Article 7 La normalisation des smartgrids (Partie5, Partie6, Partie7)

L’article de ce mois-ci sur « la normalisation des Smartgrids » concerne :

  • la partie 5 « l’utilisation concrète des normes »,
  • la partie 6 « les formations Smartgrids en France»,
  • la partie 7 « les démonstrateurs ».

Partie5: L’utilisation concrète des normes

ENTSO-E (European Network Transmission System Operator for Electricity)

Les Opérateurs de Systèmes de Transmission (TSO) en Europe se sont appropriés le CIM via les spécifications du Common Grid Model Exchange Standard Specification (CGMES) et de la série de normes pour le marché Européen appelé European Style Market. Cette appropriation vient en réponse aux exigences définies dans les « grids codes » définis par la Commission Européenne.

La figure suivante présente les « grids codes » actuellement définis en Europe :

CGMES permet de supporter les analyses suivantes :

  • Flux d’énergie et analyses de contingences,
  • Calculs de court-circuit,
  • Information marché et transparence,
  • Calcul de capacité pour allocation et gestion des congestions
  • Analyse de sécurité dynamique.

ENTSO-E a également mis en place des procédures de conformité par rapport aux normes CGMES (61970-600-1 et 61970-600-2). CGMES s’appuie sur les normes 61970 parties 301, 302, 452, 453, 456, 457, 552 et 61968 partie 4.

Le nom de ces documents standards est :

  • IEC 61970-600-1:  Common Grid Model Exchange Specification (CGMES) - Structure and rules
  • IEC 61970-600-2 : Common Grid Model Exchange Specification (CGMES) - Exchange profiles specification
  • IEC 61970-552: CIM XML Model Exchange Format
  • IEC 61970-301: Common Information Model (CIM) Base
  • IEC 61970-302: Common Information Model (CIM) for Dynamics Specification
  • IEC 61970-452: CIM Static Transmission Network Model Profiles
  • IEC 61970-453: Diagram Layout Profile
  • IEC 61970-456: Solved Power System State Profiles
  • IEC 61970-457: Common Information Model (CIM) for Dynamics Profile
  • IEC 61968-4: Application integration at electric utilities – System interfaces for distribution management - Part 4: Interfaces for records and asset management

ENTSO-E a organisé différents tests d’interopérabilité depuis 2009, tant sur les profils CGMES que sur les profils supportant les marchés européens.

CGMES continue à évoluer pour bien correspondre aux exigences définies dans les grid codes, à ce jour la version officielle de CGMES est 2.4.14 et a testé en juillet 2016 des potentielles évolutions que pourrait porter une version CGMES 2.5.

 

Projet Européen H2020 TDX-ASSIST

Le projet Européen TDX-ASSIST a pour but d’étudier des solutions pour favoriser l’interopérabilité entre gestionnaires de réseaux de Transport (TSO) et de Distribution (DSO) et entre DSO et autres acteurs. Ce projet est décrit sur www.tdx-assist-eu. Ce projet va utiliser les normes 62559 et 612913 pour définir les cas d’utilisation, et s’appuyer sur les normes CIM réseau et Marché pour supporter les besoins d’échanges d’information. Enfin ce projet permettra de tester des solutions informatiques pour échanger des informations en tenant compte des aspects interopérabilité, passage à l’échelle et cyber-sécurité.

L’objectif majeur est que les projets européens permettent de faire progresser les normes internationales et que des boucles de retour vers les instances normatives soient mises en place.

Structuration mise en place à l’IEC et en Europe pour disposer de normes smartgrids

L’IEC afin de structurer et de mieux coordonner les développements des normes entre les différents comités techniques a ainsi créé des Comités Systèmes (System Committee).

Le Comité Système Smart Energy (SyC Smart Energy) de l’IEC a été créé en 2009 afin de soutenir d’autres comités techniques dans la production de normes volontaires favorisant l’interopérabilité des systèmes. Il se veut une plateforme d’échanges entre comités techniques « verticaux », pour favoriser la coordination entre leurs projets : identification des manques dans les normes volontaires existantes, des « doublons » dans les travaux, etc.

Le System Committee (SyC) Smart Energy s’occupe donc des systèmes smartgrids y compris les interactions entre systèmes électriques, gaz, chaleur. D’autres ont été créés comme le SyC Smart Cities, le SyC LVDC (“Standardization in the field of Low Voltage Direct Current”),  le SyC AAL (Active Assisted Living). Toutes les normes associées aux Use Cases ont été développées dans le SyC Smart Energy.

