FR3060819A1 - Coordination de gestion de consommation d'energie electrique - Google Patents

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Sawsan Al Zahr
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Abstract

Un procédé de coordination de gestion d'énergie électrique dans lequel une pluralité de modules (2) gestionnaires d'énergie électrique correspondent chacun à un point de livraison (1) respectif. L'ensemble des points de livraison (1) est situé en aval d'un nœud (5) commun d'un réseau de distribution d'énergie électrique (100). Chacun des modules (2) dispose de données prévisionnelles de consommations électriques relatives au point de livraison (1) respectif. Le procédé comprend : a) recueillir des premières données prévisionnelles relatives à un intervalle de temps (t) commun et issues de la pluralité de modules (2), b) déterminer une charge prévisionnelle du nœud (5) pour ledit intervalle de temps (t) à partir des premières données prévisionnelles recueillies, c) comparer la charge prévisionnelle du nœud (5) à une puissance de référence, d) en fonction de la comparaison, transmettre un jeu de consignes à destination d'un groupe d'au moins un module (2) parmi la pluralité de modules (2).

Description

Titulaire(s) : ELECTRICITE DE FRANCE Société anonyme, INSTITUT MINES TELECOM Etablissement public.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET PLASSERAUD.
COORDINATION DE GESTION DE CONSOMMATION D'ENERGIE ELECTRIQUE.
FR 3 060 819 - A1 (Py Un procédé de coordination de gestion d'énergie électrique dans lequel une pluralité de modules (2) gestionnaires d'énergie électrique correspondent chacun à un point de livraison (1) respectif. L'ensemble des points de livraison (1 ) est situé en aval d'un noeud (5) commun d'un réseau de distribution d'énergie électrique (100). Chacun des modules (2) dispose de données prévisionnelles de consommations électriques relatives au point de livraison (1) respectif. Le procédé comprend:
a) recueillir des premières données prévisionnelles relatives à un intervalle de temps (t) commun et issues de la pluralité de modules (2),
b) déterminer une charge prévisionnelle du noeud (5) pour ledit intervalle de temps (t) à partir des premières données prévisionnelles recueillies,
c) comparer la charge prévisionnelle du noeud (5) à une puissance de référence,
d) en fonction de la comparaison, transmettre un jeu de consignes à destination d'un groupe d'au moins un module (2) parmi la pluralité de modules (2).
Figure FR3060819A1_D0001
350 300
Figure FR3060819A1_D0002
Figure FR3060819A1_D0003
Coordination de gestion de consommation d’énergie électrique
L’invention relève du domaine de la gestion d’un réseau d’énergie électrique.
À l’échelle d’un réseau de transport d’énergie électrique, il est connu de piloter la répartition des puissances électriques en fonction des quantités d’énergies fournies en amont par les sources de production, des besoins des consommateurs en aval et des limites techniques des divers éléments constituant le réseau. On limite ainsi les risques de surcharge locale du réseau, les pannes matérielles et les interruptions de fourniture d’énergie qui pourraient en découler.
À l’échelle d’un réseau électrique domestique, il est connu de piloter l’alimentation en électricité des appareils en fonction de leur usage. La puissance consommée est maîtrisée, par exemple en décalant la consommation dans le temps. Certains systèmes sont prévus pour interrompre temporairement l’alimentation électrique de certains appareils domestiques, souvent des appareils dont l’interruption temporaire n’a que peu d’incidence sur le confort des utilisateurs tels que le chauffage de l’eau sanitaire ou le chargement de batteries.
De telles interruptions au sein d’un réseau domestique sont soit commandées localement, par exemple au moyen d’un système domotique indépendant des autres réseaux domestiques, soit commandées à distance depuis un pilote central commandant indistinctement l’ensemble des réseaux domestiques connectés, par exemple les dispositif de chauffage d’eau sanitaire en fonction des tarifs dits « heures pleines - heures creuses ». De tels systèmes manquent de finesse et de flexibilité. Lorsqu’une situation réelle s’écarte des modèles prédéfinis, le fonctionnement peut devenir erratique et permettre certaines surcharges. Souvent, de tels systèmes interrompent Γ alimentation électrique au-delà du nécessaire.
En outre, les systèmes de pilotage connus impliquent d’identifier un unique gestionnaire. Or un réseau électrique global, composé de plusieurs sous-réseaux interconnectés, est généralement géré par plusieurs acteurs. En France par exemple, différents acteurs interviennent du réseau national de transport (Elaute Tension classe B ou HTB) au réseau domestique géré par le cirent final, en passant par le réseau de distribution incluant les réseaux de moyenne tension (MT aussi dénommés Haute Tension classe A ou HTA), et les réseaux de distribution (Basse Tension ou BT) alimentant en électricité la plupart des clients domestiques et professionnels commerciaux ou d’artisans au sein des quartiers. Les systèmes de gestion de l’énergie électrique actuels limitent la répartition de la gestion sur un réseau global. De tels systèmes sont techniquement incompatibles avec une décentralisation de la gestion, que cette décentralisation résulte de contraintes réglementaires, commerciales et/ou techniques. La répartition des charges sur un réseau de distribution est souvent incompatible avec une gestion par usage d’un réseau domestique.
Par ailleurs, la demanderesse a constaté d’autres effets indésirables et imprévus de certains systèmes de gestion : l’interruption temporaire de certains appareils conduit souvent à une augmentation brutale, massive et simultanée de la consommation d’énergie ultérieure des appareils pilotés. Autrement dit, une réduction maîtrisée et temporaire de la consommation peut conduire à l’effet pervers d’une surconsommation ultérieure parasite qui est parfois plus problématique que la consommation initiale évitée.
Un système de pilotage centralisé prévu pour fonctionner à une certaine échelle, c’est-à-dire avec un nombre d’appareils pilotés et une quantité d’énergie à gérer, peut difficilement être transposé à une échelle différente. De tels systèmes sont peu évolutifs. Les problèmes de surconsommation parasite tendent à s’aggraver avec l’augmentation du nombre d’appareils et avec l’augmentation des quantités d’énergie.
L’invention vient améliorer la situation.
