FR2986359A1 - Procede et dispositif de pilotage d'installations electriques - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de pilotage (30) d'une installation électrique (20), le dispositif étant adapté à commander le fonctionnement de l'installation électrique par une consigne (Cs) de téléinformation comprenant au moins un champ d'information tarifaire provenant d'une première consigne (C1) reçue d'un compteur électrique (10), dans lequel le dispositif de pilotage (30) est adapté à modifier ledit au moins un champ d'information tarifaire par une deuxième consigne (C3).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PILOTAGE D'INSTALLATIONS ELECTRIQUES L'invention concerne le domaine du pilotage par téléinformation d'installations électriques, dans un but de réguler la consommation d'énergie électrique.
Les fournisseurs d'énergie électrique, tel que Electricité de France par exemple, proposent à des abonnés - consommateurs d'électricité - des compteurs électriques munis d'une électronique de gestion. Les fournisseurs d'énergie électrique cherchent à réguler et à anticiper la consommation électrique chez les abonnés. En effet, les moyens actuels de production d'électricité réagissent difficilement aux fortes variations de la demande en énergie. Afin de limiter les fluctuations de la consommation électrique, les fournisseurs d'énergie électrique proposent des offres commerciales dites d'effacement consistant à décourager la consommation d'électricité pendant les périodes de pointe contre des avantages financiers en période creuse.
Les compteurs électriques intègrent ainsi des options tarifaires de plus en plus variées. Ils offrent également la possibilité d'être informé en temps réel de la consommation électrique globale de l'installation électrique, ainsi que celle de ses différents appareils domestiques. De tels compteurs, par exemple les « compteurs bleus électroniques » ou la nouvelle génération de compteurs « Linky » comportent une sortie d'information numérique appelée « sortie téléinformation client » à partir de laquelle sont diffusées des informations utilisables par les installations électriques en aval du compteur. Ces informations de téléinformation client sont portées par des trames de signaux numériques contenant des champs d'informations regroupant des paramètres contractuels tels que l'abonnement et les options choisies, et des mesures relatives à la consommation électrique instantanée de l'installation telles que l'intensité maximale appelée, des avertissements de dépassement de puissance, etc. L'installation électrique peut également être dotée d'un système de gestion locale de l'énergie consommée. En particulier, ces systèmes permettent de programmer les usages des appareils pendant des heures creuses/pleines, de visualiser leur consommation instantanée et de pouvoir délester ou faire fonctionner certains appareils (chauffe eau, chauffage ou autre) selon des consignes de téléinformation délivrées par le compteur électrique en fonction de l'abonnement souscrit. Le document FR-A-2 947 396 propose un procédé et dispositif d'effacement de la consommation électrique. Ce document propose de modifier des informations de téléinformation délivrées par le compteur électrique suite à la réception d'une consigne extérieure. Le distributeur d'énergie électrique émet une consigne dont le contenu indique si la consommation de l'installation électrique doit être réduite ou si l'installation peut stocker de l'énergie dans l'habitation, par exemple en chauffant de l'eau ou en actionnant des moyens de chauffage à forte inertie. Ce document enseigne que la consigne extérieure modifie temporairement l'information de téléinformation délivrée par le compteur relative de la puissance souscrite. Il est ainsi possible d'obtenir un effacement de la puissance électrique consommée par une réduction relative de la puissance souscrite. Une telle action peut cependant provoquer une dégradation significative du confort chez l'abonné.
Le document US-A-6 621 179 propose également un procédé et dispositif d'effacement de la consommation électrique. Ce document propose de réduire la puissance disponible pour l'installation à réception d'une consigne extérieure. Un tel procédé et dispositif peut également provoquer une dégradation significative du confort chez l'abonné.
