Déverrouiller l'efficacité et autonomiser les consommateurs : La révolution de l'infrastructure de comptage avancé (ICA)
ICAest une infrastructure entièrement équipée qui doit être intégrée aux processus et applications des services publics actuels et futurs, plutôt que d'être une seule installation technologique.
Cette infrastructure comprend des compteurs intelligents, des réseaux de communication des compteurs aux concentrateurs de données locaux, des réseaux de communication de raccordement vers les centres de données d'entreprise, des systèmes de gestion des données de compteurs (MDMS) et, enfin, l'intégration des données dans les plateformes d'applications logicielles existantes et nouvelles. Les systèmes de réseau domestique comprennent des thermostats communicants et d'autres contrôles domestiques. L'ICA offre également une étape très « intelligente » dans la direction de la mise à jour de l'ensemble de l'infrastructure énergétique.
Les interfaces entre les technologies de l'ICA sont illustrées visuellement à la Figure 1 ci-dessous :
Les compteurs intelligents fournissent des informations de consommation à l'utilisateur et au fournisseur de services au niveau du consommateur. Pour aider les consommateurs à prendre conscience de leur consommation d'énergie, les compteurs intelligents se connectent à des afficheurs domestiques. De plus, les dispositifs de contrôle de la charge, comme les thermostats intelligents, peuvent modifier la demande d'électricité en fonction des préférences de prix des consommateurs précédemment définies, grâce à la connaissance des prix de l'électricité fournie par le fournisseur de services. Sur la base de ces indications économiques, les clients les plus sophistiqués construisent des ressources énergétiques distribuées (RED). De plus, les portails consommateurs traitent les données de l'ICA de manière à permettre des choix plus intelligents en matière d'utilisation de l'énergie et offrent même des services interactifs comme le prépaiement.
Pour améliorer les opérations, l'économie et le service à la clientèle, le fournisseur de services (entreprise de services publics) utilise des systèmes de back-office nouveaux, améliorés ou existants pour collecter et analyser les données de l'ICA. L'ICA, par exemple, offre une entrée rapide sur les pannes de courant et la qualité de l'alimentation, ce qui permet au fournisseur de services de corriger rapidement les problèmes du réseau. De plus, l'automatisation du réseau au niveau de la station et du circuit est prise en charge par l'infrastructure de communication bidirectionnelle de l'ICA. L'énorme volume de nouvelles données provenant de l'ICA permet une meilleure gestion des actifs des services publics ainsi qu'une meilleure planification de l'entretien, des ajouts et des remplacements des actifs. L'un des nombreux avantages de l'ICA est l'amélioration de la fiabilité et de l'efficacité du réseau.
Pourquoi l'ICA ?
DÉPLOIEMENT DE L'ICA ET CROISSANCE DES DONNÉES
Figure 2.
QUELLES SONT LES OPTIONS TECHNOLOGIQUES DISPONIBLES POUR L'ICA ?
Un système ICA est composé de diverses technologies et programmes qui ont été combinés pour fonctionner comme une seule unité :
• Compteurs intelligents
• Infrastructure de communication à grande distance
• Réseaux domestiques (HAN)
• Systèmes de gestion des données de compteurs (MDMS)
• Passerelles opérationnelles
COMPTEURS INTELLIGENTS
Pendant la majeure partie de son histoire, les compteurs électromécaniques classiques ont servi de caisse enregistreuse des services publics. Au niveau résidentiel, ces compteurs enregistraient simplement la quantité totale d'énergie consommée sur une période donnée, généralement un mois. Les compteurs intelligents sont des dispositifs programmables à semi-conducteurs capables d'effectuer une variété de tâches, notamment la majorité ou la totalité des opérations suivantes :
• Tarification en fonction du temps
• Données de consommation pour le consommateur et le service public
• Comptage net • Notification de perte de puissance (et de rétablissement)
• Opérations de mise en marche/arrêt à distance
• Limitation de la charge à des fins de « mauvais paiement » ou de réponse à la demande
• Prépaiement de l'énergie
• Surveillance de la qualité de l'alimentation
• Détection des manipulations et du vol d'énergie
Un compteur intelligent est également un compteur écologique car il permet une réponse à la demande, ce qui peut réduire les émissions et les émissions de carbone. Il favorise une plus grande efficacité énergétique car il a été démontré que la rétroaction d'information amène les consommateurs à réduire leur consommation.
INFRASTRUCTURE DE COMMUNICATION
LaICAL'infrastructure de communication permet une interaction continue entre l'entreprise de services publics, le consommateur et la charge électrique qui peut être contrôlée. Elle doit utiliser des normes de communication bidirectionnelles ouvertes tout en restant hautement sécurisée. Au-delà de l'ICA, elle a le potentiel de servir de base à une pléthore de fonctions de réseau modernes. Les concentrateurs locaux, qui collectent les données de groupes de compteurs et les transmettent à un serveur central via un canal de raccordement, sont l'une des architectures les plus courantes. Plusieurs supports peuvent être envisagés pour fournir tout ou partie de cette architecture :
• Courant porteur sur ligne (CPL)
• Lignes haut débit sur puissance (BPL)
• Fibre de cuivre ou optique
• Sans fil (radiofréquence), soit centralisé, soit maillé distribué
• Internet
• Combinaisons de ce qui précède
RÉSEAUX DOMESTIQUES (HAN)
Un HAN communique avec un portail consommateur afin de connecter les compteurs intelligents aux dispositifs électriques contrôlables. Ses fonctions de gestion de l'énergie peuvent inclure ce qui suit :
• Afficheurs domestiques, de sorte que le consommateur soit toujours au courant de la quantité d'énergie utilisée et de son coût.