La demanderesse propose un procédé de coordination de gestion d’énergie électrique dans lequel une pluralité de modules gestionnaires d’énergie électrique correspondent chacun à un point de livraison respectif. L’ensemble des points de livraison est situé en aval d’un nœud commun d’un réseau de distribution d’énergie électrique. Chacun des modules dispose de données prévisionnelles de consommations électriques relatives au point de livraison respectif. Le procédé comprend :
a) recueillir des premières données prévisionnelles relatives à un intervalle de temps commun et issues de la pluralité de modules,
b) déterminer une charge prévisionnelle du nœud pour ledit intervalle de temps à partir des premières données prévisionnelles recueillies,
c) comparer la charge prévisionnelle du nœud à une puissance de référence,
d) en fonction de la comparaison, transmettre un jeu de consignes à destination d’un groupe d’au moins un module parmi la pluralité de modules.
Un tel procédé permet de coordonner plusieurs sous réseaux d’énergie électrique alimentés via un nœud commun, tels que des réseaux domestiques d’un quartier alimentés via un transformateur local. La gestion transversale en fonction des usages devient possible : l’alimentation d’appareils non indispensables, par exemple du même type, peut par exemple être interrompue dans seulement quelques foyers d’un quartier à chaque instant plutôt que dans tous les foyers au même instant. Il est ainsi possible de réduire temporairement la consommation du quartier de manière précise en jouant sur le nombre de foyers visés, par exemple jusqu’à réduire la charge du transformateur jusqu’à un niveau acceptable. En outre, en coordonnant les régulations de consommation parmi les différents foyers au cours du temps, les efforts consentis par les usagers peuvent être répartis de manière équitable tout en permettant aux usagers de s’y soustraire à volonté. Par exemple, les régulations peuvent être appliquées au tour à tour à chacun des foyers d’un quartier tout en permettant à chacun des foyers de réserver à volonté des usages et/ou des périodes de temps dépourvues de régulations. Dans un tel environnement, augmenter le nombre de foyers conduit à augmenter les possibilités et donc à améliorer encore l’ajustement des régulations aux besoins réels à chaque instant, tout en réduisant les contraintes de chacun.
Dans le cas de réseaux comprenant des sources d’énergie et/ou des moyens de stockage d’énergie, ces derniers peuvent aussi être pilotés de manière coordonnée avec les consommations, par exemple pour améliorer la répartition dans le temps des charges supportées par le réseau. Ainsi, l’énergie injectée sur le réseau par une source d’énergie locale peut bénéficier directement aux consommateurs locaux sans perturber les parties du réseau situées au-delà du quartier. L’ensemble des usagers d’un quartier peuvent bénéficier de la flexibilité supplémentaire permise par des moyens de stockage d’énergie locaux.
Selon un second aspect, la demanderesse propose aussi une unité de coordination de gestion d’énergie électrique propre à mettre en œuvre le procédé.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 montre en détail un sous-réseau domestique apte à communiquer avec une unité de coordination selon l’invention,
- la figure 2 montre une vue globale d’un réseau et de sous-réseaux pour lesquels un procédé selon l’invention peut être mis en œuvre, et
- la figure 3 est un diagramme d’un mode de réalisation du procédé selon l’invention.
Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
Dans la suite, le terme « réseau » est employé au sens général d’ensemble de liens propres à faire transiter de l’énergie électrique sans se limiter à une architecture particulière. Par exemple, un réseau de distribution dans un quartier peut présenter une architecture dont chaque branche est isolée des autres.
Sur les figures 1 et 2, la référence 100 désigne un réseau électrique située en amont de sousréseaux 101, par exemple un réseau de distribution électrique alimentant une pluralité de sousréseaux d’un même quartier. La figure 1 représente un sous-réseau 101, ici un réseau domestique électrique d’une habitation. La référence 1 désigne un nœud situé à l’interface du réseau 100 et d’un sous-réseau 101, soit un point de livraison de l’énergie électrique. Le nœud 1 correspond usuellement à un compteur d’électricité, capable de mesurer la puissance électrique instantanée qui est fournie à une habitation ou à un site professionnel. Ici, les termes relatifs de « sous-réseau », « amont » et « aval » sont utilisés pour ordonner plusieurs parties d’un réseau global les unes par rapport aux autres. Un réseau global comprend ici un réseau de grande dimension en amont connecté à plusieurs sous-réseaux de petite dimension en aval.
De façon usuelle, une valeur de puissance électrique est affectée au nœud 1, par exemple conformément à un contrat commercial qui a été souscrit par un occupant de l’habitation auprès d’un fournisseur d’énergie électrique. Cette valeur de puissance électrique est appelée usuellement valeur de puissance souscrite. Elle est inférieure à une autre valeur, appelée valeur de raccordement, qui correspond au dimensionnement de l’installation électrique qui dessert l’habitation.
De façon usuelle aussi, le fournisseur d’énergie électrique établit un barème de tarification de la consommation électrique, avec des tarifs de consommation qui peuvent varier entre des plages horaires prédéterminées. Le coût de la consommation électrique pour l’occupant de l'habitation peut alors être calculé comme la somme pour toutes les plages horaires successives, de la consommation électrique pendant chaque plage horaire multipliée par un prix au kilowattheure pour cette plage horaire. Le plus souvent, le prix au kilowattheure à utiliser peut aussi dépendre de la valeur de puissance souscrite qui est affectée au nœud 1.
En figure 1, le sous-réseau 101 contient plusieurs appareils à alimenter en énergie électrique à partir du nœud 1, dont par exemple : un boîtier de connexion à un réseau internet 11, un aspirateur 12, un ustensile de cuisine 13, un téléviseur 14, un système d’éclairage 15, un lavevaisselle 21, un lave-linge 22, un chargeur de batteries connecté à un véhicule électrique 31, une installation de production d’eau chaude sanitaire 32, des éclairages à DEL 41, etc., de façon non-limitative et à titres d’exemples seulement.