Il existe donc un besoin pour permettre à un fournisseur d'énergie électrique d'agir sur la consommation électrique d'une installation de manière efficace et rapide tout en conservant la maîtrise de l'impact sur le confort. A cet effet, l'invention propose de modifier le fonctionnement de l'installation électrique en fonction d'une consigne extérieure modifiant au moins le champ d'information tarifaire provenant de la consigne de téléinformation du compteur électrique. L'action ciblée sur le champ d'information tarifaire n'impacte pas en soi la puissance électrique disponible pour l'installation. En modifiant le champ d'information tarifaire on peut obtenir une modification de la consommation électrique selon les modes associés au fonctionnement de chaque appareil - chauffe eau et chauffage programmables notamment - tout en maîtrisant l'impact confort pour l'abonné. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de pilotage d'une installation électrique, le dispositif étant adapté à commander le fonctionnement de l'installation électrique par une consigne de téléinformation comprenant au moins un champ d'information tarifaire provenant d'une première consigne reçue d'un compteur électrique, dans lequel le dispositif de pilotage est adapté à modifier ledit au moins un champ d'information tarifaire par une deuxième consigne. Selon les modes de réalisation, le dispositif de pilotage selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivante : la consigne de téléinformation du dispositif de pilotage comprend une pluralité de champs d'information provenant de la première consigne reçue du compteur électrique, le dispositif de pilotage étant adapté à modifier la pluralité de champs d'information par la deuxième consigne ; la deuxième consigne contient des règles de transcodage de la première consigne du compteur électrique en consigne de téléinformation interprétable par l'installation électrique ; la deuxième consigne est interne au dispositif de pilotage ; la deuxième consigne est reçue depuis une plateforme de communication extérieure , le dispositif de pilotage est adapté à transmettre des données de fonctionnement de l'installation électrique vers la plateforme de communication extérieure ; le dispositif de pilotage comprend des moyens de communication de type filaire et/ou radiofréquence. L'invention concerne aussi un système de pilotage de la consommation électrique, comprenant une plateforme de gestion de la consommation électrique adaptée à transmettre des données vers une pluralité de dispositifs de pilotage selon l'invention, de manière à fournir des deuxièmes consignes. L'invention concerne en outre un procédé de pilotage d'une installation électrique, comprenant : la réception d'une première consigne depuis un compteur électrique ; la récupération d'une deuxième consigne ; la modification d'au moins un champ d'information tarifaire de la première consigne par la deuxième consigne ; la transmission d'une consigne de téléinformation à l'installation électrique comprenant au moins le champ d'information tarifaire modifié. Le procédé peut comprendre en outre : la modification d'une pluralité de champs d'information de la première consigne par la deuxième consigne ; la transmission de la consigne de téléinformation à l'installation électrique comprenant la pluralité de champs d'information modifiés. Le procédé peut comprendre également la traduction, par la deuxième consigne, de la première consigne reçue du compteur électrique en consigne de téléinformation interprétable par l'installation électrique. Selon les modes de mise en oeuvre, la deuxième consigne peut être récupérée d'une mémoire interne à un dispositif de pilotage de l'installation électrique et/ou être reçue.
Le procédé peut comprendre aussi la transmission de données de fonctionnement de l'installation électrique vers une plateforme de gestion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et du schéma annexé qui représente un exemple de dispositif selon l'invention. La figure montre un système de pilotage de la consommation électrique. Un dispositif de pilotage 30 est adapté à commander le fonctionnement d'une installation électrique 20 par une consigne Cs de téléinformation. L'installation électrique 20 peut être un chauffage de l'habitation, un chauffe eau sanitaire, ou tout autre appareil électrique pouvant être piloté par un dispositif externe selon différents états de fonctionnement. Par exemple, l'installation électrique 20 à piloter peut présenter un gestionnaire d'énergie à commande par fil pilote dont six ordres sont définis pour le pilotage du chauffage électrique (confort, confort-1°C, confort-2°C, eco, hors-gel, arrêt). Par la suite, on désigne par « installation électrique » l'ensemble des appareils électriques programmables installés chez un abonné, par exemple l'ensemble des appareils électriques installés au domicile d'un particulier. La figure montre également un compteur électrique 10 adapté à transmettre une première consigne Cl de téléinformation en fonction des options tarifaires souscrites dans un abonnement. Le compteur 10 peut être un « compteur bleu électronique » couramment installé chez des consommateurs d'électricité ou un compteur de nouvelle génération « Linky ». Selon l'invention, la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10 est reçue par le dispositif de pilotage 30 et non directement par l'installation électrique 20. La figure montre également que le dispositif de pilotage 30 est adapté à communiquer avec une plateforme de communication 40 extérieure afin de recevoir une deuxième consigne C3 depuis l'extérieur. La plateforme de communication 40 est locale, c'est-à-dire dédiée au dispositif de pilotage 30 de l'installation 20. La plateforme de communication 40 locale est adaptée à communiquer avec une plateforme de gestion 50 distante, qui peut être contrôlée par un fournisseur d'énergie électrique ou par tout autre opérateur intermédiaire. La plateforme de gestion 50 distante est adaptée à transmettre des données D aux plateformes locales 40 de manière à fournir, depuis l'extérieur, des deuxièmes consignes C3 à chaque dispositif de pilotage.
