Un réseau électrique plus intelligent et plus fiable

La transition énergétique étant au cœur des préoccupations mondiales, les modes de production et de consommation de l'énergie sont appelés à changer radicalement. Pour pouvoir s'adapter s'adapter aux nouvelles sources de production et de maintenir la fiabilité du réseau, le réseau électrique doit également évoluer et devenir plus intelligent.

Les sources d'énergie renouvelables telles que l'éolien et le solaire introduisent un facteur de variabilité dans l'équation, car le soleil ne brille pas toujours et le vent ne souffle pas toujours de manière régulière. L'essor des véhicules électriques, les grands centres de données et l'électrification générale de tout augmentent également la demande placée sur le réseau. Parallèlement, la fréquence accrue des phénomènes météorologiques violents augmente le risque de pannes de courant plus généralisées.

En dépit de ces changements, les réseaux doivent continuer à fournir de l'électricité de manière fiable. Lorsque les gens appuient sur un interrupteur, ils s'attendent à ce que les lumières s'allument. Lorsque ce n'est pas le cas, les consommateurs et les organismes de réglementation le remarquent. Le réseau doit devenir plus flexible et plus résilient pour faire face à ces changements. Pour résumer, il doit devenir plus  intelligent, ce qui signifie qu'il doit avoir accès aux informations nécessaires pour contrôler et fournir de l'énergie en toute sécurité à tous les clients, avec un minimum de temps d'arrêt.

Dans l'industrie de l'énergie, la fiabilité est mesurée par l'indice SAIDI (indice de durée moyenne d'interruption du système), qui indique le nombre moyen de minutes pendant lesquelles un client ordinaire d'une région est privé d'électricité au cours d'une année.

La possibilité de recueillir davantage d'informations sur le flux d'électricité à travers un réseau peut aider à localiser les lignes défectueuses et à réduire le temps nécessaire pour rétablir le courant en cas de problème, ce qui réduit les temps d'arrêt et améliore la fiabilité.

Les capteurs fournissent des informations essentielles sur les niveaux de tension et de courant qui traversent un circuit en un point précis de la ligne. Ces informations peuvent contribuer à renforcer la résilience du réseau de plusieurs manières.

Amélioration de la maintenance

Certains capteurs peuvent détecter des fluctuations intermittentes du courant qui ne provoquent pas d'interruption du circuit, mais qui indiquent un risque de panne future. En collectant des données sur l'accumulation de ces pics de courant, les fournisseurs d'électricité pourraient fixer des seuils d'alerte et réparer ou remplacer les équipements défaillants avant qu'ils ne provoquent une indisponibilité.

TE Connectivity a également développé un dispositif capable de détecter une décharge partielle, susceptible de provoquer des pannes intermittentes. Lorsque ces dispositifs sont combinés à des fonctions de signalisation à distance, ils donnent aux fournisseurs d'électricité encore plus d'informations pour les aider à anticiper les pannes. Outre l'amélioration de la fiabilité, la réduction du nombre de défauts à la terre peut permettre de diminuer les risques de déclenchement de feux de forêt dans les climats secs.

Localisation plus rapide des dysfonctionnements

Jusqu'à présent, la détection des défauts dans le réseau de distribution nécessitait une vérification manuelle des notifications de circuits défectueux dans les unités principales en anneau (RMU) ou dans les armoires de distribution qui se trouvent entre les postes électriques et les transformateurs situés à l'extérieur des habitations et des entreprises. Le placement de capteurs appelés indicateurs de circuit défectueux (FCI) sur les lignes électriques peut aider à localiser les problèmes plus précisément, offrant la possibilité d'isoler le défaut et de rediriger l'alimentation vers les parties du circuit qui peuvent le recevoir en toute sécurité. La réduction du temps nécessaire pour localiser le dysfonctionnement signifie également que les employés peuvent se rendre sur le site plus rapidement, réacheminer l'électricité si nécessaire et commencer à résoudre le problème.

