquées dans les habitations, améliorant l'efficacité énergétique, le confort, la rentabilité, la flexibilité ainsi que la sécurité. Smart Home Technologien für den privaten Wohnbereich, die mehr Energieeffizienz, Komfort, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Sicherheit schaffen. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 20 Smart home Reduction of consumption via smart meters Technologies for the private residential sector, to improve energy efficiency, comfort, economy, flexibility and safety. Conscious reduction in consumption by the customer, motivated by the display of current consumption or retrospective analysis of consumption. Charge Le terme peut désigner la puissance électrique prélevée sur le réseau par le consommateur ou – dans le cas d'une "charge négative" - injectée au réseau par une IPD. Cela peut aussi référer au producteur/consommateur lui-même. Last Der Begriff kann die elektrische Leistung, die von einem Verbraucher aus dem Netz bezogen oder "negative Last" - von einer DEA ins Netz eingespiesen wird, beschreiben. Desweiteren kann es auch den Erzeuger/Verbraucher selbst bezeichnen. Load The term can describe the electrical power which is taken from the grid by the consumer or - in the case of "negative load" - fed into the grid by a DER. Moreover it can refer to the producer/consumer itself. Services système Services des exploitants réseau au-delà du pur transport du courant, comme par exemple le maintien de la fréquence, le maintien de la tension et la restauration du réseau. Régulateur - PCC Équipement pour adapter la tension pour diminuer l'énergie des dissipateurs ohmiques ou respecter les limites de tension Anschlusspunktregler Betriebsmittel zur Spannungsanpassung für einen einzelnen Anschlussnehmer, bspw. zur Verringerung des Energiebezugs durch ohmsche Verbraucher oder zur Einhaltung des Spannungsbands PCC-regulator Operating equipment to adapt the voltage for a single connectee in order to reduce the energy of ohmic consumers or to comply with the voltage limits Advanced Metering Infrastructure (AMI) Système pour mesurer, collecter, analyser et communiquer la consommation d’énergie, utilisant des appareils de mesure (p. ex. Smart Meter). Advanced Metering Infrastructure (AMI) System zum Messen, Sammeln, Analysieren und Kommunizieren des Energieverbrauchs mit Messgeräten (z. B. Smart Meter). Systemdienstleistungen Advanced metering infrastructure (AMI) Über den reinen Stromtransport hinausgehende Dienstleistungen der Netzbetreiber, z. B. Frequenzhaltung, Spannungshaltung und Versorgungswiederaufbau. System for measuring, collating, analysing and communicating energy consumption via measuring instruments (e.g. Smart Meters). Ancillary services Grid operator services beyond pure electricity transport, e.g. frequency stability, voltage stability and restoration of supply. Réduction de la consommation grâce aux compteurs intelligents Réduction volontaire de la consommation des clients grâce à l’affichage de la consommation actuelle ou l'analyse de l’historique de la consommation. Verbrauchsreduktion durch Smart Meter Bewusste Verbrauchsreduktion des Kunden, motiviert durch Anzeige und Bewusstmachung des aktuellen Verbrauchs oder nachträgliche Verbrauchsanalyse. Sécurité de l'alimentation électrique L'assurance sur le long terme d'une capacité suffisante dans les réseaux en termes de production et de transmission. Sont exclues la fiabilité de l'alimentation, la stabilité du réseau, ainsi que la sécurité des personnes et des installations. Versorgungssicherheit Die langfristige Sicherung ausreichender Erzeugungskapazität und Transportkapazität in den Netzen. Im engeren Sinne gehören Versorgungszuverlässigkeit, Netzstabilität, Personensicherheit und Sicherheit von Anlagen nicht zur Versorgungssicherheit . SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 21 Service security Versorgungswiederaufbau mit DEE The long-term security of sufficient generation capacity and transport capacity in the grids. Security of supply does not include the reliability of supply, grid stability, personal safety or plant safety. Gezielte Steuerung von DEE zur Unterstützung des Versorgungswiederaufbaus, besonders in Teilnetzen mit hohem Anteil intermittierender Erzeugung. Contrôle de la facturation en utilisant les compteurs intelligents ainsi que les senseurs dans le réseau (AMI) Les fautes de facturations sont évitées en vérifiant que le flux d’énergie à la station transformatrice correspond bien à la somme