Un module gestionnaire d’énergie électrique 2 est inséré, au moins fonctionnellement, entre le nœud 1 et des lignes d’alimentation électrique reliées aux appareils consommateurs d’énergie électrique de l’habitation. Une fonction du module 2 est de gérer dans le temps les démarrages d’alimentation électrique de certains au moins des appareils de l’habitation. Le module 2 peut piloter les appareils, par exemple, pour réduire le coût de consommation électrique tout en respectant la valeur de puissance électrique maximale du nœud 1. Pour effectuer ce pilotage, le module 2 peut intervenir physiquement via les lignes électriques concernées, par exemple à proximité du tableau de protection et de répartition usuel. De manière préférée, lorsque les appareils sont compatibles, le module 2 communique avec certains au moins des appareils pour les piloter sans intervenir physiquement sur les lignes d’alimentation. Dans ce cas, le module 2 n’a pas besoin d’être physiquement inséré entre le nœud 1 et des lignes d’alimentation électrique reliées aux appareils et peut être distant. Les appareils sont alors télécommandés
Pour cela, il est possible de décaler dans le temps (avancer ou retarder) et/ou de moduler en puissance l’alimentation électrique de certains au moins des appareils qui sont alimentés à partir du nœud 1. Ces appareils pour lesquels l’alimentation électrique peut être modulée et/ou différée sont répertoriés dans une liste à disposition du module 2.
Dans l’exemple décrit ici, les appareils sont classés en catégories en fonction de leur usage.
La catégorie référencée 10 comprend les appareils dont l’usage est dit « fatal », c’est-à-dire considéré comme non déplaçable et non modulable, qui ne peut être ni anticipé, ni retardé, et dont la consommation en puissance instantanée ne doit pas varier. La catégorie des appareils à usage fatal 10 comprend ici le boîtier de connexion à un réseau internet 11, l’aspirateur 12, l’ustensile de cuisine 13, le téléviseur 14 et le système d’éclairage 15.
La catégorie référencée 20 comprend les appareils dont l’usage est dit « déplaçable », c’est-àdire considéré comme pouvant être anticipé et/ou retardé dans le temps. La catégorie 20 des appareils à usage déplaçable comprend ici le lave-vaisselle 21 et le lave-linge 22.
La catégorie référencée 30 comprend les appareils dont l’usage est dit « modulable et déplaçable », c’est-à-dire considéré comme pouvant être anticipé et/ou retardé et dont l’alimentation en puissance instantanée peut varier. La catégorie des appareils à usage modulable et déplaçable 30 comprend ici le chargeur de batteries connecté à un véhicule électrique 31 et l’installation de production d’eau chaude sanitaire 32.
La catégorie référencée 40 comprend les appareils dont l’usage est dit « modulable », c’est-àdire considéré comme ne pouvant pas être anticipé et/ou retardé, mais dont la consommation en puissance instantanée peut varier. La catégorie 40 des appareils à usage modulable comprend ici les éclairages à DEL 41.
D’autres catégories et d’autres appareils peuvent être prévus. En figure 2 par exemple, le sousréseau 101c comprend une catégorie référencée 50 et qui comprend, par exemple, un moyen de stockage d’énergie tel qu’une batterie. La catégorie 50 vise les appareils qui peuvent alternativement consommer et fournir de l’énergie électrique. Le sous-réseau lOld comprend quant à lui une catégorie référencée 60 et qui comprend par exemple une éolienne domestique ou un ou plusieurs panneaux photo voltaïques. La catégorie 60 vise les sources d’énergie électrique.
La classification des appareils en catégories permet d’appliquer des règles d’alimentation, notamment de priorité, distinctes entre les catégories. Les appareils de la catégorie à usage fatal peuvent ici être considérés prioritaires lorsqu’ils sont programmés ou démarrés par l’occupant de l’habitation. De même, les sources d’énergie 60 peuvent être considérées comme prioritaires au sens que l’énergie produite est toujours transmise sur le réseau 100, en particulier lorsque les sources d’énergie, appartenant à la catégorie 60, ne sont pas couplées à un moyen de stockage d’énergie.
Du point de vue de la gestion, les sources d’énergie peuvent être considérées comme équivalentes à un appareil à « consommation négative ». Il en est de même pour les appareils de la catégorie 50, tel qu’une batterie, lorsqu’ils fonctionnent en mode restitution d’énergie.
L’alimentation des appareils peut être pilotée en fonction des règles de priorité et de sorte que la consommation cumulée instantanée au nœud 1 tende vers un objectif prédéterminé, par exemple ne pas dépasser une valeur maximum prédéfinie et/ou ne pas descendre au-dessous d’une valeur minimum prédéfinie.
L’objectif peut être fixe ou variable. Les valeurs minimum/maximum peuvent, par exemple, être définies en fonction de la valeur de puissance souscrite ou de la valeur de raccordement. Les valeurs minimum/maximum peuvent varier dans le temps, par exemple en fonction de plages horaires successives, par exemple avec une périodicité quotidienne ou hebdomadaire. Les valeurs minimum/maximum peuvent aussi être déterminées en fonction de données tarifaires, par exemple un barème de prix du kilowattheure en fonction des plages horaires de consommation électrique.
Les valeurs minimum/maximum peuvent être fixées manuellement par les usagers du sousréseau 101 ou un opérateur, ou encore être reçues comme des données d’entrée par le module 2, par exemple via une connexion avec une unité 150 de coordination de gestion d’énergie électrique externe au sous-réseau 101. Les valeurs minimum/maximum peuvent aussi être déterminées en fonction d’une combinaison de plusieurs paramètres parmi les exemples précédents. Dans les exemples qui suivent, les objectifs de chaque module 2 sont déterminés en combinant des règles préétablies et en fonction de données d’entrée reçues de l’unité 150 de coordination de gestion d’énergie électrique externe au sous-réseau 101. Les règles préétablies sont propres à chaque module 2, par exemple établies par l’occupant d’un logement. Les règles du module 2 comprennent des règles de traitement des données reçues de l’unité 150 pour appliquer strictement, partiellement ou pas du tout des consignes reçues de l’unité 150 en fonction des situations. Les appareils sont pilotés par le module 2, optionnellement en fonction de Γ unité 150, mais pas directement par Γ unité 150. La communication entre le module 2 et l’unité 150 s’apparente davantage à une communication de type «handshake» qu’à une communication du type « maître-esclave ».
