FR3006075A1 - Estimation d'une consommation de fluide effacee - Google Patents
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Abstract
L'objet de la présente invention porte sur un dispositif d'estimation (100) d'une consommation de fluide effacée (E) pendant une phase d'effacement (Te), ledit dispositif (100) comportant: - un module de collecte (10) configuré pour collecter a) des premières données de consommation (D_CF1,1, D_CF1,2, D_CF1,n) comportant des informations relatives à la consommation de fluide de n compteurs de fluide (CF1,1, CF1,2, CF1,n) issus d'un premier groupe (G1), et b) des deuxièmes données de consommation (D_CF2,1, D_CF2,2, D_CF2,m) comportant des informations relatives à la consommation de fluide de m compteurs de fluide (CF2,1, CF2,2, CF2,m) issus d'un deuxième groupe (G2), et - un module informatique d'analyse (20) configuré pour calculer en fonction desdites premières et deuxièmes données de consommation des coefficients de pondération βi minimisant la distance entre les consommations de fluide des premier (G1) et deuxième (G2) groupes, i étant un entier positif compris entre 1 et m.
Description
ESTIMATION D'UNE CONSOMMATION DE FLUIDE EFFACEE Domaine technique L'objet de la présente invention a trait au domaine de la gestion de la consommation de fluide, et plus particulièrement au domaine de la réduction de la consommation de fluide. Un des objectifs de la présente invention est d'estimer avec précision la quantité de fluide qu'aurait consommée une installation (domestique ou industrielle) si elle ne s'était pas effacée lors d'une phase dite d'effacement.
La présente invention trouve ainsi de nombreuses applications avantageuses notamment pour les opérateurs énergétiques en leur permettant de gérer de façon optimisée leur production de fluide et d'assurer un équilibre entre l'offre et la demande en fluide. La présente invention trouve également d'autres applications avantageuses notamment pour les opérateurs d'ajustement en leur permettant de quantifier avec précision la consommation de fluide effacée lors d'une période d'effacement. Par fluide au sens de la présente invention, il faut comprendre ici dans toute la présente description qui suit toute source énergétique, telle que par exemple l'électricité, l'eau, ou encore le gaz ou le fioul, susceptible d'être consommée par un équipement d'une installation (domestique ou industrielle) en vue notamment de son fonctionnement.
Etat de la technique Maîtriser la consommation de fluides est devenu un défi quotidien et grandissant, ceci tant pour les particuliers que pour les industriels : les raisons qui incitent à maîtriser cette consommation sont aussi bien d'ordre économique (coûts financiers élevés) que d'ordre écologique (pollution, émission de gaz à effet de serre, gestion des ressources naturelles). Pour maîtriser cette consommation, les opérateurs énergétiques mettent en place depuis plusieurs années des politiques énergétiques performantes visant à réduire la consommation de fluide, notamment pendant les périodes de pic de consommation. Chez les particuliers, ce pic de consommation survient le plus souvent l'hiver entre 18 et 20 heures ; ceci s'explique notamment par les conditions climatiques à cette époque de l'année et les usages domestiques classiques.
Généralement, ce pic de consommation de fluide énergétique est satisfait par des moyens de production « rapides » mais souvent polluants : par exemple, pour la production d'énergie électrique, des turbines à combustion sont utilisées. Dans le domaine de l'énergie électrique, pour limiter cette consommation accrue lors d'un tel pic, on connaît depuis plusieurs dizaines d'années l'incitation tarifaire. La plupart des fournisseurs d'énergie électrique ont en effet mis en place des tarifs spécifiques pour les heures dites « creuses » et les heures dites « pleines » : le prix de l'électricité est ainsi augmenté sur une tranche horaire déterminée afin de réduire ou de reporter la demande.
D'autres solutions sont désormais mises en place pour mieux maîtriser cette consommation ; les opérateurs énergétiques ont en effet une politique accrue dans la Gestion Active de la Demande, également connue sous l'acronyme « GAD » ; cette gestion vise à maîtriser et réduire la consommation en fluide énergétique tant sur le marché résidentiel que sur le marché des industriels.
Parmi ces solutions, l'une d'entre elles consiste à contrôler directement la charge électrique de certains équipements. Par exemple, certains usages électriques tels que le chauffage et/ou l'eau chaude sanitaire peuvent être interrompus aux heures de forte demande, ceci par exemple pour une durée de deux heures (de préférence entre 18 et 20 heures).
