Evolution des informations et des échanges de données permettant la coordination et l'interopérabilité futures entre TSO et DSO

Introduction et champ de l'étude

L'exploitation et la planification de l'ensemble du système électrique doit, à tous ses niveaux, évoluer significativement, pour tirer pleinement parti des développements en cours et à venir des smart grids. L'approche conventionnelle en matière de planification et d'exploitation des réseaux de transport et de distribution, qui consiste à les considérer comme des entités virtuellement indépendantes, avec une coordination, des interactions et une interopérabilité limitées, n'est plus ni applicable, ni praticable. C'est tout spécialement le cas si l'on considère les besoins de flexibilité du système global qui doivent être assurés, en  présence de volumes croissants de productions décentralisées, de sources renouvelables de production, de consommateurs actifs et dans un contexte de mécanismes nouveaux de marché.  

Avec l'évolution progressive des fonctionnalités des smart grids, et avec la pénétration fortement croissante des productions décentralisées, les pressions environnementales et économiques sont de plus en plus fortes sur l'exploitation, la planification et le développement des systèmes électriques, comme montré sur la Figure 1. De plus la gestion des réseaux de distribution connait une évolution vers la gestion d'un réseau beaucoup plus actif, qui fait émerger des problèmes et des défis importants, dans un contexte de procédures conventionnelles d'exploitation d'un réseau de transport.

La Brochure Technique (BT) présente les résultats et les conséquences des travaux du Groupe de Travail Commun de CIGRE, GTC D2/C2.48 " Evolution des informations et des échanges de données permettant la coordination et l'interopérabilité futures entre TSO et DSO". Les six chapitres de la BT traitent les aspects suivants :

• Le premier chapitre est une introduction qui présente les fondements techniques des systèmes d'informations  et d'échange de données, avancés et normalisés, qui devront permettre la coordination et l'interopérabilité futures entre les systèmes de transport et de distribution d'électricité.
• Le deuxième chapitre est consacré à une enquête internationale, présentant les pratiques actuelles et l'état de l'art en matière d'activités d'interopérabilité, d'interaction et de coordination entre Opérateurs de Systèmes de Transport (TSO) et Opérateurs de Systèmes de Distribution (DSO).
• Le troisième chapitre expose les travaux de normalisation, en cours et futurs, se rapportant aux futures évolutions des TSO et DSO, ainsi qu'aux informations des TSO et DSO et à leurs échanges, en rapport avec une coordination, des interactions et une interopérabilité améliorées entre transport et distribution.
• Le quatrième chapitre s'intéresse plus spécialement aux approches et aux méthodologies normalisées qui peuvent être suivies pour définir formellement des Cas d'Etude de faisabilité ou d'exploitation de système liés aux systèmes d'information et aux échanges de données, qui correspondent à des situations actuelles ou futures d'interopérabilité et de coordination entre TSO et DSO.
• Le cinquième chapitre donne une vue d'ensemble des essais d'interopérabilité, de la vérification de la conformité et de la réglementation, associées à l'adoption et la normalisation de systèmes d'information et d'échanges de données permettant la coordination, l'interaction et l'interopérabilité futures entre TSO et DSO.
• Le sixième chapitre résume les recommandations, conclusions  et les travaux futurs préconisés concernant les développements futurs, et la normalisation, des systèmes d'information et des échanges entre TSO et DSO ainsi qu'entre DSO et TSO.

La BT présente également l'état détaillé de l'application et du développement des normes internationales CEI, TC 57 "Gestion des systèmes électriques et échanges d'informations associées", GT 13 "Interfaces logicielles des fonctions d'exploitation et de planification des réseaux électriques", relatives aux systèmes d'information et aux échanges d'information associés aux interactions, à l'interopérabilité, et à la coordination, actuelles et futures, entre TSO et DSO :

L'adoption en cours et le développement du profil de la Norme d'Echange du Modèle Commun de Réseau (CGMES) présenté sont basés sur les normes CEI  du Modèle Commun d'information (CIM), qui suivent :

• CEI 61970-552 : CIM XML Format du Modèle d'Echange
• CEI 61970-301 : Base du CIM
• CEI 61970-302 : CIM pour Spécification  Dynamique
• CEI 61970-452 : CIM Profils du Modèle Statique de Réseau
• CEI 61970-453 : Profil de la configuration du Diagramme
• CEI 61970-456 : Profils Calculés de l'Etat du système
• CEI 61970-457 : CIM pour Profils Dynamiques
• CEI 61968-4 : Intégration d'application dans les Compagnies Electriques – Interfaces Système pour la gestion de la Distribution - Partie 4 : Interfaces pour les enregistrements et la gestion des actifs.

L'adoption et le développement du Profil du Marché de Style Européen est basée sur les normes CEI CIM existantes qui suivent :

• CEI 62325-301 : Extensions de CIM pour les Marchés
• CEI 62325-351 : Profil d'Echange CIM du modèle du Marché Européen
• CEI 62325-450 : Règles de modélisation du Profil  et  du Contexte
• CEI 62325-451-1 : Accusé de réception du Processus commercial et Modèle Contextuel du CIM du Marché Européen.
• CEI 62325-451-2 : Processus de l'Activité de Programmation et Modèle Contextuel du CIM du Marché Européen.

Conclusions et messages clés

Les activités du GTC ont été concentrées sur la recherche et le développement de systèmes d'information, et de mécanismes d'échange de données entre TSO et DSO, normalisés. Parmi les résultats importants on peut mentionner le développement d'approches en matière de planification TSO-DSO qui sont nouvelles en matière d'échange de données et d'informations. En outre des Etudes de Faisabilité (BUC) qui spécifient des processus TSO-DSO nouveaux impliquant des échanges et des validations de modèles de réseau conformes à des normes entre TSO, DSO et autres parties prenantes, sont données. Les principaux apports  des Etudes de Faisabilité formellement définies et spécifiées se trouvent dans les améliorations et extensions apportées à la série des normes concernée, parmi lesquelles les suivantes :

• CEI 61968 : Intégration de l'application dans les compagnies d'électricité – interfaces systèmes pour la gestion des systèmes de distribution
• CEI 61970 : Interface avec le programme du système de gestion d'énergie
• CEI 62325 : Communications du marché d'énergie

Parmi les résultats plus spécifiques présentés on peut citer le CGMES basé sur le développement et...