Le dispositif de pilotage 30 est également adapté à transmettre des données de fonctionnement de l'installation électrique 20 vers la plateforme de communication 40 extérieure afin de transmettre à la plateforme de gestion 50 distante des informations relatives à la consommation de l'installation 20. Ces données transmises depuis l'installation électrique 20 peuvent être renvoyées brutes ou traitées vers le fournisseur d'énergie électrique afin de permettre une gestion appropriée de l'ensemble des abonnés et une transmission de deuxièmes consignes C3 adaptées au mieux à chaque abonné. Le dispositif de pilotage 30 comprend des moyens de communication de type filaire et/ou radiofréquence pour recevoir et transmettre les consignes et données mentionnées ci-dessus. Le dispositif de pilotage 30 peut, pour assurer ses transmissions, être alimenté en toute ou partie par le compteur électrique 10, quand ce dernier dispose d'une alimentation sur sa sortie téléinformation (c'est le cas des compteurs « Linky » notamment). Le dispositif de pilotage 30 pourra prendre un facteur de forme MCO (Module Commercialisateur Optionnel) quand le compteur dispose d'un logement MCO (c'est le cas de certains compteurs « Linky » notamment). En l'absence de deuxième consigne C3, le dispositif de pilotage 30 transmet à l'installation électrique 20 une consigne Cs correspondant à la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10. La première consigne Cl provenant du compteur électrique 10 contient au moins un champ d'information tarifaire qui conditionne le fonctionnement de l'installation électrique 20, c'est-à-dire que l'installation électrique va fonctionner selon un mode commandé par l'abonnement souscrit. Par exemple, le fonctionnement du chauffe eau sera arrêté en heure pleine et remis en marche en heure creuse et/ou la consigne en température du chauffage sera abaissée ou remontée en fonction d'un abonnement TEMPO souscrit et/ou le fonctionnement de certains appareils (machines à laver par exemple) sera empêché pendant une activation d'une option EJP si elle a été souscrite. En présence d'une deuxième consigne C3, le dispositif de pilotage 30 transmet à l'installation électrique 20 une consigne Cs modifiée par rapport à la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10. En particulier, en présence de la deuxième consigne C3, le dispositif de pilotage 30 modifie au moins un champ d'information tarifaire de la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10, leurrant ainsi l'installation électrique 20 dans un mode de fonctionnement différent de celui correspondant à l'abonnement souscrit. Par exemple, la deuxième consigne C3 détermine la nature et/ou l'instant et/ou la durée de la modification à apporter au champ d'information tarifaire de la première consigne Cl.