des consommations facturées des clients raccordés à cette station. Abrechnungskontrolle mittels AMI Vermeidung von Abrechnungsfehlern mittels Abgleich des an der Trafostation gemessenen Energieflusses mit dem summierten, in Rechnung gestellten Energiebezug der angeschlossenen Anschlussnehmer. Billing control via AMI Avoiding billing errors by reconciling the energy flow measured at the transformer station with the total energy consumption billed to the customers. Réduction des pertes dans le réseau moyennant une production décentralisée de puissance réactive Réduction des pertes dans le réseau moyennant une production décentralisée de puissance réactive, au lieu de transporter (avec pertes) la puissance réactive provenant d’une source distante. Supply restoration with DEU Targeted control of DEU to support the restoration of supply, especially in subnetworks with a high proportion of intermittent generation. Mise à disposition de la puissance de court-circuit des IPD Mise à disposition de la puissance de court-circuit des IPD, afin de pouvoir reconnaitre les défauts dans le réseau (particulièrement pour les réseaux contenant une importante proportion d'IPD). Bereitstellung Kurzschlussleistung aus DEA Bereitstellung der für die Erkennung von Netzfehlern benötigten Kurzschlussleistung durch DEA, v. a. in regenerativ geprägten Netzen. Providing short-circuit power from DER Providing the short-circuit power needed to detect electrical faults from DER, particularly in grids with lots of renewable feed-in. Maintien de l'alimentation en creux de tension En cas de défaut, évite la déconnection des IPD dont résulterait une chute de tension pouvant menacer indirectement le maintien de la fréquence du réseau. Netzverlustreduktion mittels dez. Blindleistungsbereitstellung Durchfahren von Netzfehlern Reduktion von Netzverlusten durch dezentrale Blindleistungsproduktion anstelle von verlustbehafteter Übertragung der Blindleistung von entfernten Quellen. Anforderung an DEA, dass sie im Falle eines Fehlers im Übertragungsnetz nicht abgeschaltet werden dürfen, da grossräumige Abschaltungen einen grossen Leistungseinbruch bewirken und damit die Frequenzhaltung bedrohen können. Reduction of grid losses by distributed provision of reactive power Fault ride through (FRT) Reducing grid losses by means of distributed reactive power production rather than transferring reactive power from distant sources, which gives rise to losses. Rétablissement de l’approvisionnement du réseau utilisant les installations électriques décentralisées Contrôle ciblé des installations électriques décentralisées afin de contribuer au rétablissement de l’approvisionnement du réseau, en particulier pour les réseaux contenants une importante proportion de producteurs intermittents. Avoiding the shutdown of DER in the event of an electrical fault in the transmission grid and the resulting loss of power feed-in, which could threaten (frequency) stability. Maximisation de la bande de tension MT grâce aux transformateurs de distribution réglables L'utilisation exclusive de transformateurs de distribution réglables dans un réseau MT induit un découplage de la tension dans le réseau BT approvisionné, et permet ainsi la maximisation de la bande de tension admissible dans la MT. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 22 Spannungsbandmaximierung MS mit RONT MV voltage range maximisation with VRDT Der ausschliessliche Einsatz von regelbaren Ortsnetztrafos in einem MS-Netz bewirkt eine Entkoppelung der Spannung in den versorgten NSNetzen und ermöglicht damit die Maximierung des in der MS nutzbaren Spannungsbands. The exclusive use of voltage regulated distribution transformers (VRDT) in a MV network results in an uncoupling of the voltage in the supplied LV networks and therefore allows maximisation of the useful MV range. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 23 Annexe EXPLICATIONS RELATIVES À LA SYSTÉMATIQUE DES SMART GRIDS Pour que vous puissiez bien comprendre la présente systématique des Smart Grids, nous décrivons ici en détail la méthodologie qui a prévalu à sa création ainsi que ses différents éléments. Nous vous recommandons de lire les paragraphes suivants si vous étudiez la systématique de manière approfondie ou souhaitez vous -même l’utiliser. Si vous ne voulez qu’un aperçu du Smart Grid, ils seront probablement trop détaillés pour vous. Saisie de tous les concepts Smart Grid – qu’est-ce qui est «smart» et qu’est-ce qui ne l’est pas? Nous avons utilisé les publications des deux dernières années de plusieurs magazin es sectoriels et congrès connus 21 pour y rechercher des concepts désignés comme «intelligents» dans les articles eux -mêmes ou ailleurs. Nous avons complété ces recherches sur Internet ainsi qu’en menant des sondages au sein de l’entreprise afin d’établir une liste de concepts Smart Grid sensée répondre autant que possible à l’exigence d’ exhaustivité. Nous avons repris tous les concepts considérés comme «intelligents» par quelque source que ce soit. Nous n’avons pas établi de définition précise du terme «Smart Grid» qui aurait permis de faire une sélection. Parmi les diverses sign ifications de «Smart Grid», trouver une définition au sens étroit n’étai t pas compatible avec notre volonté d’universalité. C’est certes possible dans certains cas. Mais pour une recherche aussi élargie telle que celle que nous avons menée ici, dont le but est d’identifier tous les concepts possibles afin d’évaluer les avantag es qu’ils présentent pour les missions et les objectifs du gestionnaire de réseau, une «définition ouverte» est plus adaptée. Terminologie et classification La classification des éléments d’un Smart Grid en catégories support technologique, concept, objectif et parties prenantes paraît judicieuse pour ne pas diluer la liste des concepts Smart Grid (illustration: on s’attend à trouver des vo itures dans un catalogue de voitures, pas des moteurs, des destinations de voyages, des associations d’automobilistes, etc.) Illustration 3: Présentation fondamentale du diagramme du système Un objectif existe par lui-même, il apparaît directement qu’il a une valeur. Il peut exister parmi eux des objectifs intermédiaires, en principe déjà «souhaitables» et précieux en eux-mêmes, mais permettant d’atteindre des objectifs plus lointains. Par exemple, chacun identifie clairement «Eviter d’étendre le réseau» comme un objectif vers lequel tendent de nombreux concepts. Il est cependant subordonné à l’objectif supérieur de maintenir les coûts du réseau à un bas niveau, qui est l’objectif final de certaines parties prenantes. 2 Nous avons exploité plus de 700 sources au total: en particulier les éditions du magazine spécialisé EW et l’ensemble des publications effectuées dans le cadre des congrès VDE / ETG depuis 2012 ainsi que le bulletin de l’AES depuis 2011. Une publication ultérieure fournira une bibliographie complète. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 24 Les parties prenantes de cette classification sont le client, l’économie, la société, l’actionnaire et l’ environnement. Il serait bien entendu possible d’allonger cette liste. Un concept peut servir un ou plusieurs objectifs, mais n’est pas un «objectif en soi». La gestion de la demande, par exemple, n’a pas de valeur en soi, ce n’est que lorsqu’elle sert notamment à éviter le renforcement du réseau qu’elle devient utile. Certaines affectations auraient pu être effectuées différemment (p. ex. la «réduction des charges de pointe» a été définie comme objectif intermédiaire, mais aurait éventuellement aussi pu être classée parmi les concepts). De nombreux concepts sont liés entre eux. Un concept peut rendre un autre concept proche possible, le favoriser, lui faire concurrence, etc. – de nombreuses relations entre concepts peuvent être définies. Ces relations ne f ont cependant pas l’objet d’une analyse plus poussée ici. De nombreux concepts de la présente systématique ont un nom propre (comme «Microgrid»), d’autres une désignation composée à partir d’un élément caractéristique le rendant possible et le principal objectif du concept, p. ex. «Contrôle en charge de la tension par des transformateurs de distribution r églables». Le contrôle en charge de la tension est un objectif intermédiaire, le transformateur de distribution réglable est l’élément qui le rend possible. Un concept, qu’il ait un nom Smart Grid 22 Présentation fondamentale du diagramme du système propre ou non, est la plupart du temps une succession d’éléments le rendant possible et d’un ou plusieurs objectifs. Il arrive fréquemment qu’un concept porte un nom indiquant l’élément qui le rend possible, ce qui entend implicitement une utilisation déterminée, c’est-à-dire l’ensemble du concept. Exemple: «Nous avons besoin d’accumulateurs [pour couvrir les pics de retour de courant]!». L’élément rendant le concept possible et les concepts n’ont aucune valeur en eux-mêmes, ils ne l’obtiennent que lors de leur utilisation pour répondre aux objectifs des