À l’échelle européenne, le groupe de coordination des Smart Energy Grids (CG-SEG, sous l’égide du CEN, du CENELEC et de l’ETSI) a, de son côté, pour mission d’adapter les travaux de normalisation internationaux à la lumière des évolutions réglementaires européennes (comme par exemple sur le Clean Energy Package ou les Grid Codes).

Les normes CIM, et 61850 sont également supportées par des associations d’utilisateurs, regroupées au sein d’UCAIug (http://www.ucaiug.org), UCACIMug (http://cimug.ucaiug.org), UCA61850ug (http://iec61850.ucaiug.org). Ainsi le CIM User Group (UCACIMug) organise deux sessions par an (l’une aux US, l’autre en Europe) permettant de former l’auditoire sur les normes CIM (CIM university), et de disposer de témoignage utilisateurs sur la mise en place des normes CIM au sein de leur entreprise. L’association UCA permet également d’organiser des tests d’interopérabilité sur le CIM ou la 61850 au cours desquels les fournisseurs de solutions prouvent l’interopérabilité de leurs solutions.

En matière de smart grids, peut-être plus que dans d’autres domaines, la normalisation volontaire a son mot à dire. Les smart grids exigent d’élargir le périmètre d’usage des normes clefs (tel que CIM et 61850) et de les adapter à des usages spécifiques (smart building, véhicule électrique, microgrids, etc.). Ils nécessitent une réingénierie pour mieux fédérer des systèmes de pilotage décentralisés évoluant dans un marché unique, le marché unique de l’énergie. Un beau défi auquel la normalisation doit et devra faire face dans le futur....

Il est donc indispensable que les utilités électriques (« utilities ») se mobilisent et disposent d’une stratégie en normalisation.


Partie6 : Les formations sur les Smartgrid

Les lignes suivantes listent les formations en France de niveau BAC à BAC+5/6 dans le domaine du Smartgrid :

Formation BAC PRO, BAC+2 et BAC+3:

  • BTS Electrotechnique option efficacité énergétique           

Formation BAC+5 et BAC+6 :

Formation professionnelle continue :


Partie7 : Les démonstrateurs

L’ADEME a lancé un certain nombre de démonstrateurs depuis 2010. Les objectifs sont de :

  • Tester, valider des prototypes de compteurs intelligents
  • Expérimenter les bornes de recharge pour les véhicules électriques
  • Comprendre les besoins des clients finaux qui veulent agir sur leur consommation
  • Développer de nouveaux usages (autoproduction, autoconsommation)
  • Elaborer un modèle économique fiable

Ces projets permettent de démontrer la proposition de valeur de concepts métiers ou technologiques avant de rentrer, ou pas, dans une phase industrielle.

Le schéma ci-dessous résume les projets de Démonstrateurs (réalisés et en cours) :

 

RDV donc dans les prochaines Newsletter et pour ceux qui s’intéressent au SMART GRID, rejoignez le Forum ATENA et notre Atelier, pour échanger et débattre avec nous sur ce sujet.

En Février 2019, nous sortirons un livre blanc « Elaboration d’un schéma directeur SI basé sur TOGAF Architecture Entreprise – avec les normes IEC, les technologies grids, les télécoms & la cybersécurités» :

Les projets Smart grid sont des projets industriels complexes. La transformation du SI, qui est stable depuis plusieurs décennies, vers un « SI smart» nécessite de la rigueur, de la méthodologie, une bonne compréhension des normes internationales (comme celles IEC pour l’électrotechnique) et une maîtrise des composantes technologiques.

Avant de démarrer de tels projets de modernisation, il est indispensable d’élaborer un premier temps un Schéma Directeur SI et dans un deuxième temps la mise en place d’une bonne gouvernance

La mise en œuvre d’un PMO (Program Management Office), un « bureau des projets », est fondamentale. Ce cockpit permet de coordonner l’ensemble des projets de l’entreprise :

  • Projets issus du schéma directeur SI pour le Smartgrid
  • Et aussi les autres projets de l’entreprise liés au SI

Le « bureau des projets » a pour objectifs de :

  • Centraliser tous les projets en relation avec le SI
  • Prioriser et arbitrer, si nécessaire, les projets
  • Elaborer un plan d'action pluriannuel pour la mobilisation de ressources
  • Piloter le budget
  • Etablir les indicateurs associés pour le suivi de la mise en œuvre

    • pourcentage de réussite de projets
    • pourcentage de projets en échec
    • niveau de risque par projet
    • pourcentage de couverture par domaine métier
    • pourcentage de couverture stratégique
  • Communiquer auprès de la Direction Générale

 

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Auteur: 
Eric Lambert & Rolland Tran Van Lieu - Forum ATENA Atelier SMART GRID

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