La deuxième consigne C3 peut provenir d'un signal extérieur reçu par le dispositif de pilotage 30 depuis la plateforme de communication 40, comme décrit plus haut en référence à la figure, ou peut être interne au dispositif de pilotage 30. Lorsque la deuxième consigne C3 provient d'un signal extérieur, elle peut modifier au moins le champ d'information tarifaire de la première consigne C1 en temps réel, ou contenir une instruction pour modifier au moins le champ d'information tarifaire de la première consigne Cl en différée. Il est ainsi possible de planifier, depuis une plateforme de gestion 50 distante, le leurre de l'installation électrique 20 et d'anticiper la diminution de consommation électrique de cette installation. La deuxième consigne C3 peut être une consigne de réajustement pour lever ou modifier le leurre de l'installation électrique 20. Lorsque la deuxième consigne C3 est interne au dispositif de pilotage 30, elle peut être prédéterminée, par un paramétrage en usine par exemple, ou programmée par l'utilisateur grâce à une interface homme-machine prévue sur le dispositif de pilotage 30. Le paramétrage ou la programmation de la deuxième consigne C3 détermine la modification à apporter au champ d'information tarifaire de la première consigne Cl. Lorsque la deuxième consigne C3 est interne au dispositif de pilotage 30, ce dernier peut ne pas communiquer avec une plateforme de communication 40. Selon un premier exemple, les champs d'information tarifaire OPTARIF et PTEC régissent le fonctionnement des installations électriques en mode téléinformation des « compteurs bleus électroniques ». Le champ OPTARIF qui caractérise l'option tarifaire est codé sur 4 caractères alphanumériques selon la syntaxe suivante: BASE (Option Base), HC (Option Heures Creuses), EJP (Option Effacement Jour de pointe) et BBRx (Option Tempo) x étant un caractère à préciser qui définit le scénario tarifaire de gestion appliqué au chauffage et à l'eau chaude sanitaire. En cas d'activation de l'option EJP, le préavis de période EJP (champ "PEJP") est codé sur 2 caractères numériques. Sa valeur est fixe et représente le préavis à réception par le compteur du début d'une période EJP. L'index en cours figure dans le champ PTEC (par exemple HPJR correspond à une plage heure pleine d'un jour rouge) et peut conditionner la réponse, c'est-à-dire les modes ou consignes de fonctionnement, de certains équipements électriques situés en aval du compteur. De fait, une grande partie des appareils électriques commerciaux possède, en plus d'une fonctionnalité de délestage consistant à limiter par algorithme la consommation du site en deçà de la valeur d'intensité maximale souscrite (ISOUSC), la fonctionnalité consistant à adapter leur mode de fonctionnement aux offres tarifaires à effacement type TEMPO et EJP lorsqu'elles sont souscrites dans l'abonnement électrique. A réception des informations tarifaires spécifiques à ces offres et figurant dans les champs d'information tarifaire précités de la téléinformation, les gestionnaires des installations électriques ont la capacité de moduler - via un pilotage en consigne - les charges qui lui sont connectées (principe d'asservissement tarifaire).
Le dispositif de pilotage 30 selon l'invention est adapté à modifier au moins un champ d'information tarifaire (OPTARIF et/ou PTEC) de la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10 par la deuxième consigne C3 afin de déclencher une mise en fonctionnement de l'installation électrique 20 conforme à la deuxième consigne C3. Cette deuxième consigne C3 peut être déterminée par le fournisseur d'énergie électrique à partir de contraintes sur l'ensemble du réseau électrique et transmise via la plateforme de communication 40 extérieure. Cette deuxième consigne C3 peut être prédéterminée et enregistrée dans le dispositif de pilotage 30, ou cette deuxième consigne C3 peut encore être programmée localement dans le dispositif de pilotage 30.
Selon un deuxième exemple, les champs d'information tarifaire NGTF, LTARF et STGE régissent le fonctionnement des installations électriques en mode téléinformation des compteurs « Linky ». Les champs NGTF, LTARF caractérisent l'option tarifaire. L'index en cours figure dans le champ STGE et peut conditionner la réponse de certains équipements électriques situés en aval du compteur.
Le dispositif de pilotage 30 selon l'invention est adapté à modifier au moins un champ d'information tarifaire (NGTF et/ou LTARF et/ou STGE) de la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10 par la deuxième consigne C3 afin de déclencher une mise en fonctionnement de l'installation électrique 20 conforme à la deuxième consigne C3.