Pendant ces heures de réduction de consommation électrique, on dit que le client « s'efface », le client ayant bien évidemment souscrit volontairement à un tel service d'effacement (bien souvent en bénéficiant de tarifs préférentiels en contrepartie). Ces moyens de contrôle de la charge ne sont généralement actionnés que quelques jours par an (15 à 20 jours) pendant l'hiver et permettent de réduire de façon significative la consommation en fluide ainsi que la facture finale du consommateur. Il est donc décisif d'estimer avec précision cette quantité de fluide effacée, appelée également « effacement ». C'est-à-dire la différence entre la quantité de fluide effectivement consommée et la quantité de fluide qui aurait été consommée si le client ne s'était pas effacé (cette quantité théorique s'appelle également « baseline »).
Cette estimation de la quantité de fluide effacée, ou effacement, est d'autant plus stratégique qu'il est désormais possible de valoriser cet effacement : il existe en effet des opérateurs d'ajustement qui s'engagent contractuellement à vendre un effacement par exemple toutes les demi-heures sur un intervalle de temps prédéterminé pour permettre une régulation de la consommation en fluide, et éventuellement vendre de l'énergie à d'autres opérateurs pendant ces pics pour faire face à la demande. Face à cette nouvelle problématique, de nombreuses méthodes ont été proposées pour calculer cet effacement en estimant la « baseline » (appelée également contrefactuel ou non-consommation) : la précision de ces différentes méthodes d'estimation de l'effacement dépend donc de la précision avec laquelle la « baseline » est estimée. Une première approche repose sur l'observation de la puissance électrique avant et après la phase d'effacement, et propose une interpolation linéaire de la consommation réelle entre le début et la fin de l'effacement.
Une telle approche est décrite notamment dans le document WO 2008/017754. Cette première approche présente principalement deux inconvénients. D'une part, cette approche supposent implicitement que le comportement du consommateur entre le début et la fin de l'effacement est linéaire ; une telle hypothèse de travail n'est pas correcte et les études menées par la Demanderesse ont démontré clairement que l'implémentation de méthodes basées sur cette approche conduit immanquablement à une surestimation ou sous-estimation de la « baseline », et donc de la quantité de fluide effacée. D'autre part, il est systématiquement observé sur les courbes de consommation un effet d'anticipation avant le début de l'effacement (hausse artificielle de la consommation) et un effet de rebond après la fin d'effacement (hausse technique du à un effet de rattrapage, notamment du chauffage). Ainsi, en estimant la « baseline » selon la première approche, les effets d'anticipation et de rebond viennent immanquablement accentuer l'erreur d'estimation. De telles approximations pour estimer la « baseline » ne sont pas acceptables, notamment si l'effacement estimé au final donne lieu à une rémunération. Une deuxième approche consiste à estimer la « baseline » par la courbe de charge moyenne d'un groupe de clients, encore appelé groupe de contrôle ou groupe témoin. Selon cette approche, les clients du groupe de contrôle n'ont pas souscrit au service d'effacement. Cependant, une telle approche n'est pas exempte de défaut, car il existe forcément un biais entre le groupe contrôle et le groupe des clients dits effacés ayant souscrit au service d'effacement. En effet, la souscription à un service d'effacement implique inévitablement que le client est concerné par l'environnement et/ou est économe.
Cette approche ne cherche pas à construire un groupe contrôle comparable au groupe de clients ayant souscrit au service d'effacement et ayant donc des comportements similaires en termes de consommation, notamment pendant les phases d'effacement. Le groupe de contrôle est choisi de façon aléatoire parmi le panel de clients n'ayant pas souscrit au service d'effacement. Sur le plan théorique, il est possible d'envisager la construction d'un groupe de contrôle comparable au groupe de clients ayant souscrit au service d'effacement en sélectionnant aléatoirement dans ce groupe de clients effacés des clients pour le groupe de contrôle.
Néanmoins, une telle solution ne peut pas être valablement mise en oeuvre sur le plan pratique, notamment pour des raisons de coûts et de moyens. En effet, les clients ayant souscrit au service d'effacement sont tous sollicités et adhérent à la démarche d'effacement ; il est donc impossible de mettre de côté une partie de ces clients pour constituer un groupe de contrôle.