Dans le contexte de la gestion coordonnée, la situation la plus commune que l’on cherche à maîtriser est celle d’une consommation, généralement en puissance instantanée, de l’ensemble des sous-réseaux 101 qui tendrait à faire transiter par le nœud 5 une puissance instantanée supérieure à celle techniquement acceptable par le nœud 5. Les efforts demandés, et éventuellement acceptés par les sous-réseaux 101 pour réguler une telle situation comprennent donc essentiellement des réductions de consommation. Néanmoins, de tels efforts peuvent aussi comprendre la fourniture d’énergie au réseau 100 via d’autres nœuds que le nœud 5, par exemple au moyen des appareils de la catégorie 50 en mode restitution d’énergie et/ou aux sources d’énergie de la catégorie 60 des sous-réseaux 101.
Le module 2 dispose de données prévisionnelles de consommation électriques relatives au nœud 1. Ici, les données prévisionnelles sont associées à une période de temps. Le module 2 dispose de données prévisionnelles pour une pluralité d’intervalles de temps successifs et futurs, par exemple 48 périodes de 1 heure correspondant aux prochaines 48 heures.
Pour chacun des intervalles de temps, les données prévisionnelles de chaque module 2 comprennent au moins une information quantitative relative à l’énergie totale à consommer via le nœud 1, par exemple exprimée en kilowattheure.
Dans un exemple, les données prévisionnelles comprennent la répartition d’une quantité totale d’énergie en fonction de catégories d’usages, par exemple les catégories 10, 20, 30, 40, 50, 60 décrites ci-avant. Dans ce cas, la quantité totale peut être déduite en additionnant les quantités souhaitées de chacune des catégories.
Les données prévisionnelles peuvent en outre comprendre des informations relatives à un niveau de prédisposition à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie. Le niveau de prédisposition est associé à une information relative à la modification de la quantité totale d’énergie prévue, par exemple exprimée en kilowattheure ou en un pourcentage de modification par rapport à l’énergie totale à consommer.
Par exemple, le niveau de prédisposition, ou le profil d’engagement, peut être sélectionné parmi l’un des niveaux prédéfinis suivants :
- un niveau maximum, ou « autosacrifice » : l’usager du sous-réseau 101 est volontaire, pendant l’intervalle de temps, pour que certains de ses usages, généralement non essentiels, soient empêchés ou réduits en priorité par rapport aux autres sous-réseau 101. Le module 2 peut être configuré pour associer un ensemble d’actions au niveau autosacrifice. Par exemple, l’autosacrifice peut correspondre à la non-alimentation des appareils des catégories 20 « déplaçables » et 30 « modulable et déplaçable » et/ou la modification en puissance de l’alimentation des appareils de la catégorie 40 « modulable ». L’autosacrifice peut en variante correspondre à la non-alimentation des appareils de la catégorie 20 « déplaçables » et/ou la modification en puissance de l’alimentation des appareils des catégories 30 « modulable et déplaçable » et 40 « modulable ».
- un niveau intermédiaire, ou « standard » : l’usager du sous-réseau 101 est volontaire, pendant l’intervalle de temps, pour que certains de ses usages soient empêchés ou réduits. Le module 2 peut être configuré pour associer un ensemble d’actions au niveau standard. Lesdites actions peuvent être similaires à celles du niveau autosacrifice, ou différentes.
- un niveau faible, ou «privilégié»: l’usager du sous-réseau 101 indique qu’il souhaite, pendant l’intervalle de temps, qu’aucun de ses usages ne soit empêché ou réduit. Le module 2 peut être configuré pour n’appliquer aucune mesure de modification de consommation pendant l’intervalle de temps, quelles que soient les consignes reçues de l’unité 150.
- Un niveau « aucun », ou « zéro », ou « maintenance » : l’usager indique qu’il ne souhaite recevoir aucune consigne, autrement dit être au moins virtuellement déconnecté des unités externes au sous-réseau 101 telles que l’unité 150. Un tel niveau peut être sélectionné, par exemple, lors d’une opération de maintenance ou de diagnostic sur l’installation qui nécessite de ne pas être soumis à des consignes externes pour s’assurer du bon fonctionnement de base de l’installation.
Chaque comportement peut être encouragé par des compensations correspondant au niveau sélectionné. Les compensations peuvent, par exemple, être financières ou prendre la forme de « points ». De tels « points » peuvent par exemple être gagnés en réglant un niveau maximum et en appliquant des mesures de modification de consommation. Les « points » peuvent ensuite être utilisés pour bénéficier d’un niveau « privilégié » sans pénalité financière. De manière générale, un système de points peut être mis en place pour améliorer l’équité des efforts consentis par chacun des sous-réseaux 101 par rapport aux autres.
La figure 2 représente le réseau électrique 100 situé en amont des sous-réseaux 101a, 101b, 101c et lOld. Le réseau électrique 100 est alimenté, en amont, via un autre réseau 300. La référencé 5 désigne un nœud situé à l’interface du réseau électrique 100 et de l’autre réseau 300 en amont.
Dans l’exemple décrit ici, le réseau électrique 100 correspond à un réseau de distribution basse tension (BT), typiquement à 400 V ou 220 V en Lrance, d’un quartier de plusieurs foyers.
L’autre réseau 300 correspond à un réseau de répartition à haute-tension (HTA), typiquement à 20 kV en France. Le nœud 5 correspond à un transformateur haute-tension/basse-tension (HTA/BT). Ici, le nœud 5 constitue l’unique nœud d’alimentation externe au réseau 100. En variante, plusieurs nœuds d’alimentation peuvent être prévus. Les nœuds la, lb, le et ld correspondent respectivement à chacun des quatre points de livraison de quatre foyers du quartier. Chacun des quatre foyers comprend un réseau domestique formant sous-réseau et référencé respectivement 101a, 101b, 101c et lOld. Ici, chaque nœud la, lb, le et ld constitue l’unique nœud du sous-réseau respectif 101a, 101b, 101c et lOld faisant interface avec le réseau 100.
Un réseau domestique peut désigner ici le réseau électrique d’une maison ou d’un appartement d’un particulier mais aussi le réseau électrique d’une entreprise dont les besoins quantitatifs sont sensiblement équivalents à ceux d’un particulier.