La modification d'au moins un champ d'information tarifaire (OPTARIF et/ou PTEC ; NGTF et/ou LTARF et/ou STGE) comme proposé par l'invention permet d'assurer une baisse de la charge électrique de l'installation lorsque le réseau est en surcharge en fixant une limite maitrisée à la modulation du confort conforme au choix de l'abonné. En outre, il est possible de gérer l'évolution de la consommation électrique dans cette installation. En connaissant la température extérieure, il est par exemple possible d'estimer l'impact qu'aura la baisse de la consigne de température imposée par le leurre de la deuxième consigne C3; on peut alors prédire l'évolution de la consommation dans cette installation lorsque le leurre sera levé. La deuxième consigne C3 peut modifier un seul ou plusieurs des champs d'information de la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10. En particulier, lorsqu'un compteur de nouvelle génération, par exemple « Linky », est installé sans que l'installation électrique 20 soit changée, la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10 peut ne pas être comprise par l'installation électrique 20 qui n'adapte pas en conséquence son mode de fonctionnement aux offres tarifaires souscrites. Les compteurs nouvelle génération sont plus évolués que le « compteur bleu électronique » et permettent aux fournisseurs d'électricité de proposer de nouveaux tarifs et d'information ad hoc permettant une meilleure maîtrise de l'énergie. Ces nouveaux tarifs nécessitent une évolution de la téléinformation historique en une nouvelle téléinformation, plus riche, contenant davantage de champs d'information et présentant une modulation différente. Les installations électriques existantes exploitant la téléinformation historique ne pourront pas exploiter cette nouvelle téléinformation. Un parc conséquent d'équipements exploitant la téléinformation historique existe néanmoins, principalement des produits de chauffage électrique, et la durée de renouvellement de ce parc est estimée à 20 ans environ. De plus, ce renouvellement est le plus souvent réalisé de manière partielle. Durant cette phase de renouvellement, il est donc nécessaire de faire coexister des installations électriques compatibles avec la téléinformation historique et d'autres avec la nouvelle téléinformation. Ainsi, la présente invention permet une association entre les champs d'information de la téléinformation historique et de la nouvelle téléinformation. La deuxième consigne C3 peut contenir des règles de transcodage de la première consigne Cl provenant du compteur électrique 10 (nouvelle génération) en consigne Cs de téléinformation historique interprétable par l'installation électrique 20. La deuxième consigne C3 disposera à cet effet d'une grille de transcodage qui pourra être paramétrée en usine et enregistrée dans le dispositif de pilotage 30 et/ou modifiée dynamiquement par des données D reçues au niveau de la plateforme de communication 40. Bien entendu, la réciproque peut être envisagée, où une installation électrique 20 de nouvelle génération doit recevoir et interpréter des premières consignes Cl de téléinformation historique provenant d'un compteur 10 d'ancienne génération. La grille de transcodage de la deuxième consigne C3 sera adaptée en conséquence. La deuxième consigne C3 peut contenir uniquement une grille de transcodage pour traduire les premières consignes Cl provenant du compteur 10 en consigne Cs de téléinformation interprétable par une installation électrique 20, c'est-à-dire en consigne Cs permettant d'agir sur le fonctionnement de l'installation. A cet effet, le ou les champs d'information tarifaire sont modifiés par la deuxième consigne C3 pour être interprétables par l'installation électrique 20, mais sans leurrer l'installation électrique 20 dans un mode de fonctionnement différent de celui correspondant à l'abonnement souscrit. Alternativement, la deuxième consigne C3 peut contenir la grille de transcodage ainsi qu'un ordre de modification pour leurrer en outre l'installation électrique 20 dans un mode de fonctionnement différent de celui correspondant à l'abonnement souscrit. La deuxième consigne C3 peut aussi modifier d'autres champs d'information que les champs d'information tarifaire. Par exemple, les champs DPMI et FPMI d'une première consigne Cl provenant d'un compteur 10 de nouvelle génération régissent des pointes mobiles qui représentent des consignes indiquant aux équipements en aval un certain niveau de difficulté ou d'urgence au niveau de la production, du transport ou de la distribution de l'électricité. Ces champs peuvent être modifiés par la deuxième consigne C3 pour adapter la consommation électrique. L'invention a été décrite en référence à des modes de réalisations particuliers qui ne sont pas limitatifs. Notamment, d'autres champs d'information d'une première consigne Cl provenant d'un compteur électrique 10 que ceux cités ci-dessus peuvent être modifiés par la deuxième consigne C3, en plus du ou des champs d'information tarifaire. Par exemple, on peut envisager de modifier au moins un champ d'information tarifaire et un champ relatif à l'intensité maximale souscrite.