Il n'existe pas à ce jour dans l'état de la technique de méthode performante pour construire un groupe de contrôle pertinent. Résumé et objet de la présente invention L'objet de la présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus. Ainsi, un des objectifs de la présente invention est de permettre la construction d'un groupe de contrôle ayant un comportement comparable à un groupe de clients ayant souscrit à un service d'effacement pour estimer avec précision et en temps réel une quantité de consommation de fluide effacée lors d'une phase d'effacement. Un des autres objectifs de la présente invention est de permettre la construction d'un groupe de contrôle flexible et adaptable qui puisse être appliqué à d'autres groupes pour calculer d'autres effacements. A cet effet, l'objet de la présente invention porte sur un procédé d'estimation d'une consommation de fluide effacée pendant une phase d'effacement. De préférence, cette estimation se fait en temps réel ou a posteriori (c'est-à-dire après l'effacement). Selon la présente invention, le procédé d'estimation est mis en oeuvre par des moyens informatiques, et comporte lors d'une phase d'apprentissage : - une première étape de collecte qui consiste à collecter des premières données de consommation comportant des informations relatives à la consommation de fluide de n compteurs de fluide issus d'un premier groupe, n étant un entier positif, et - une deuxième étape de collecte consistant à collecter des deuxièmes données de consommation comportant des informations relatives à la consommation de fluide de m compteurs de fluide issus d'un deuxième groupe, m étant un entier positif. Cette collecte de données est réalisée de façon continue ou périodique.
De préférence, m est strictement supérieur à n. Ceci permet d'obtenir des résultats plus précis. Avantageusement, les n compteurs de fluide du premier groupe ont souscrit à un service d'effacement, et les m compteurs de fluide du deuxième groupe n'ont pas souscrit à un service d'effacement.
Selon l'invention, le procédé d'estimation comporte ensuite une étape d'analyse des premières et deuxièmes données de consommation collectées. Au cours de cette étape, des coefficients de pondération (3, (i étant un entier positif compris entre 1 et m) sont calculés en fonction de ces données de consommation de manière à minimiser la distance entre les consommations de fluide des premier et deuxième groupes. Ainsi, grâce à cette succession d'étapes techniques, caractéristique de la présente invention, il est possible de collecter à distance et en temps réel des données de consommation provenant de compteurs de fluide reliés à des installations (domestiques et/ou industrielles) et de calculer (en temps réel ou a posteriori) en fonction de ces données des coefficients de pondération qui vont permettre de construire un groupe de contrôle comparable à un groupe de compteurs de fluide ayant souscrit à un service d'effacement. La présente invention s'applique ainsi à l'estimation de la quantité de fluide effacée, lors de tout type d'effacement (par contrôle direct de la charge ou tout autre type d'effacement comme par exemple un effacement volontaire et ponctuel d'un client par exemple pour réduire sa facture). De préférence, la phase d'apprentissage est préalable à la phase d'effacement. Dans une variante avantageuse, lors de l'étape d'analyse, les coefficients de pondération sont calculés de manière à résoudre l'équation suivante : arg min (dist(71(t) - r (t))) A A' dans laquelle : - P2 (t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe pendant la phase d'apprentissage, et - P, (t) est la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide du premier groupe pendant la phase d'apprentissage. De préférence, la consommation de fluide est une puissance électrique représentative de la puissance électrique consommée ; cette consommation de fluide peut également être représentative d'une énergie consommée. Avantageusement, le procédé selon la présente invention comporte, lors de la phase d'apprentissage, une étape de détermination au cours de laquelle un groupe de contrôle est déterminé à partir des deuxièmes données de consommation issues des m compteurs de fluide du deuxième groupe, et en fonction des coefficients de pondération (3, calculés lors de l'étape d'analyse. Ce groupe de contrôle se présente ainsi comme une combinaison linéaire des consommations de fluide individuelles des compteurs de fluide du deuxième groupe approchant au mieux la consommation de fluide moyenne des compteurs de fluide du premier groupe pendant la phase d'apprentissage.
Le calcul des coefficients de pondération et la détermination de ce groupe de contrôle sont caractéristiques de la présente invention. Avantageusement, le procédé selon la présente invention comporte, pendant une phase d'effacement déterminée, une étape d'estimation qui consiste à estimer en temps réel la consommation de fluide effacée en calculant la différence entre la consommation de fluide du groupe de contrôle et la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide du premier groupe. Ainsi, selon cette variante, il est possible d'estimer en temps réel et avec précision la consommation de fluide effacée lors d'une phase d'effacement, ceci en observant la consommation de fluide du groupe de contrôle.
La présente invention prévoit différents modes de réalisation pour le calcul des coefficients de pondération (3, effectué lors de l'étape d'analyse. Dans un premier mode de réalisation, le calcul de coefficients de pondération (3, comporte une sélection séquentielle des compteurs de fluide du deuxième groupe minimisant la distance entre les consommations de fluide des premier et deuxième groupes.