Sur la figure 2, les liaisons électriques, du nœud 5 en amont jusqu’à chacun des nœuds la, lb, le et ld en aval, ne sont pas représentées. Chaque nœud la, lb, le et ld est associé à un module gestionnaire d’énergie électrique référencé respectivement 2a, 2b, 2c et 2d. Chacun des modules 2a, 2b, 2c et 2d peut correspondre, par exemple, au module 2 décrit ci-avant.
L’unité 150 de coordination de gestion d’énergie électrique comprend des moyens de communications aptes à recevoir des données depuis chacun des modules 2a, 2b, 2c et 2d et transmettre des consignes à chacun des modules 2a, 2b, 2c et 2d. Les moyens de communication peuvent comprendre divers appareillages et mettre en œuvre divers protocoles de communication connus en soit. La communication peut par exemple être assurée via le réseau internet lorsque les modules 2a, 2b, 2c et 2d y sont connectés.
Dans l’exemple décrit ici, une première entité est responsable du bon fonctionnement technique du réseau 300. Une seconde entité est responsable du bon fonctionnement technique du réseau 100, et ici de l’unité 150. Des troisièmes entités sont commercialement responsables de la fourniture d’énergie électrique à chacun des nœuds la, lb, le et ld et au moins en partie des modules 2a, 2b, 2c et 2d. Des quatrièmes entités, typiquement des particuliers, sont responsables des sous-réseaux 101a, 101b, 101c et lOld. Les diverses entités peuvent avoir à la fois des contraintes communes et des contraintes qui leur sont propres. Par conséquent, il est souhaitable que l’unité 150 ne puisse pas piloter directement les appareils électriques sans passer par les modules 2, sans quoi les troisièmes entités et quatrièmes entités sont privées de contrôle. Il est souhaitable que le pilotage permette de protéger l’intégrité de chaque partie du réseau global pour éviter les dysfonctionnements techniques et les pannes.
Dans un exemple, on définit les indices, paramètres et variables suivants :
Indices :
- n désigne un sous-réseau 101, soit dans le cas de la figure 2, n = a, b, c ou d ;
-1 désigne un intervalle de temps ;
- d désigne un intervalle de validité temporelle. Il se distingue de l’intervalle de temps t qui sert à la progression du procédé.
Paramètres :
- N est le nombre de sous-réseau 101, soit N = 4 dans l’exemple de la figure 2 ;
- Δί est le pas de temps du procédé, soit \t = 1 heure dans l’exemple de la figure 2 ;
- H désigne l’ensemble des N sous-réseaux 101 avec H = {hi,...,hn,...,hN}, soit hi = 101a, h2 = 101b, h3 = 101c et h4 = lOld dans l’exemple de la figure 2. Chaque élément de cet ensemble est, ici, représenté par le quintuplet hn = (Pn, Pn max, Bn, Sn, Fn) où :
- Pn est un vecteur de dimension T dont chaque élément pn l représente la puissance maximale prévue du sous-réseau hn à l’intervalle t, la puissance maximale prévue pouvant évoluer au cours du procédé ;
- Pn max est un vecteur de dimension T dont chaque élément pnmax,t représente la puissance souscrite pour le sous-réseau hn, disponible au nœud 1 et à l’intervalle t ;
- Bn est un vecteur, ici de dimension τ, dont chaque élément bn d représente le nombre de points que le sous-réseau hn a gagnés en ayant appliqué des mesures de modification de consommation à un intervalle de temps t ; la dimension τ indique que les point restent valides au cours des τ intervalles de temps suivants l’application des mesures. Cette dimension peut être différente ;
- Sn décrit un profil de comportement du sous-réseau hn, soit ici le niveau de prédisposition à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie. s„ = 0 indique un profil « autosacrifice », sn = 1 indique un profil « standard », sn = 2 indique tout profile ne contribuant pas à l’effort de modification de consommation d’énergie ;
- Fn est un vecteur de dimension T dont chaque élément fn l, avec 0 < fnl < 1 représente la part maximale de la contribution du sous-réseau hn à l’intervalle t par rapport à pn max,t, cet élément, par exemple exprimé en pourcentage, est calculé en fonction des mesures de modification de consommation d’énergie associées au profil sn par le module 2. Deux sous-réseaux hn et h„- ayant un même profil (sn = sn ) peuvent donc avoir des parts maximales de modification différentes (fn l / fn l) ;
- Pmax est la puissance maximale du nœud 5, soit ici la limite technique de puissance instantanée admissible pour le transformateur BT ;
- a, avec 0 < a < 1, représente une réserve de puissance comme marge de sécurité du réseau 100, soit une part de Pmax, par exemple exprimée en pourcentage ;
- C est un vecteur de dimension T dont chaque élément c1 représente un coefficient de valorisation des points à gagner pendant l’intervalle t ;
- τ désigne une durée de validité des points gagnés par un sous-réseau 101 ayant consenti à un effort de modification de consommation. Autrement dit, τ= d x At.
Variables :
- Pn’ est un vecteur de dimension T dont chaque élément p’n l représente la puissance maximale révisée du sous-réseau hn à l’intervalle t ;
- E est un vecteur de dimension T dont chaque élément £l représente une modification en énergie à consommer à l’intervalle t, par exemple exprimée en kilowattheure ;
- Eo est similaire à E et vise la première estimation établie dans le procédé ;
- ET est un vecteur de dimension T dont chaque élément ul est une alerte transmise au module 2 du sous-réseau hn pour l’intervalle t, par exemple lorsque la somme des consommations Pn ne converge pas en deçà de la puissance Pmax du nœud 5. ETne telle alerte peut, par exemple, indiquer à des occupants d’un logement que réaliser un effort spontané manuel pour réduire la consommation est le bienvenu. Ehi gestionnaire du réseau 100 peut aussi recevoir une telle alerte et déclencher des systèmes de sécurité et de protection. Ici, si la consommation de l’ensemble des sous-réseaux hn à l’intervalle t risque de résulter en un dépassement de la capacité du poste de transformateur BT au nœud 5, alors ul = 1, sinon ul = 0 ;
- An est un vecteur de dimension T dont chaque élément an l représente l’acquittement du sousréseau hn d’une consigne reçue de l’unité 150 pour l’intervalle t. anl = 1 en cas de confirmation d’application d’une consigne par le sous-réseau hn, an l = 0 sinon ;
L’unité 150 peut mettre en œuvre un procédé selon l’invention. ETn exemple d’un tel procédé va maintenant être décrit en référence à la figure 3.
