Les réseaux électriques du futur - Smart Grids

3 Estimation de la marge de capacité
Demande
Limite de la demande
Marge de réserve
Marge de capacité
Charge actuelle
Charge prévue
Charge prévue
Prévision de
consommation
Consommation
réelle
T T+Δt T+2·Δt
Instant
présent
Temps
Les données AMI
participent au renforcement
de la
fiabilité et de l’efficacité
du réseau.
élevée, meilleure est l’estimation d’état ;
avec une redondance de niveau 1, le nombre
de mesures est tout juste suffi sant
pour estimer l’état du système.
D’ordinaire, l’estimation d’état revêt la forme
d’un problème d’optimisation dans
lequel les variations de décision sont les
variables d’état et la fonction objectif à
minimiser est une mesure de l’écart de la
fonction de mesure par rapport à la mesure
réelle. La formule est schématisée
en ➔ 2, avec :
– x = estimation d’état ;
– h( ) = fonction de mesure ;
– Δz = écart entre la fonction de
mesure dans l’état estimé z et la
mesure réelle z m
; cette valeur donne
une correction Δx, à l’aide de la
fonction de gain G( ).
L’estimation d’état n’a jamais été viable
pour les réseaux de distribution électrique,
et ce pour deux raisons :
– on ne dispose que de très peu de
mesures temps réel ; pour un circuit de
distribution alignant plusieurs milliers de
nœuds, il faut se contenter d’une ou de
deux mesures, habituellement en tête
de ligne d’alimentation;
– la modélisation complexe de réseaux
de distribution multiphasés déséquilibrés
pose un sérieux défi à la formulation
d’algorithmes d’estimation
puissants et robustes, à partir de
différents types de mesures.
L’intégration des données de comptage
lève ces obstacles, surtout par sa capacité
à fournir quantité de mesures en
temps quasi réel (puissance, tension et
courant), à chaque point de raccordement
à la fourniture électrique. La mise à
disposition d’une telle somme de données
améliore grandement la qualité de
l’estimation d’état. En augmentant la précision
du modèle du système temps réel,
d’autres fonctions DMS (optimisation de
la tension et de la puissance réactive, reprise
de service, équilibrage de la charge,
optimisation de la confi guration…) peuvent
être exécutées avec une fi abilité
accrue.
Réponse à la demande (RD)
Ce vocable désigne les actions de gestion
à court terme de la charge incitant le client
fi nal à maîtriser sa consommation d’énergie
en jouant sur les écarts de tarif de
l’électricité ou les incitations fi nancières
pour modérer ou déplacer ses usages
électriques lorsque les prix du marché de
gros sont élevés ou l’équilibre du système
est menacé [1]. Pour le producteur-fournisseur,
cet « écrêtage de pointes 4 » est la
première fi nalité de la RD, même si des objectifs
périphériques (gestion des services
systèmes et amélioration de la fi abilité du
système dans son entier) entrent aussi en
ligne de compte. Outre les vertus écologi-
ques de la réduction de la consommation
d’électricité, la mise en œuvre de programmes
de réponse à la demande :
– aide les distributeurs à différer leurs
investissements dans l’élargissement
ou le renforcement des infrastructures
existantes ;
– allège la facture énergétique du client ;
– diminue la volatilité des cours de
l’électricité sur les marchés au comptant
(règlement et livraison immédiats
des contrats de fourniture).
Les programmes de réponse à la demande
sont souvent lancés par le distributeur sur
la base de données qui, fondées sur des
prévisions de consommation, permettent
d’évaluer la marge de capacité à un horizon
donné ➔ 3 : une marge à la baisse ou
négative déclenche une action RD. Plusieurs
solutions de RD offertes par les
électriciens sont personnalisables au gré
des besoins. Elles poursuivent trois grands
objectifs :
– Réduction de la charge en cas de prix
élevé de l’électricité : les clients
baissent leur consommation en
fonction des signaux de prix émis par
le fournisseur avec un court préavis.
La tarification de l’électricité peut être
revue au mois, à la journée ou en
temps réel, et se décline en trois
formules : indexation horaire (en
temps réel ou un jour à l’avance) sur
les prix du marché de gros, tarifs
Note
4 Délestage en douceur de la charge durant les
traditionnelles périodes de forte consommation
énergétique
Conduite à 360°
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