De préférence, une valeur « 1 » est attribuée au coefficient de pondération (3k si la consommation de fluide du compteur de fluide k du deuxième groupe est sélectionnée, et une valeur « 0 » est attribuée sinon, k étant ici un entier positif compris entre 1 et m. Cet algorithme dit de sélection séquentielle est simple à mettre en oeuvre.
De plus, cet algorithme attribue un poids de « 1 » au compteur de fluide du deuxième groupe s'il est sélectionné, ce qui a du sens du point de vue opérationnel, notamment lorsque m est de taille m » n. Dans ce mode, l'étape de détermination du groupe de contrôle comporte le calcul de la consommation de fluide moyenne du deuxième groupe en fonction des coefficients de pondération, un tel calcul étant réalisé de préférence selon la formule mathématique suivante : 1 m P2(t)- aj 06.,P2,j(t) dans laquelle P21(t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe pendant la phase d'apprentissage. Dans un deuxième mode de réalisation, le calcul de coefficients de pondération (3, comporte une régression linéaire de la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide du premier groupe sur les consommations de fluide individuelles de chacun des m compteurs de fluide du deuxième groupe.
Une telle régression linéaire peut être réalisée selon plusieurs approches. Selon une première approche, la régression linéaire est du type Ridge. Selon une deuxième approche, la régression linéaire est du type Lasso. Dans une sous-variante avantageuse, il est également possible d'utiliser une régression du type Lasso positif.
Lorsque les coefficients de pondération sont calculées selon une régression linéaire, l'étape de détermination du groupe de contrôle comporte le calcul de la consommation de fluide moyenne du deuxième groupe en fonction des coefficients de pondération, un tel calcul étant réalisé de préférence selon la formule mathématique suivante : P2(t) (t) dans laquelle P2, (t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe pendant la phase d'apprentissage. Corrélativement, l'objet de la présente invention porte sur un programme d'ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé d'estimation tel que décrit ci-dessus, ceci notamment lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d'ordinateur peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme d'un code source, d'un code objet, ou d'un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
De même, l'objet de la présente invention porte sur un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus. D'une part, le support d'enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, par exemple un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette de type «floppy disc » ou un disque dur. D'autre part, ce support d'enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d'ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d'ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. L'objet de la présente invention porte également sur un dispositif d'estimation d'une consommation de fluide effacée pendant une phase d'effacement. A cet effet, le dispositif d'estimation selon la présente invention comporte des moyens informatiques configurés pour la mise en oeuvre des étapes du procédé d'estimation tel que décrit ci-dessus. Plus précisément, le dispositif d'estimation comporte un module de collecte configuré pour collecter : a) des premières données de consommation qui comportent des informations relatives à la consommation de fluide de n compteurs de fluide issus d'un premier groupe, n étant un entier positif, lesdits n compteurs de fluide du premier groupe ayant souscrit à un service d'effacement, et b) des deuxièmes données de consommation qui comportent des informations relatives à la consommation de fluide de m compteurs de fluide issus d'un deuxième groupe, m étant un entier positif, lesdits m compteurs de fluide du deuxième groupe n'ayant pas souscrit à un service d'effacement. Avantageusement, le dispositif d'estimation comporte en outre un module informatique d'analyse qui est configuré pour calculer, en fonction des premières et deuxièmes données de consommation, des coefficients de pondération (3, minimisant la distance entre les consommations de fluide des premier et deuxième groupes, i étant un entier positif compris entre 1 et m. Ainsi, par ses différents aspects fonctionnels et structurels décrits ci-dessus, la présente invention permet d'estimer en temps réel (ou a posteriori) et avec précision la quantité de consommation de fluide effacée lors d'une phase d'effacement, la présente invention s'appliquant pour tout type d'effacement (effacement par contrôle direct de la charge ou effacement volontaire du client). Brève description des figures annexées D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures 1 à 3 annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles : - la figure 1 représente de façon schématique un dispositif d'estimation selon un exemple de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 représente un organigramme comprenant les différentes étapes mises en oeuvre selon un exemple de réalisation du procédé de l'invention ; - la figure 3a est un graphique représentant la variation sur une journée de la consommation de fluide moyenne du premier groupe de compteurs de fluide et celle du groupe de contrôle, lorsque l'effacement est effectif entre 18h et 20h ; et - la figure 3b est un graphique représentant une estimation de l'effacement entre 18h et 20h lorsque le service d'effacement est effectif. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Un procédé pour l'estimation d'une consommation de fluide effacée E ainsi que le dispositif 100 associé vont maintenant être décrits dans ce qui suit en faisant référence conjointement aux figures 1 à 3.