Dans une étape a), des premières données prévisionnelles relatives à un intervalle de temps t commun et issues de la pluralité de modules 2 sont recueillies.
Dans l’exemple de la figure 3, des premières données prévisionnelles sont recueillies pour chacun des intervalles de temps t allant de 1 à T. Chaque intervalle de temps a une durée Δί. L’ensemble des données prévisionnelles recueillies correspond à l’ensemble H de la partie référencée 71 de la figure 3.
Dans une étape b), l’unité 150 détermine une charge prévisionnelle du nœud 5 pour chaque intervalle de temps t à partir des premières données prévisionnelles hn recueillies, par exemple en additionnant les éléments pn l, c’est-à-dire la puissance maximale prévue de chaque sousréseau hn à l’intervalle t.
Ensuite, la valeur de t est initialisée avec la valeur 1 dans une opération 72.
Dans une étape c), l’unité 150 compare la charge prévisionnelle du nœud 5 du réseau 100 à une puissance de référence, par exemple en vérifiant l’inéquation I de l’opération référencée 73 de la figure 3 :
Figure FR3060819A1_D0004
N
Pn — (1 * Pmax n=l
Ici, il est vérifié, pour l’intervalle t, si la valeur de crête de la puissance instantanée cumulée sur l’ensemble du réseau de distribution (correspondant au réseau 100) ne dépasse pas la capacité du transformateur MT/BT (correspondant au nœud 5) et desservant le quartier. Ici, une marge de sécurité de α X Pmax est appliquée.
Si l’inéquation (I) est vérifiée, alors t est incrémenté de 1 dans une opération 76.
Sinon, l’unité 150 calcule l’effort à fournir pour respecter l’inéquation I précédente, c’est-à-dire ici la modification de la consommation électrique à recommander pour l’intervalle de temps t. Par exemple, l’unité 150 applique l’équation II de l’opération référencée 74 de la figure 3 :
Figure FR3060819A1_D0005
Ensuite, l’unité 150 identifie un premier groupe de sous-réseaux hn auxquels envoyer un jeu de consignes. Ceci correspond à l’opération 75 de la figure 3.
Dans l’exemple décrit ici, la composition du premier groupe de modules 2 destinataire d’un premier jeu de consignes est sélectionnée en fonction des premières données prévisionnelles hn transmises par lesdits modules 2, par exemple en tenant compte du niveau de prédisposition sn à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie et/ou en fonction des points Bn accumulés. Ici, l’unité 150 sélectionne uniquement les sous-réseaux hn ayant un profil de comportement « standard » (sn = 1) et, en priorité parmi ces derniers, ceux ayant le moins de points Bn gagnés au cours de τ. Ceci correspond à définir la composition du premier groupe de sous-réseau hn de la manière suivante :
Vhn e H tel que sn = 1, et dans l’ordre de priorité suivant :
~ Στ ό
Figure FR3060819A1_D0006
Dans l’exemple décrit ici, le premier jeu de consignes comprend des consignes dont la nature est adaptée à chaque module 2 du premier groupe de sous-réseaux hn en fonction des premières données prévisionnelles transmises par ledit module 2. Par exemple, le jeu de consignes destiné à un sous-réseau hn est, ici, fonction de :
- la part maximale fn l de la contribution du sous-réseau hn, à l’intervalle t, et de
- la puissance souscrite pn max,t pour le sous-réseau hn, à l’intervalle t.
Ici, les consignes sont en outre coordonnées entre elles de sorte que l’application de l’ensemble des consignes sur une pluralité de sous-réseaux hn tende à réduire la charge du nœud 5.
Ceci correspond à calculer la puissance maximale recommandée p’n l du sous-réseau hn à l’intervalle t au moyen de l’équation (III) suivante :
P'n = Pn — min fn X PnaX,t^
Puis, l’effort restant à apporter est mis à jour par l’équation (IV) suivante :
£t = £t - p'tn x Δί
Puis, l’opération 76 d’incrémentation de t est mise en œuvre.
Après l’opération 76, une opération 77 consiste à vérifier que l’ensemble des intervalles t de l’ensemble T ont été parcourus. Sinon, les mêmes opérations sont mises en œuvre pour les intervalles t suivants, en commençant par l’opération 73.
Si oui, une opération 78 est mise en œuvre.
Au cours des opérations 73 à 77, le calcul des puissances maximales recommandées p’n l pour chacun des sous-réseaux hn du premier groupe est effectué tour à tour pour l’intervalle de temps t. En variante, le calcul des puissances maximales recommandées p’nl peut être stoppé dès que le signe de £l change, c’est-à-dire ici dès que l’objectif de modification de consommation prévu est suffisant, et les sous-réseaux hn restant peuvent être exclus du premier groupe. Ainsi, les efforts demandés sont ajustés aux besoins sans effort superflu.
Dans une étape d), l’unité 150 transmets un jeu de consignes à destination du groupe d’au moins un module 2 parmi la pluralité de modules 2.
Dans l’exemple décrit ici, cette étape comprend l’opération 78 : les efforts recommandés établis précédemment sont envoyés, en tant que consignes, aux sous-réseaux hn du premier groupe. Le jeu de consignes peut donc s’exprimer de la manière suivante :
P'n = [p'n,t=l.....Γ]
À ce stade, l’unité 150 attend l’acquittement des consignes de la part de chacun des modules 2 des sous-réseaux hn du premier groupe. Chaque module 2 peut refuser l’application des consignes, par exemple en fonction de nouveaux réglages de la part des occupants du logement, par exemple la prévision d’un usage nouvellement planifié.
À réception des acquittements, l’unité 150 attribue la valeur 1 aux indices an l des sous-réseaux hn ayant accepté d’appliquer la consigne et attribue la valeur zéro aux indices anl des sousréseaux hn l’ayant refusé, et calcule l’effort restant à fournir à chaque intervalle de temps t après application des efforts pour lesquels un acquittement a été reçu. Ceci correspond à l’opération 79 de la figure 3 par l’équation (V) suivante :
N £t = £o~^ P'n Χα^χΔί n=l
Dans une opération 80, il est vérifié que l’objectif est atteint avec les efforts acquittés. Autrement dit, on vérifie si les efforts restants sont nuis ou négatifs. Dans le cas d’un objectif de modification de consommation, cela correspond à vérifier l’inéquation £t > 0.