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de pilotage (30) d'une installation électrique (20), le dispositif étant adapté à commander le fonctionnement de l'installation électrique par une consigne (Cs) de téléinformation comprenant au moins un champ d'information tarifaire (OPTARIF/PTEC, NGTF/LTARF/STGE) provenant d'une première consigne (Cl) reçue d'un compteur électrique (10), dans lequel le dispositif de pilotage (30) est adapté à modifier ledit au moins un champ d'information tarifaire par une deuxième consigne (C3).2. 3. 4. 5. 6. 7. Dispositif de pilotage (30) selon la revendication 1, dans lequel la consigne (Cs) de téléinformation du dispositif de pilotage comprend une pluralité de champs d'information provenant de la première consigne (Cl) reçue du compteur électrique (10), le dispositif de pilotage étant adapté à modifier la pluralité de champs d'information par la deuxième consigne (C3). Dispositif de pilotage (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième consigne (C3) contient des règles de transcodage de la première consigne (Cl) du compteur électrique (10) en consigne (Cs) de téléinformation interprétable par l'installation électrique (20). Dispositif de pilotage (30) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième consigne (C3) est interne au dispositif de pilotage. Dispositif de pilotage (30) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la deuxième consigne (C3) est reçue depuis une plateforme de communication (40) extérieure. Dispositif de pilotage (30) selon la revendication 5, dans lequel le dispositif de pilotage est adapté à transmettre des données de fonctionnement de l'installation électrique vers la plateforme de communication (40) extérieure. Dispositif de pilotage (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de pilotage comprend des moyens de communication de type filaire et/ou radiofréquence.8. Système de pilotage de la consommation électrique, comprenant une plateforme (50) de gestion de la consommation électrique adaptée à transmettre des données (D) vers une pluralité de dispositifs de pilotage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, de manière à fournir des deuxièmes consignes (C3). 9. Procédé de pilotage d'une installation électrique, comprenant : - la réception d'une première consigne (C1) depuis un compteur électrique (10) ; - la récupération d'une deuxième consigne (C3); - la modification d'au moins un champ d'information tarifaire (OPTARIF/PTEC, NGTF/LTARF/STGE) de la première consigne (Cl) par la deuxième consigne (C3) ; - la transmission d'une consigne (Cs) de téléinformation à l'installation électrique (20) comprenant au moins le champ d'information tarifaire (OPTARIF/PTEC, NGTF/LTARF/STGE) modifié. 10. Procédé de pilotage selon la revendication 9, comprenant : - la modification d'une pluralité de champs d'information de la première consigne (Cl) par la deuxième consigne (C3) ; - la transmission de la consigne (Cs) de téléinformation à l'installation électrique (20) comprenant la pluralité de champs d'information modifiés. 11. Procédé de pilotage selon la revendication 9 ou la revendication 10, comprenant la traduction, par la deuxième consigne (C3), de la première consigne (Cl) reçue du compteur électrique (10) en consigne (Cs) de téléinformation interprétable par l'installation électrique (20). 12. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel la deuxième consigne (C3) est récupérée d'une mémoire interne à un dispositif de pilotage (30) de l'installation électrique (20). 13. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, comprenant la réception de la deuxième consigne (C3).14. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, comprenant la transmission de données de fonctionnement de l'installation électrique (20) vers une plateforme (50) de gestion.
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