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04 novembre 2022

Smart energy : Système de Gestion de la Distribution Avancée (SGDA) pour faire face à l’évolution du marché de la distribution électrique - Guillaume Chrétien (ECL 2007)

La transition énergétique au Canada se traduit par deux tendances majeures : une augmentation de la demande en électricité et une volonté de réduire son empreinte carbone. À Ottawa, les projections montrent que la population serait amenée à augmenter de 40% d’ici 2046. En parallèle, la ville a pour objectif de réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 100% d’ici 2040. Pour ce faire, l’une des principales composantes de son plan pluriannuel est l’électrification des moyens de transports publics et particuliers pour réduire l’usage d'énergies fossiles. Cet objectif est réalisable puisque la production d'énergie électrique en Ontario provient à 92% de sources sans émissions de carbone.


Contexte du marché de la distribution électrique à Ottawa – Les forces 4D

L’augmentation générale de la demande d’énergie et les conséquences environnementales qui en découlent génèrent de profonds changements dans de nombreux secteurs d’activité de la ville. Hydro Ottawa, son service de fourniture d’électricité, est en première ligne pour apporter des solutions adaptées à ces nouveaux besoins. La mission première, qui consiste à préserver l’intégrité physique du réseau et à gérer la distribution d’électricité jusqu’aux client, doit continuer à être assurée tout en s’adaptant à :

  • Des évènements climatiques plus fréquents : en 4 ans Ottawa a été balayée par trois tornades en septembre 2018, et un derecho en mai Ce dernier a été la pire catastrophe naturelle connue par la ville. Pour Hydro Ottawa, cela s’est notamment traduit par 50% de ses clients privés d’électricité, et 1% de son parc de poteaux électriques endommagés en 30 minutes,
  • Une forte augmentation de la population : +40% depuis 1991, +40% attendu pour 2046,
  • Des changements fondamentaux des modèles d’approvisionnement en énergie, avec notamment une croissance de sources d’énergie locales distribuées, comme les batteries, les panneaux photovoltaïques ou encore les éoliennes.

Ce dernier point a été modélisé par l’entreprise américaine Gartner sous le nom « Forces 4D » :

  • Décarbonisation,
  • Décentralisation,
  • Digitalisation,
  • Démocratisation.

et vise à capturer le profond changement de l’approvisionnement en énergie dans le contexte de la transition énergétique.

Un Système de Gestion de la Distribution Avancée pour s’adapter

Pour Hydro Ottawa, le challenge est de s’adapter afin de rester pertinent dans ce nouveau marché où la technologie a un rôle principal à jouer. En 2022, l’entreprise a bâti la feuille de route « Smart Energy » de modernisation du réseau visant à implémenter un Système de Gestion de la Distribution Avancée (SGDA, ou ADMS en anglais pour Advanced Distribution Management System) sur les 4 prochaines années.

Un Système de Gestion de la Distribution Avancée est une suite d’applications de technologie opérationnelle complètement intégrées les unes aux autres comprenant :

  • Un système d’acquisition des données (SCADA),
  • Un référentiel cartographique connecté au Système d’Information Géographique (SIG),
  • Un Système de Gestion des Pannes,
  • Un système d’analyse de panne et d’automatisation de rétablissement (FLISR),
  • Un gestionnaire de processus métier intégré pour la salle de contrôle (SOM),
  • Une plateforme analytique avancée visant à optimiser les ressources réactives et le contrôle du voltage (Optimisation Volt/Var aussi appelée VVO).

Les principaux objectifs de l’implémentation sont les suivants :

  • Réduire la durée moyenne des pannes par le biais d’automatisation,
  • Améliorer la communication avec nos clients durant une panne (notifications basées sur les préférences individuelles),
  • Optimiser l’exécution de l’ensemble des processus de la salle de contrôle en implémentant une interface utilisateur unique,
  • Améliorer le processus de connexion des ressources d’énergies distribuées (ex : réduire le temps de connexion d’un panneau photovoltaïque client au réseau de 3 semaines à 3 jours).

Stratégie d’implémentation : transformer et accompagner

Afin de bâtir la feuille de route, il est important de garder à l’esprit que ce type d’implémentation implique une transformation majeure pour l’entreprise. Aussi, l’accompagnement du changement a été défini comme un projet à part entière, au même niveau que l’implémentation des différents modules informatiques.

Ci-dessous, l’exemple de la feuille de route d’Hydro Ottawa.

La phase 1, en 2022 et 2023, consiste à mettre à jour notre système SCADA, pour le rendre compatible SGDA (SCADA Upgrade), à importer la cartographie et à configurer l’interface utilisateur dans le SGDA.

La phase 2, de 2022 à 2024, poursuit la convergence des systèmes avec la mise en place d’un Système de Gestion des Pannes intégré au SGDA ainsi que d'un module de formation aux pannes permettant de simuler des scénarios de pannes allant par exemple d’une branche d’arbre tombant sur une ligne électrique, à une catastrophe naturelle. La gestion du changement qui est représentée ci-dessus dans le flux «ADMS Operational Readiness» est l’élément clé de cette phase. De la salle de contrôle aux techniciens SIG/CAD en passant par nos asset managers et techniciens réseau, ce ne sont pas moins de 100 personnes impactées par cette modernisation : les processus métiers sont bouleversés, les fiches de poste évoluent, l’organisation change.

La phase 3, en 2024 et 2025 finalise la convergence des systèmes, et se concentre sur les opérateurs de la salle de contrôle qui continuent à se familiariser avec leur nouveau système. On estime qu’à ce moment-là, 80% de leur travail sera effectué dans le SGDA . Les 20% restants, à savoir la gestion des ordres de commutation,  sera intégrée au SGDA au cours de cette phase via l’ajout du module SOM (Switch Order Manager).

Enfin, la phase 4, en 2025, clôture cette feuille de route avec l’ajout du module d’automatisation de localisation et d’isolation des pannes et du rétablissement de courant (FLISR pour “Fault Location, Isolation, and Service Restoration’’). Le système indiquera à l’opérateur où se situe le problème, comment l’isoler pour rétablir le courant chez un maximum de clients, et enfin comment clôturer l’incident.

En résumé, l’objectif en 2025 est d'avoir fait converger les systèmes vers une expérience utilisateur unique pour les opérateurs de la salle de contrôle et d’avoir établi les bases de l’automatisation. Pour les 5 années à venir (2026-2030), alors que les opérateurs sont performants sur le SGDA et ont acquis la confiance dans l’automatisation, la prochaine étape sera la mise en place d’une plateforme de gestion des sources d'énergies distribuées.


Pour aller plus loin 

Le modèle de fourniture d’électricité au Canada est fondamentalement différent du modèle Européen et n’est pas explicitement décrit dans cet article. Aussi, pour mieux comprendre le contexte, je vous invite à consulter les sites suivants :

Auteur

Guillaume Chrétien a travaillé pendant 9 ans en tant que chef de projets informatiques puis responsable de service projets chez la foncière parisienne Gecina. Il a rejoint Hydro Ottawa en 2019 en qualité de Responsable de Projets IT Senior puis de Responsable du Portefeuille Projets « Smart Energy » en 2021.

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Commentaires

1 Commentaire

Paul SIEBENSCHUH (ECL 2007)
Il y a 2 mois
Merci Guillaume pour cet excellent article, très éclairant! ;-)

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