Si l’objectif est atteint, c’est-à-dire si l’inéquation précédente n’est pas vérifiée, alors l’opération 81 est mise en œuvre. L’opération 81 permet de mettre à jour les valeurs de puissance prévue, y compris celles qui n’ont pas changé. Ceci permet de mettre à jour ultérieurement les points bonus Bn dans les opérations suivantes.
Ensuite, une opération 89 est mise en œuvre. L’opération 89 comprend l’attribution des rétributions, ici les points Bn, aux sous-réseaux hn. Les sous-réseaux hn ayant participé à l’effort sont gratifiés de points. Ceci peut être formulé selon l’instruction VI suivante :
PUSH (βη, Pn t Pn χ Δί Xc1 Xa^ \ £o
Ici, les points gagnés il y a τ arrivent à expiration et sont supprimés du vecteur Bn.
Après l’opération 89, le procédé se termine en une opération 90.
Si l’objectif n’est pas atteint à l’issue de l’opération 80, alors l’intervalle de temps est réinitialisé (t = 1) au cours d’une opération 82.
Puis, une opération 81 est mise en œuvre. L’opération 81 est similaire à l’opération 75 décrite ci-avant, à ceci près que le second groupe de modules 2 destinataire du second jeu de consignes comprend les modules 2 n’ayant pas un niveau de prédisposition sn à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie « standard » (sn = 1) mais cette fois un niveau de prédisposition sn à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie « autosacrifice » (sn = 0). La priorité est donnée aux sous-réseaux hn ayant le moins de points, comme dans l’opération 75.
Une fois la mise à jour de l’effort restant à apporter par l’équation (IV) décrite ci-avant, une opération 84 similaire à l’opération 80 est mise en œuvre pour vérifier à nouveau si l’objectif est atteint.
Si l’objectif n’est pas atteint (£i > 0 est vérifié), l’opération 85 est mise en œuvre. L’opération 85 comprend l’attribution de la valeur 1 à l’indice a1 des sous-réseaux hn du second groupe. Puis l’opération 86 est mise en œuvre.
Si l’objectif est atteint (£i < 0), l’opération 85 n’est pas mise en œuvre et l’opération 86 est mise en œuvre.
L’opération 86 consiste à incrémenter t de 1 de manière similaire à l’opération 76 décrite ciavant.
Puis l’opération 87 est mise en œuvre. L’opération 87 est similaire à l’opération 77 et consiste à vérifier que l’ensemble des intervalles t du pas Δί ont été parcourus. Si non, les mêmes opérations sont mises en œuvre pour les intervalles t suivants, en commençant par l’opération 83.
Une fois le second groupe identifié et le second jeu de consignes fixé, le second jeu de consigne peut être transmis aux sous-réseaux hn du second groupe. Cette fois, attendre un acquittement est superflu car les modules 2 des sous-réseaux hn du second groupe sont a priori configurés pour accepter et appliquer par défaut les consignes (mode autosacrifice). Des acquittements peuvent néanmoins être mis en œuvre, par exemple pour s’assurer de la prise en compte des consignes par les modules 2.
Si l’ensemble des intervalles t ont été parcourus (opération 87), l’opération 78’ équivalente à l’opération 78 pour les modules 2 ayant un niveau de prédisposition sn à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie « autosacrifice » (sn = 0).
Puis l’opération 88 est mise en œuvre. L’opération 88 est équivalente à l’opération 81 décrite ciavant.
Puis, l’opération 89 décrite ci-avant est mise en œuvre, avant de terminer le procédé par l’opération 90.
L’ensemble des opérations 82 à 88 peut être vu comme la transmission d’un jeu de consignes à nouveau révisées par rapport au premier jeu de consignes envoyé au premier groupe.
Lors du recueille des données par l’unité 150 de coordination en provenance des modules 2 des sous-réseaux hn, lors des acquittements des modules 2 en réponses à la réception des consignes (opération 78) et/ou en réponses à la réception des consignes envoyées au sous-réseaux hn en mode auto-sacrificielle (après l’opération 87), des données prévisionnelles révisées peuvent en outre être reçues par l’unité 150. Les données prévisionnelles révisées correspondent, par exemple, aux premières données prévisionnelles mises à jour par l’application, au moins partielle, des consignes et optionnellement par l’application de modifications de planifications à disposition du module 2.
Les données prévisionnelles révisées peuvent être prises en compte par l’unité 150 pour affiner les valeurs de la modification de puissance p’n l avant d’estimer la charge prévisionnelle du nœud 5 (opération 79).
Lorsque l’objectif n’est pas atteint, c’est-à-dire que la charge prévisionnelle révisée du nœud 5 dépasse la puissance de référence, ici (1-a) x Pmax, une alerte ut à destination des modules 2 et/ou à destination des gestionnaires des réseaux 100 et/ou 300 peut être envoyée. L’alerte peut être transmise à la suite de la transmission des premières consignes (opération 78), ou bien seulement à la suite de la transmission des secondes consignes (opérations 87-88).
Les données prévisionnelles et/ou les données prévisionnelles révisées peuvent présenter certaines au moins des informations suivantes :
- une courbe de charge optimisée localement sous forme d’un vecteur Pn de dimension T dont chaque élément pn l représente la puissance maximale optimisée localement à l’intervalle t ;
- la puissance maximale pn max,t associée au nœud 1 du sous-réseau hn ;
- les points Bn gagnés au cours des derniers intervalles de temps (ici τ) ;
- le paramètre sn décrivant le profil de comportement du sous-réseau hn ;
- le paramètre Fn dont chaque élément fn l (0 < fnl < 1) représente le pourcentage de la contribution du sous-réseau hn à l’intervalle t par rapport à pn max,t.
