ViPiFlex

Les infrastructures de réseau de distribution ont été développées et dimensionnées dans un contexte où le poste source alimentait des clients essentiellement consommateurs. L’arrivée de nouveau type de clients beaucoup plus actifs, comme les sources de production, stockages, véhicules électriques et/ou autres, bouleverse complètement le paysage et peut conduire à atteindre les limites physiques de réseau existant. Ces limites sont communément appelées congestions du réseau et correspondent à des limites en tension voir même, dans certains cas, en courant. Pour éviter ces congestions, il est ou sera nécessaire de faire appel à des leviers de pilotage du réseau temps réel.

Le projet proposé ici s’inscrit dans le contexte du développement de fonctions de pilotage beaucoup plus évoluées que celle développées actuellement pour activer ces leviers de flexibilité et qui peuvent se valoriser économiquement. En effet, les nouveaux objets et acteurs du réseau électrique sont de plus en plus numériques et connectés et donc plus pilotables ce qui offre des degrés de liberté supplémentaires pour le contrôle des réseaux.

D’ores et déjà, il est possible d’agir sur la puissance réactive pour limiter les contraintes et variations en tension. Il s’agit d’une solution relativement transparente pour l’utilisateur puisque cela consiste à déphaser le courant par rapport à la tension du réseau sans toucher à la puissance active, donc à l’usage qui est fait de l’électricité. C’est le cas par exemple en France par l’opérateur de réseau.

moyenne tension Enedis qui peut faire appel à la limitation ou à la production de réactif par les producteurs éolien ou photovoltaïque. Cependant, on sait que cette solution a des limites car une utilisation trop importante de la puissance réactive conduit à une augmentation significative des pertes sur les réseaux. Dans certaines conditions, il sera nécessaire d’agir sur les échanges de puissance active donc d’intervenir sur l’usage même de la puissance électrique : limitation temporaire de production d’énergie ou de réinjection de puissance fournie par une batterie par exemple.

A ce jour, l’ensemble des solutions de pilotage de gestion de puissance réactive sont encore relativement simples et locales avec des échanges relativement limités avec l’environnement extérieur. Ceci est dû à une communication encore assez limitée entre l’opérateur du réseau de distribution et les producteurs d’électricité. Le Dispositif d’Echange d’Informations d’Exploitation (DEIE) n’est pas assez performant pour faire des fonctions de pilotage. Une évolution dite e_DEIE va permettre des avancées significatives sur ce point.

La question d’échanges d’informations est donc essentielle à l’implémentation matérielle de cette commande. Actuellement, cette problématique est en cours de développement dans le cadre du projet du projet VICORE (Virtualisation des fonctions de commande de réseau) qui va mettre en place les bases de l’infrastructure de communication basée sur la norme internationale de communication IEC 61850 qui devient incontournable pour ce type d’échanges d’informations. Le simulateur temps réel de réseau électrique, déjà disponible au L2EP, permet de simuler le comportement du réseau et les différentes données seront échangées avec le dispositif de contrôle commande IEC61850.

L’implantation matérielle de la commande jouera aussi un rôle important. En effet, pour assurer une évolutivité indispensable des fonctions de pilotage, il est essentiel que les gestionnaires de réseau de distribution puissent se réapproprier pleinement ces fonctions et qu’elles soient indépendantes des constructeurs de matériel. Les technologies numériques émergentes dans le domaine du pilotage comme la virtualisation de fonction de contrôle commande ou encore l’Edge Computing sont des moyens qui peuvent être mis en oeuvre pour activer ces flexibilités et apporter une meilleure fiabilité qui font aussi l’objet d’études dans le cadre du projet VICORE.

L’objectif du projet ViPi-FLEX est donc de développer des fonctions virtualisées de gestion de congestion (essentiellement pour traiter les contraintes en tension) adaptées aux réseaux de distribution et utilisant les dernières technologies de communication. Les leviers utilisés pour la gestion seront les productions décentralisées ainsi que le pilotage des recharges de véhicules électriques. Sur ce dernier point, un lien fort sera fait avec les méthodes développées dans le Work-Package 2 de l’axe 3 de ce CPER EE4.0.