Pour rappel, lors d'une phase d'effacement Te, il n'est pas possible de mesurer directement la consommation de fluide effacée E (illustrée en figures 3a et 3b) d'un premier groupe G1 de n compteurs de fluide CF,,,, CF1,2, CF,,' ayant souscrit à un service d'effacement.
En effet, une telle valeur d'effacement E n'est pas mesurable puisqu'elle est purement fictive et théorique. Comme expliqué ci-dessus, estimer cette consommation de fluide effacée E représente pourtant un enjeu stratégique pour les acteurs de l'activité énergétique.
Les approches proposées jusqu'à présent ne sont pas satisfaisantes : elles restent trop approximatives et présentent des erreurs d'estimation qui ne sont pas acceptables compte tenu notamment des enjeux économiques et financiers relatifs à l'effacement (qui représente désormais un marché à part entière). Améliorer l'estimation de la consommation de fluide effacée E est donc ici un des objectifs de la présente invention. Ainsi, dans l'exemple décrit ici, et comme illustré en figure 1, le dispositif d'estimation 100 selon la présente invention comporte un module de collecte 10, par exemple un équipement de télé-relève automatique du type « Smartmeter », qui pendant une phase d'apprentissage déterminée Ta collecte simultanément, lors d'une première S1 et d'une deuxième S2 étapes de collecte, des données de consommation. Plus précisément, dans l'exemple décrit ici, et comme illustré en figure 1, le module de collecte 10 collecte, de façon continue ou périodique, des premières données D OEil, D CF1,2, D CF1,. et des deuxièmes données D CF2,i, D CF2,2, D_CF2,m de consommation. Une collecte réalisée périodiquement selon un pas de 15 ou 30 minutes lors de la phase d'apprentissage Ta donne des résultats tout à fait satisfaisants. Dans l'exemple décrit ici, les premières données D CF1,1, D CF1,2, D CF1,' comportent des informations relatives à la consommation de fluide individuelles Pu (t) , 112(t) , /31'(t) des n compteurs de fluide CF1,1, CF1,2, CF1,n issus du premier groupe G1 ; et, les deuxièmes données de consommation D CF2J, D CF2,2, D_CF2,m comportent des informations relatives à la consommation de fluide individuelles P21(t) , P22 (t) , P2 m (t) des m compteurs de fluide CF2,1, CF2,2, CF2,', issus du deuxième groupe G2, les m compteurs de fluide CF2,1, CF2,2, CF2,', n'ayant pas souscrit au service d'effacement. Comme illustré en figure 1, chacun des compteurs de fluides ci-dessus CF1,1, CF1,2, CF1,' et CF2,1, CF2,2, CF2,', sont reliés respectivement à des installations I1,1, 11,2, Ii,' et I2,1, 12,2, I2,,n, et sont configurés pour compter une quantité de fluide consommée par l'ensemble des équipements respectivement de l'installation Ii,i, 11,2, Ii,. et 12,1, 12,2, I2,.. Dans l'exemple décrit ici, m est strictement supérieur à n (ici, m >> n) ; ceci permet d'obtenir des résultats plus fins.
Le concept sous-jacent à la présente invention est donc ici de construire un groupe de contrôle GC à partir de ce deuxième groupe G2 de compteurs de fluide CF2,1, CF2,2, CF2,m, et de faire en sorte que ce groupe de contrôle GC se rapproche au plus des comportements du premier groupe G1 en termes de consommation.
Ainsi, pour construire de façon cohérente un tel groupe GC et estimer avec précision la consommation de fluide effacée E, la présente invention vise à sélectionner dans le deuxième groupe G2 les compteurs de fluides de sorte que la distance entre leur consommation moyenne P2(t) et la consommation moyenne P, (t) du premier groupe G1 soit minimale.
La recherche de cette distance minimale nécessite le calcul de coefficients de pondération (3' i étant un entier positif compris entre 1 et m. A cet effet, dans l'exemple décrit, et comme illustré en figure 1, le dispositif d'estimation 100 comporte un module informatique d'analyse 20 qui, lors d'une étape d'analyse S3, analyse les premières et deuxièmes données de consommation collectées, et calcule en fonction de ces données les coefficients de pondération (3, de manière à minimiser la distance entre les consommations de fluide des premier G1 et deuxième G2 groupes. Dans l'exemple décrit ici, le module informatique d'analyse 20 est configuré pour que les coefficients de pondération (3, soient calculés de manière à résoudre l'équation (1) suivante : arg min (dist(71(t) - ,P2,(0)) dans laquelle : - P2, (t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe G2 pendant la phase d'apprentissage Ta, et - Pi(t) est la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide OEil, CF1,2, CF,,' du premier groupe G1 pendant la phase d'apprentissage Ta. Dans l'exemple décrit ici, la consommation de fluide moyenne Pi(t) se calcule de la façon suivante : Pi 1 n 1 (t) -n . .(t) 1- où P (t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au premier groupe G1 pendant la phase d'apprentissage Ta.
