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La planification stratégique des réseaux optimisée par la modélisation de systèmes complexes

Les réseaux de transport et distribution d’électricité sont des infrastructures essentielles, mais aussi critiques. Les gestionnaires de ces réseaux ont à leur charge d’investir et de maintenir ces infrastructures afin d’en assurer la disponibilité. Une partie importante des équipements qui constituent ces réseaux ayant plus de 50 ans, les gestionnaires vont faire face à un mur d’investissement dû au vieillissement de ces infrastructures. Il est donc impératif d’identifier les scénarios qui permettront de lisser ces investissements dans le temps sans dégrader la qualité du service offert.

La planification stratégique de ces activités nécessite une modélisation des sous-systèmes qui constituent le réseau, ainsi que les interactions ou contraintes entre ces sous-systèmes : disponibilité et coûts des pièces détachées, ressources humaines, budgets, risques environnementaux, etc.

L’objectif de l’application MONA (Management & Optimization of Network Assets), développée dans le cadre d’un partenariat entre The CoSMo Company et RTE, est d’optimiser cette planification stratégique d’un réseau de transport d’électricité.

Une nouvelle approche systémique

Une « approche systémique » nécessite de pouvoir modéliser le comportement réaliste du réseau électrique en exploitation. Il faut donc prendre en compte les différents couplages entre les différents nœuds du réseau, les politiques de maintenance, les contraintes et indicateurs de performance métier. Cette approche revient à modéliser un « système de systèmes ».

La modélisation prend en compte :

  • la représentation des actifs physiques, y compris leur courbe de vieillissement et leur criticité sur le réseau ;
  • les politiques de renouvellement et de maintenance des actifs : type d’opération, coût de la réparation, besoin en ressources humaines, durée de l’intervention ;
  • les contraintes électriques du réseau (gestion des pannes) afin d’assurer le niveau de disponibilité contractuel : respect du critère N-1, limitation de l’énergie non distribuée (END) ;
  • l’organisation des entreprises et des ressources : disponibilité des équipes, des pièces détachées, délais d’approvisionement, contraintes de budget, mode d’organisation des équipes de maintenance, etc.

MONA - Visualisation géographique de l’évolution des pannes d’une catégorie d’actifs

Source : The CoSMo Company

L’intégration des différentes dynamiques

Afin de représenter le fonctionnement réel du système de gestion des actifs, ces quatre sous-systèmes et leurs couplages doivent être capables d’évoluer dans le temps et dans l’espace. Pour ce faire, la modélisation prendra en compte l’état initial, ainsi que les relations entre les équipments, processus, ressources et contraintes.

Par exemple, l’accélération d’une politique de maintenance peut conduire à un retard dans l’exécution d’autres opérations.

Mesurer l’impact d’une décision

La modélisation de systèmes complexes doit permettre la configuration de différents scénarios correspondant à différentes stratégies d’investissement et différentes politiques de maintenance. De la modélisation découlent des simulations qui permettront d’évaluer l’impact d’une décision sur des indicateurs de performance comme la disponibilité du réseau ou l’énergie non distribuée.

Ces simulations permettent d’analyser les différents risques sur une longue période, d’identifier le scénario optimal et de mieux comprendre l’impact d’une politique de maintenance.

MONA – Dashboard d’analyse des simulations

Source : The CoSMo Company

D’autres indicateurs d’analyse de fiabilité, tels que le nombre total de défaillances, le rapport coûts d’exploitation/coûts de capital (OPEX/CAPEX), le nombre de conflits, peuvent également être extraits de ces simulations. L’information recueillie permettra à l’opérateur du réseau d’affiner ses stratégies d’investissement et de maintenance.

Le caractère dynamique de la simulation est primordial, car il permet de voir l’évolution des différents paramètres et indicateurs dans le temps, afin d’éviter des situations transitoires qui ne seraient pas acceptables (comme des pics de défaillances, conflits de ressources ou pics de budget).

Conclusion

Les gestionnaires de réseaux de transport ou distribution d’énergie font face à une pression grandissante qui les incite à adopter une discipline accrue autour de leurs politiques industrielles et de leurs schémas d’investissement à long terme. Ces réponses demandent une modélisation systémique de leurs réseaux qui prend en compte les relations et contraintes entre la gestion des actifs, les ressources, les politiques de maintenance et les risques.

The CoSMo Company est un éditeur de logiciel spécialisé dans la modélisation et la simulation de systèmes complexes. CoSMo travaille en partenariat avec les plus grands groupes industriels pour les aider à maîtriser la complexité grandissante de leurs activités. Les applicatifs métiers développés par CoSMo apportent une innovation de rupture sur des sujets comme la gestion stratégique des réseaux critiques, les villes intelligentes ou l’optimisation de la bio-production.


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