• Réactivité aux signaux de prix basés sur les préférences saisies par le consommateur
• Points de consigne qui limitent les actions de contrôle des services publics ou locales à une plage spécifiée par le consommateur
• Contrôle de la charge sans participation continue du consommateur
En agissant comme « agent » du consommateur, le HAN/portail consommateur fournit une interface intelligente vers le marché. Il peut également aider avec de nouveaux services à valeur ajoutée comme la surveillance de la sécurité.
SYSTÈME DE GESTION DES DONNÉES DE COMPTEUR (MDMS)
Un MDMS est une base de données qui comprend des outils analytiques qui permettent l'interaction avec d'autres systèmes d'information (voir Passerelles opérationnelles ci-dessous), tels que ceux énumérés ci-dessous :
• Le Système d'Information Client (SIC), les systèmes de facturation et les sites web des services publics
• Système de gestion des pannes (SGP)
• Systèmes de planification des ressources d'entreprise (ERP) pour la gestion de la qualité de l'énergie et la prévision de la charge
• Système d'Information Géographique (SIG)
• Gestion de la charge des transformateurs (TLM)
• Gestion de la main-d'œuvre mobile (GMM)
PASSERELLES OPÉRATIONNELLES
L'ICA communique avec une variété d'applications côté système (y compris le MDMS) pour prendre en charge :
Opérations de distribution avancées (ODA)
• Capteurs avancés dans le système de gestion de la distribution (y compris les données PQ des compteurs ICA)
• Gestion avancée des pannes (informations en temps réel sur les pannes basées sur les compteurs ICA)
Opérations de transport avancées (OTA)
• Automatisation de poste
• Traitement d'informations à haut débit
• Protection et contrôle avancés (y compris le contrôle de la distribution pour améliorer les conditions de transport) compteurs)
Gestion avancée des actifs (GAA)
Les données ICA aideront la GAA des manières suivantes :
• Données opérationnelles du système
• Données de « santé » des actifs
• Opérations pour une utilisation optimisée des actifs
• Planification T&D
Avantages
Les avantages de l'ICA sont nombreux et peuvent être largement classés comme suit :
• Avantages opérationnels – L'ICA profite à l'ensemble du réseau en améliorant la précision de la lecture des compteurs, en détectant le vol d'énergie et en répondant aux pannes de courant, tout en éliminant le besoin de relevé des compteurs sur site.
• Avantages financiers – L'ICA offre des avantages financiers aux entreprises de services publics, d'eau et de gaz en réduisant les coûts d'équipement et de maintenance, en permettant une restauration plus rapide du service électrique en cas de panne et en rationalisant le processus de facturation.
• Avantages pour le client – L'ICA profite aux clients d'électricité en détectant les défaillances des compteurs de bonne heure, en permettant une restauration plus rapide du service et en améliorant la précision et la flexibilité de la facturation. L'ICA propose également des options tarifaires basées sur le temps, ce qui peut aider les clients à économiser de l'argent et à gérer leur consommation d'énergie.
• Avantages pour la sécurité - La technologie ICA permet une surveillance améliorée des ressources du système, réduisant les menaces potentielles des réseaux cyberterroristes pour le réseau.
Défis
• Coûts d'investissement élevés : une mise en œuvre à grande échelle de l'ICA nécessite l'achat de tous les éléments matériels et logiciels, y compris les compteurs, l'infrastructure réseau et le logiciel de gestion de réseau, en plus du coût de la mise en place et de la maintenance des systèmes de technologie de l'information et de l'infrastructure de comptage.
• Intégration : Les systèmes d'information client (SIC), les systèmes d'information géographique (SIG), les systèmes de gestion des pannes (SGP), la gestion du travail (GdT), la gestion de la main-d'œuvre mobile (GMM), SCADA/DMS, le système d'automatisation de la distribution (SAD), etc. doivent tous être intégrés à l'ICA, un système complexe de technologies.
• Normalisation : pour connecter et maintenir correctement un système de réseau basé sur l'ICA, des normes d'interopérabilité - qui établissent des exigences universelles pour la technologie ICA, le déploiement et les opérations générales - doivent être créées.
Conclusion
Des progrès technologiques importants dans l'utilisation et la fourniture d'énergie électrique ont été réalisés au 21e siècle. Pour surmonter les difficultés auxquelles ces améliorations sont confrontées, de nouveaux outils et stratégies sont nécessaires. L'infrastructure de comptage avancée en est un. Une infrastructure capable d'effectuer l'acquisition de données en temps réel auprès des consommateurs, de communiquer les données et de renvoyer les directives exécutives aux charges s'est manifestée à la suite des progrès et des développements en électronique, en instrumentation, en communication et en gestion des données. Avec l'aide de cette technologie utile, les opérateurs et les entreprises de services publics peuvent planifier et optimiser les performances de leur réseau avec une connaissance de première main de son état. Les extrémités du client et du fournisseur pourraient toutes deux utiliser les données collectées pour la régulation de la consommation.
Les entreprises énergétiques et les consommateurs peuvent économiser des millions de dollars sur la prévention des dommages et les coûts de maintenance en utilisant les outils de diagnostic et de notification offerts par l'ICA, tels que la détection des fuites dans les réseaux d'eau et de gaz ou la détection des cyberattaques ou des attaques physiques. L'inclusion potentielle de services de pointe tels que la détection d'incendie, la notification et la surveillance via des applications mobiles a encore amélioré la valeur des réseaux et suscité l'intérêt du grand public pour le SG et l'ICA. Un autre avantage de l'ICA est une sécurité améliorée pour l'électricité fournie et les informations communiquées. De plus, l'ICA donne aux utilisateurs plus de contrôle sur leurs habitudes de consommation. De plus, il fournit une énergie plus stable et de haute qualité.
Auteur :
Sonu Kumar Sah