Dans l'exemple décrit ici, plusieurs approches décrites ci-dessus sont prévues pour programmer le module d'analyse 20 afin de résoudre l'équation (1) et calculer les coefficients de pondération (3,. Dans l'exemple décrit ici, le dispositif 100 comprend en outre un module de détermination 30 configuré pour exploiter, lors d'une étape de détermination 40, les coefficients de pondération (3, calculés par le module 20 et déterminer le groupe de contrôle GC à partir du deuxième groupe G2, ce groupe de contrôle GC étant une combinaison linéaire des consommations de fluide individuelles P2 j(t) des compteurs de fluide CF2,1, CF2,2, CF2,n, du deuxième groupe G2 approchant au mieux la consommation de fluide moyenne il(t) des n compteurs de fluide OEil, CF1,2, CF1,' du premier groupe G1 pendant la phase d'apprentissage Ta : P2(t) _L, 1,6iP2,i(t) Calculer les coefficients de pondération (3, est caractéristique de la présente invention.
Pour calculer ces coefficients, une première approche déjà mentionnée ci-dessus prévoit une sélection séquentielle des compteurs de fluide CF2,1, CF2,2, CF2,n, du deuxième groupe G2. Le nombre de groupes de contrôle GC qu'il est possible de constituer avec m compteurs de fluide de poids « 0 » ou « 1 » est de complexité 2m-1. Afin de réduire le nombre de sous-groupes possibles, le module d'analyse 20 cherche à réduire la distance dist(Pi (t) - (t)) en sélectionnant de manière séquentielle, Vt =1,...,/ , les consommations individuelles P2 k des compteurs de fluide CF2,1, CF2,2, CF2,n, du deuxième groupe G2. Dans cette variante, l'algorithme implémenté dans le module d'analyse 20 prend la forme suivante : - Initialisation à k =1: =dist(Pi(t)- P2, (i)) arg min{Si t=1, ,m P2,(1) (t) = P2 i (t) S1 =dist(P(t)-P2(1)(t)) - Boucle sur k = m: (- ik = arg min - k -1 dist P1(t) -- k P2 (1)(t) ± P2 (t) _ 1=1 ( 1 Sk = dist Pi(t)-- k P2,(1)(t) 1=1 - On obtient ainsi les ensemble d'individus c c et les distances respectives g'm , et on sélectionne l'ensemble des individus } minimisant la distance Sk Selon cette variante, le groupe de contrôle GC est obtenu par le module de détermination 30 qui détermine ce groupe GC lors de l'étape S4 selon la formule mathématique suivante : 1si i sélectionné et =1,...,l .
P2(t) v,v a /m 1 i_ifliP2,i(t)où = 0 D'autres approches plus performantes font également partie de la présente invention pour calculer les coefficients de pondération. Selon une approche dite de Ridge, résoudre l'équation (1) ci-dessus consiste à réaliser une régression linéaire de la consommation de fluide moyenne du premier groupe G1 sur les consommations individuelles du deuxième groupe G2 en utilisant la norme L2. Dans l'exemple décrit ici, cette résolution d'équation (1) revient donc à résoudre la minimisation ci-dessous : 2 arg min OF,(r) - jP2,j(r)02 fie RP avec une contrainte sur la norme L2 du vecteur ft :11/3 2 le paramètre À, étant sélectionné par validation-croisée. Alternativement, un algorithme de régression selon l'approche dite Lasso est implémentée dans le module informatique d'analyse 20 pour résoudre l'équation (1). Selon cette approche, résoudre l'équation (1) revient à résoudre la minimisation ci-dessous : arg min 0P(r) /d, 2 .P2,j(r)112 avec une contrainte sur la norme Ll du vecteur ft :11/301 r, le paramètre -t- étant sélectionné par validation-croisée. La contrainte sur la norme Ll a pour avantage de sélectionner de manière plus parcimonieuse les compteurs de fluide (et donc les clients) et de réduire ainsi le biais entre le groupe de contrôle GC et le groupe effacé Gl. En d'autres termes, avec cette contrainte sur la norme Ll du vecteur ft, plus de clients du groupe de contrôle GC auront un coefficient de pondération (ou poids) égal à « 0 ». Il est également possible d'ajouter une contrainte supplémentaire sur les coefficients de pondération en forçant la sélection d'individus dont les coefficients sont positifs. On parle de régression linéaire sous contrainte Lasso positif. Selon ces différentes approches utilisant un calcul des coefficients de pondération par une régression linéaire, le groupe de contrôle GC est calculé par le module de détermination 30, lors de l'étape de détermination 40, selon la formule suivante V t =1, ... ,1 : P2 (t) fljP2 j (t) Dans l'exemple décrit ici, une fois que ce groupe GC est déterminé, le module d'estimation 40 peut, lors d'une étape d'estimation S5, estimer en temps réel lors d'une phase d'effacement Te la consommation de fluide effacée E en calculant la différence entre la consommation de fluide du groupe de contrôle GC et la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide CF1J, CF1,2, CF1,' du premier groupe Gl. La Demanderesse lors des différents tests effectués a démontré que l'approche de Lasso permet d'obtenir des résultats particulièrement performants, avec un taux d'erreur de moins de 8% contre un taux d'erreurs de plus de 10% avec les approches proposées dans l'état de la technique.