parties prenantes. Pour chaque mesure stratégique, comme l’intégration de concepts dans les principes de planification de gestionnaires de réseau, il faut considérer la chaîne complète depuis les éléments rendant les concepts possibles jusqu’aux objectifs finaux des parties prenantes. Tous les types d’éléments peuvent être réunis pour former des groupes. Par exemple, de nombreux concepts ont la «gestion des ressources énergétiques distribuées» en commun et ont été regroupés selon ce critère. Classification des concepts Les concepts ont été structurés du point de vue organisationel du gestionnaire pour former une «Liste des concepts Smart Grid par catégorie (liste des concepts)». Les catégories correspondent aux objectifs et aux orientations en m atière d’exploitation du réseau: réseau efficace / éviter l’extension du réseau (objectif), technique de protection et ge stion de l’exploitation (orientation), etc. D’autres acteurs de l’économie énergétique, comme les négociants en électricité ou les associations environnementales, choisiraient probablement d’autres catégories. Par contre, la liste des concepts est censée être exhaustive ici. Les auteurs invitent les lecteurs à leur faire part de tout concept éventuellement oublié. Définition des éléments du Smart Grid Dans la mesure du possible, nous avons utilisé des termes et des définitions déjà usités dans la branche. L orsque des concepts à part entière n’avaient pas de désignations claires, des termes aussi parlants que possible ont été choisis. Les définitions n’ont pas été reprises textuellement mais en substance et ont souvent été fortement abrégées afin de respecter la concision visée par les auteurs. Dans de nombreux cas, nous avons étudié les concepts en détail et établi à partir des définitions que nous avions bien intégrées une nouvelle formulation fidèle à leur esprit. Pour des raisons de place, les sources des termes et des définitions n’ont pas été mentionnées dans la présente systématique des Smart Grids, mais dans le glossaire commenté. SYSTÉMATIQUE DES SMART-GRIDS 25 CONTEXTE DE CRÉATION DE LA SYSTÉMATIQUE DES SMART GRIDS La présente «systématique des Smart Grids» est le résultat intermédiaire d’un processus visant l’intégration des concepts Smart Grid efficaces dans les principes de planification et les directives de raccordement de BKW. En 2013, lors d’une première étape, nous avons répertorié tous les concepts considérés comme « Smart Grid» dans la littérature spécialisée et par les collaborateurs de BKW. Nous avons accordé une grande importance à l’exhaustivité; l’objectif était de reprendre si possible tous les concepts Smart Grid connus dans la branche. Nous avons ensuite doté les concepts identifiés de noms et de définitions. Nous avons essayé de fournir pour chaque concept et pour les supports technologiques et objectifs choisis une définition claire, univoque et coh érente dans l’ensemble du système, en nous appuyant sur les définitions existantes. Nous avons représenté les liens qui existent entre les différents éléments dans un diagramme systématique et a ccordé beaucoup d’attention au fait de bien distinguer les concepts, les éléments les rendant possible, leurs obje ctifs et les parties prenantes (définissant les objectifs). Les résultats de ce travail constituent la systématique des Smart Grids documentée dans le présent rapport. Dans le cadre du processus que nous venons d’évoquer, nous avons, parallèlement à la création de la systématique, mené une vaste étude de la littérature afin de connaître l’état de la recherche et des utilisations des concepts Smart Grid en sciences et dans l’industrie. Les résultats ont fait l’objet de discussions dans le cadre de plusieurs ateliers avec les collaborateurs BKW de différentes disciplines (technique de protection, développement du groupe et autres) et ont été ajoutés à la systématique. Nous consolidons actuellement ces résultats dans un rapport détaillé. Sur la base de ces analyses et évaluations plus poussées, nous avons procédé à la sélection de concepts qui semblent particulièrement prometteurs pour l’amélioration de l’efficacité, de la fiabilité et de la protection de l’environnement. Cette sélection de concepts est actuellement analysée plus minutieusement et intégrée aux principes de planification. Les technologies Smart Grid seront alors prises en compte dans les processus opérationnels de BKW comme faisant partie intégrante de l’exploitation du réseau. BKW SA Viktoriaplatz 2 CH-3000 Bern 25 [email protected]