Permettre le réacheminement à distance

L'ajout de modules de commutation à distance aux RMU peut permettre d'accélérer encore davantage les opérations. Grâce à la possibilité de contrôler les commutateurs de circuit à distance, les compagnies d'électricité peuvent rediriger un circuit autour d'un dysfonctionnement sans avoir à envoyer de personnel pour le faire. Les systèmes informatiques capables d'automatiser cette commutation à distance peuvent accélérer davantage les temps de réponse, car le système peut réacheminer intelligemment l'alimentation dès qu'il détecte un dysfonctionnement.

Ce type de réacheminement automatisé est également utile pour alimenter les infrastructures critiques, telles que les hôpitaux ou les systèmes de ventilation des tunnels. Dans ces cas de figure, les circuits peuvent être connectés à une alimentation électrique de secours. Lorsque le système détecte un dysfonctionnement, il peut automatiquement déconnecter la ligne d'alimentation défectueuse et connecter la ligne saine, rétablissant ainsi le courant en quelques secondes .

Le réacheminement automatique est une condition indispensable pour équilibrer les charges électriques sur un réseau intelligent approvisionné par un mélange de plus en plus varié de sources d'énergie. Pour intégrer les charges intermittentes provenant de sources d'énergie renouvelables, les fournisseurs d'électricité devront être en mesure de traiter des informations en temps réel afin d'équilibrer l'offre et la demande. Ces renseignements seront également nécessaires pour intégrer des sources d'énergie plus largement distribuées dans le réseau. Les centrales électriques centralisées qui fournissent de l'électricité aujourd'hui peuvent ajuster leur production en fonction de la demande dans leur zone de service. Afin de garantir un approvisionnement régulier en électricité lorsque l'offre et la demande fluctuent à partir d'un plus grand nombre de sources, les fournisseurs doivent avoir une meilleure visibilité de l'ensemble du système de production et de distribution d'électricité.

Les données recueillies par ces capteurs peuvent également servir à planifier des modifications fondamentales du réseau à mesure que la dynamique de l'offre et de la demande d'électricité continue d'évoluer. De plus, des données plus pertinentes peuvent soutenir des tâches à plus long terme, telles que la planification de l'expansion ou de la maintenance du réseau. Sans savoir exactement quels sont les besoins d'un réseau de distribution local, il est pratiquement impossible de mettre à niveau efficacement les équipements. En comprenant mieux où la demande augmente sur le réseau, les fournisseurs peuvent plus facilement déterminer s'ils peuvent acheminer l'énergie plus efficacement à travers leur infrastructure actuelle ou s'ils ont besoin d'étendre cette infrastructure pour continuer à servir leurs clients de manière efficace.

Cette combinaison d'intelligence et de commutation automatisée pourrait à l'avenir permettre d'intégrer d'autres modèles d'alimentation électrique dans un monde de plus en plus électrifié. Une production d'énergie à grande échelle et modulaire, intégrée aux réseaux intelligents, pourrait aider à rétablir le fonctionnement de certaines zones après une catastrophe naturelle. Le réseau pourrait également acheminer intelligemment l'énergie en excès vers des installations de stockage par batterie qui viendraient compléter l'approvisionnement en cas d'augmentation de la demande. Cela ouvre également la voie à des solutions innovantes, telles que l'utilisation des batteries des véhicules électriques ou des systèmes d'alimentation à domicile afin de servir comme batterie lorsqu'ils sont inactifs, offrant ainsi une flexibilité supplémentaire pour combler les besoins en cas de réduction de la production d'énergie renouvelable.

Cet avenir est peut-être plus proche que vous ne le pensez. Dans de nombreux cas, il est possible de moderniser dès aujourd'hui les équipements existants avec des dispositifs et des capteurs plus performants, afin de doter le réseau d'une plus grande intelligence, plus rapidement et à moindre coût. Ces mises à niveau pourraient apporter une valeur immédiate en accélérant la localisation des dysfonctionnements et en augmentant la fiabilité actuelle, tout en établissant les bases pour un avenir plus résilient dans le domaine de l'énergie.