Par ailleurs, outre une estimation plus fine de l'effacement, la présente invention permet d'éviter les effets de surestimation induits par les effets d'anticipation et de rebond provoqués chez le consommateur avant et après l'effacement. Enfin, la présente invention se distingue des autres approches de l'état de la technique en permettant une estimation en temps réel qui s'adapte au fil du temps en fonction du comportement des clients, consommateurs de fluide, et de l'arrivée de nouveaux clients adhérents au service d'effacement.
Le groupe de contrôle construit peut également être appliqué à d'autres groupes pour calculer d'autres effacements. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans l'estimation de la consommation de fluide effacée avec les effacements par contrôle direct de la charge, par exemple par l'opérateur. Bien évidemment, la présente invention s'applique pour tous les types d'effacement, comme par exemple un effacement volontaire et ponctuel d'un client par exemple lors d'un pic tarifaire. Dans l'exemple décrit ici, l'ensemble des fonctionnalités techniques décrites ci-dessus pour chacune des entités physiques du dispositif 100 est ici piloté par un programme d'ordinateur PG qui est enregistré sur un support d'enregistrement CI. Il devra être observé que cette description détaillée porte sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu'en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l'objet de l'invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d'ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.
Claims (17)
- REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation d'une consommation de fluide effacée (E) pendant une phase d'effacement (Te), ledit procédé mis en oeuvre par des moyens informatiques comportant lors d'une phase d'apprentissage (Ta) : - une première étape de collecte (51) consistant à collecter des premières données de consommation (D CF1,1, D CF1,2, D CF1,,i) comportant des informations relatives à la consommation de fluide de n compteurs de fluide (OEil, CF1,2, CF1,.) issus d'un premier groupe (G1), n étant un entier positif, lesdits n compteurs de fluide (OEil, CF1,2, CFi,') du premier groupe (G1) ayant souscrit à un service d'effacement, - une deuxième étape de collecte (S2) consistant à collecter des deuxièmes données de consommation (D CF2 D CF2,2, D CF2,m) comportant des informations relatives à la consommation de fluide de m compteurs de fluide (CF2,i, CF2,2, CF2,m) issus d'un deuxième groupe (G2), m étant un entier positif, lesdits m compteurs de fluide (CF2,i, CF2,2, CF2,m) du deuxième groupe (G2) n'ayant pas souscrit à un service d'effacement, et - une étape d'analyse (S3) des premières et deuxièmes données de consommation collectées (D CF1 D CF1,2, D CF1,', D CF2 D CF2,2, D CF2,m) au cours de laquelle des coefficients de pondération (3, sont calculés en fonction de ces premières et deuxièmes données de consommation de manière à minimiser la distance entre les consommations de fluide des premier (G1) et deuxième (G2) groupes, i étant un entier positif compris entre 1 et m.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'étape d'analyse (S3), les coefficients de pondération sont calculés de manière à résoudre l'équation suivante : arg min (dist(71(0- fijP2 .(t))) A A' dans laquelle : - P2, (0 est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe (G2) pendant la phase d'apprentissage (Ta), et - 11(0 est la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide (CF1,1, CF1,2, CF1,,i) du premier groupe (G1) pendant la phase d'apprentissage (Ta).
