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L’interopérabilité au cœur des Smart Grids : des tests réussis à l’échelle internationale

Fin mars 2011, à l’occasion d’une rencontre internationale, dans l'un des centres de recherche et développement d’EDF à Clamart, les fournisseurs de systèmes d’information ont testé l’interopérabilité de leurs solutions au regard de deux normes techniques pour les Smart grids : le CIM (Common Information Model) pour les systèmes d’information et la norme 61850 pour l’exploitation des réseaux.

L’interopérabilité des systèmes d’information avec utilisation de standards d’échanges de données est un des enjeux clés du développement des Smart grids.

Identifié depuis de nombreuses années, ce sujet fait l’objet d’une forte actualité, notamment à travers des recommandations récentes en Europe par l’association des gestionnaires de réseaux électriques européens (ENTSO-E) et aux États-Unis par le National Institute of Standards and Technology (NIST), organisme en charge de la feuille de route sur la normalisation des Smart grids.

Dans ce cadre, les normes de la Commission électrotechnique internationale (CEI - organisation internationale de normalisation chargée de l’électricité, de l’électronique et des techniques connexes) de modèle de données échangées (dont le CIM - Common Information Model et la norme 61850 qui définit les échanges d’informations entre les appareils des postes sources) existent ou sont en passe d’être adoptées pour tous les acteurs du marché de l’électricité ou les fournisseurs de solutions.

Du 28 mars au 1er avril 2011, le département Mesure et Système d’Information des Réseaux Électriques (MIRE) d’EDF R&D a organisé, à Clamart, un ensemble de tests d’interopérabilité des systèmes d’information liés aux réseaux de distribution électriques intelligents. L'événement était placé sous l’égide de l’association UCA International Users Group, dont le but est d’aider fournisseurs et utilisateurs à déployer des normes communes.

Quelque 90 participants venus de 19 pays différents répartis sur quatre des cinq continents se sont ainsi réunis : des représentants de fournisseurs de systèmes d’information tels que ABB, Alstom, General Electric, Oracle, Siemens, Sisco ou Toshiba et des compagnies d’électricité comme EDF, Enel ou Iberdrola. Sans compter les fournisseurs qui, grâce à des web services et des bus de service (ESB - technique dont l’objectif est de faire communiquer entre elles des applications informatiques qui, a priori, ne sont pas conçues pour fonctionner ensemble),,ont également travaillé à distance depuis les États-Unis et l’Australie.

Pour les fournisseurs, de tels tests sont le principal moyen de vérifier la conformité aux normes des applications qu’ils proposent. Pour les distributeurs, ces tests sont l’occasion de mesurer l’évolution de la pénétration de ces normes dans les solutions proposées par ces fournisseurs et, surtout, de s’assurer de leur efficacité.

Deux normes, le « CIM » et la « 61850 » proposées par la CEI ont été testées. Il incombe ensuite à l’UCA International Users Group de définir la nature des essais à réaliser pour vérifier la conformité des produits.

Des résultats positifs

Première norme éprouvée, le CIM concerne les échanges de données entre les systèmes d’information qui gèrent les réseaux électriques. Les tests menés sur le sujet ont été les premiers jamais réalisés en Europe. À titre d’exemple, l’envoi d’un message de demande de travaux à une équipe d’intervention en cas de défaut sur le réseau a été testé avec succès entre plusieurs systèmes.

Dans ce cadre, EDF R&D a été à la fois témoin et participant aux tests avec des outils issus du système d’information d’ERDF ou des simulateurs.

EDF R&D a fourni la majeure partie des fichiers CIM de description des réseaux HTA et BT destinés à couvrir les tests. Cinq réseaux « types » représentant différentes configurations urbaines et rurales ont été utilisés.

La grande majorité des tests ont été très positifs, l’UCA International User Group a publié les résultats détaillés au cours du mois de juin 2011.

Une première à grande échelle

Les tests réalisés sur la norme 61850 constituaient également une première mondiale. Celle-ci définit les échanges d’informations entre les appareils qui équipent les postes sources (ouvrage électrique de transformation qui permet de relier un réseau de distribution à celui du transport) : des équipements de surveillance, de protection, de télécommande, de comptage d’énergie, etc. Là encore, EDF R&D a joué le rôle de témoin : deux de ses représentants ont validé, en compagnie de collègues étrangers, la bonne interopérabilité des équipements mis en relation les uns avec les autres.

Pour tester cette norme, près de 70 constructeurs ont vérifié l’interopérabilité de leurs équipements. Certains de ces équipements n’étaient encore que des prototypes, mais leurs fabricants avaient accepté de les dévoiler.

Une préparation technique compliquée

Le succès de l’opération a nécessité en amont une mobilisation considérable des équipes dédiées d’EDF R&D. Il s’agissait, en effet, d’accueillir au mieux les participants et de répondre à leurs exigences techniques, tout en assurant un haut niveau de confidentialité.

Une semaine de tests déterminante

Le travail de normalisation est, cependant, loin d’être achevé. Commencé il y a maintenant dix ans, il s’agit d’un processus d’amélioration continue et d’accroissement de l’étendue des normes, matérialisé par des versions successives devant faire chacune l’objet de tests d’interopérabilité.

D’autres tests ont été récemment effectués : ceux organisés en juillet et en septembre 2011 par ENTSO-E et ceux menés sur l'aspect comptage de la norme (61968-9).

Comme le rappelle Eric Schultz, le chef du département MIRE, en « matière d’interopérabilité, il est indispensable d’aller au-delà du simple déclaratif, car rien ne remplace la preuve. Pour une entreprise comme EDF, il est en effet impératif de disposer, en matière de Smart grids, du plus grand nombre possible de solutions proposées par des constructeurs. Encore faut-il que ces solutions soient compatibles entre elles et parlent le même langage, l’objet des tests réalisés ».

Cet article a été rédigé par EDF R&D.
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