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, lors de la phase d'apprentissage (Ta), une étape de détermination (S4) au cours de laquelle un groupe de contrôle (Gc) est déterminé à partir des deuxièmes données de consommation collectées (D CF2,,, D CF2,2, D CF2,',) issues des m compteurs de fluide (CF2,1, CF2,2, CF2,m) du deuxième groupe (G2), et en fonction des coefficients de pondération (3, calculés lors de l'étape d'analyse.
- 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, pendant une phase d'effacement déterminée (Te), une étape d'estimation (S5) consistant à estimer la consommation de fluide effacée (E) en calculant la différence entre la consommation de fluide du groupe de contrôle (GC) et la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide (CF1,1, CF1,2, CF1,,i) du premier groupe (G1).
- 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que m est strictement supérieur à n.
- 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lors de l'étape d'analyse (S3), le calcul de coefficients de pondération (3, comporte une sélection séquentielle des compteurs de fluide du deuxième groupe (G2) minimisant la distance entre les consommations de fluide des premier (G1) et deuxième (G2) groupes.
- 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lors de l'étape d'analyse (S3), une valeur « 1 » est attribuée au coefficient de pondération f3k si la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide k du deuxième groupe (G2) est sélectionnée, et une valeur « 0 » est attribuée sinon, k étant un entier positif compris entre 1 et m.
- 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'étape de détermination (S4) du groupe de contrôle (GC) comporte le calcul de la consommation de fluide moyenne P2(t) du deuxième groupe (G2) en fonction des coefficients de pondération, un tel calcul étant réalisé selon la formule mathématique suivante : 1 P2(t) fljP2, (t) Ii=116./dans laquelle 132 1 (t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe (G2) pendant la phase d'apprentissage (Ta).
- 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lors de l'étape d'analyse (S3), le calcul de coefficients de pondération (3, comporte une régression linéaire de la consommation de fluide moyenne des n compteurs de fluide (CF1,1, CF1,2, CF1,,i) du premier groupe (G1) sur les consommations de fluide individuelles de chacun des m compteurs de fluide (CF2,1, CF2,2, CF2,m) du deuxième groupe (G2).
- 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la régression linéaire est du type régression de Ridge.
- 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la régression linéaire est du type régression de Lasso. 15
- 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'étape de détermination (S4) du groupe de contrôle (Gc) comporte le calcul de la consommation de fluide moyenne P2(t) du deuxième groupe (G2) en fonction des coefficients de pondération, un tel calcul étant réalisé selon la formule mathématique suivante : 20 P2(t) = j_ifljP2 j(t) dans laquelle 132, (t) est la consommation de fluide individuelle du compteur de fluide j appartenant au deuxième groupe (G2) pendant la phase d'apprentissage (Ta).
- 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 25 consommation de fluide est une puissance électrique représentative de la puissance électrique consommée.
- 14. Programme d'ordinateur (PG) comportant des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 30 lorsque ledit programme d'ordinateur (PG) est exécuté par au moins un processeur.
- 15. Support d'enregistrement (CI) lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur (PG) comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
- 16. Dispositif d'estimation (100) d'une consommation de fluide effacée (E) pendant une phase d'effacement (Te), ledit dispositif (100) comportant: - un module de collecte (10) configuré pour collecter : a) des premières données de consommation (D OEil, D CF1,2, D CF1,n) comportant des informations relatives à la consommation de fluide de n compteurs de fluide (CF1,1, CF1,2, CF1,.) issus d'un premier groupe (G1), n étant un entier positif, lesdits n compteurs de fluide (CF1,1, CF1,2, CF1,.) du premier groupe (G1) ayant souscrit à un service d'effacement, et b) des deuxièmes données de consommation (D CF2,1, D CF2,2, D_CF2,m) comportant des informations relatives à la consommation de fluide de m compteurs de fluide (CF2,1, CF2,2, CF2,m) issus d'un deuxième groupe (G2), m étant un entier positif, lesdits m compteurs de fluide (CF2,1, CF2,2, CF2,m) du deuxième groupe (G2) n'ayant pas souscrit à un service d'effacement, et - un module informatique d'analyse (20) configuré pour calculer en fonction des premières et deuxièmes données de consommation (D OEil, D CF1,2, D CF1,n, D CF2,1, CF2,2, D CF2,m) des coefficients de pondération (3, minimisant la distance entre les consommations de fluide des premier (G1) et deuxième (G2) groupes, i étant un entier positif compris entre 1 et m.
- 17. Dispositif (100) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens informatiques configurés pour la mise en oeuvre des étapes du procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
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