Le procédé implique des échanges d’informations entre des organes distants. Ainsi, afin de limiter les risques d’interception et d’usage mal intentionné des données par des tiers, la nature des données peut être volontairement limitée. Par exemple, les données de consignes relatives à un nœud 1 peuvent comprendre des objectifs de modification quantitatifs de consommation d’énergie électrique et être dépourvues de distinction d’usage de l’énergie électrique. Dans ce cas, les modules 2 sont configurés pour adapter ou non l’alimentation des différentes catégories d’appareils de manière indépendante des consignes reçues de l’unité 150 de coordination. Autrement dit, il appartient au module 2 d’appliquer ou non l’optimisation locale pour laquelle un accord a été notifié à l’unité 150.
En outre, les données prévisionnelles recueillies, initiales et/ou révisées, peuvent être dissociées de données d’identification des modules 2 ou des point de livraison avant d’être transmises à des unités tiers 350, de sorte que toute donnée tirée du procédé soient anonymisée avant toute exploitation différente de celles nécessaires au procédé. Par exemple, de telles données pourraient être utilisées pour étudier statistiquement le fonctionnement sans avoir besoin d’identifier chaque module 2.
Dans les exemples précédents, le niveau de détail des données reçues par l’unité 150 est suffisant pour le bon fonctionnement du procédé. Des données plus détaillées pourraient aussi être transmises à l’unité 150, notamment à propos des divers usages. Néanmoins, échanger des données avec un faible niveau de détail limite les risques d’un usage mal intentionné en cas d’interception par un tiers.
Le système d’attribution de points décrit ci-avant est un exemple particulier d’un moyen permettant de répartir équitablement les efforts consentis entre les divers sous-réseaux hn. En variante, l’application effective ou non des consignes par chaque module 2 peut être stockée au moins temporairement pour former un historique de sorte que la composition du groupe de modules 2 destinataire d’un jeu de consignes puisse être rendue dépendante de l’application effective ou non des consignes par chaque module 2 au cours d’un intervalle de temps t antérieur.
Certains au moins des éléments décrits ici peuvent être prévus en redondance de sorte qu’en cas de défaillance de l’un des éléments, le système dans son ensemble peut rester opérationnel. L’unité 150 de coordination de gestion d’énergie peut en particulier être dédoublée.
De manière générale et sauf indication contraire, les différentes variantes décrites peuvent être mise en œuvre indépendamment les unes des autres. Elles peuvent aussi, sauf incompatibilité manifeste, être combinées entre elles.
Le procédé peut être mis en œuvre par des moyens informatiques. L’invention pourrait aussi viser un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
L’invention ne se limite pas aux exemples de procédés et d’unités de coordination décrits ci10 avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre des revendications ci-après.
Les caractéristiques suivantes peuvent, optionnellement, être mises en œuvre :
- les consignes du jeu de consignes sont coordonnées entre elles de sorte que l’application de 15 l’ensemble des consignes tende à réduire la charge du nœud par rapport à la charge prévisionnelle du nœud ;
- le procédé comprend en outre, en réponse au jeu de consignes transmis, recueillir des données prévisionnelles révisées relatives à l’intervalle de temps et issues au moins de modules du groupe ;
- en fonction de la comparaison de la charge prévisionnelle révisée du nœud à la puissance de référence, transmettre un jeu de consignes à nouveau révisées à destination d’un second groupe d’au moins un module parmi la pluralité de modules, le second groupe étant différent du premier ;
- en fonction de la comparaison, transmettre une alerte à destination des modules et/ou à destination d’un gestionnaire du réseau ;
- les données prévisionnelles de consommations électriques relatives à un point de livraison comprennent des informations relatives à un niveau de prédisposition à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie électrique ; et
- les données prévisionnelles recueillies contiennent des informations classées en catégories d’appareils électriques susceptibles d’être reliés en aval de chaque point de livraison, et dans lequel le jeu de consignes contient des consignes dépendantes desdites catégories.

Claims (16)

  1. Revendications
    1. Procédé de coordination de gestion d’énergie électrique dans lequel une pluralité de modules (2) gestionnaires d’énergie électrique correspondent chacun à un point de livraison (1) respectif, l’ensemble des points de livraison (1) étant situé en aval d’un nœud (5) commun d’un réseau de distribution d’énergie électrique (100), chacun des modules (2) disposant de données prévisionnelles de consommations électriques relatives au point de livraison (1) respectif, le procédé comprenant :
    a) recueillir des premières données prévisionnelles relatives à un intervalle de temps (t) commun et issues de la pluralité de modules (2),
    b) déterminer une charge prévisionnelle du nœud (5) pour ledit intervalle de temps (t) à partir des premières données prévisionnelles recueillies,
    c) comparer la charge prévisionnelle du nœud (5) à une puissance de référence (Pmax),
    d) en fonction de la comparaison, transmettre un jeu de consignes à destination d’un groupe d’au moins un module (2) parmi la pluralité de modules (2).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la composition du groupe de modules (2) destinataire d’un jeu de consignes est sélectionnée en fonction des premières données prévisionnelles transmises par lesdits modules (2).
  3. 3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le jeu de consignes comprend des consignes dont la nature est adaptée à chaque module (2) du groupe en fonction des premières données prévisionnelles transmises par ledit module (2).
  4. 4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les consignes du jeu de consignes sont coordonnées entre elles de sorte que l’application de l’ensemble des consignes tende à réduire la charge du nœud (5) par rapport à la charge prévisionnelle du nœud (5).
  5. 5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre :
    e) en réponse au jeu de consignes transmis, recueillir des données prévisionnelles révisées relatives audit intervalle de temps (t) et issues au moins de modules (2) du groupe.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les données prévisionnelles révisées de chaque module (2) correspondent aux premières données prévisionnelles dudit module (2) mises à jour au moins par l’application des consignes.
  7. 7. Procédé selon l’une des revendications 5 et 6, comprenant en outre :
    f) déterminer une charge prévisionnelle révisée du nœud (5) pour ledit intervalle de temps (t) à partir des données prévisionnelles révisées recueillies,
    g) comparer la charge prévisionnelle révisées du nœud (5) à la puissance de référence (Pmax).
  8. 8. Procédé selon la revendication 7, comprenant en outre :
    h) en fonction de la comparaison, transmettre un jeu de consignes à nouveau révisées à destination d’un second groupe d’au moins un module (2) parmi la pluralité de modules (2), le second groupe étant différent du premier.
  9. 9. Procédé selon l’une des revendications 7 et 8, comprenant en outre :
    i) en fonction de la comparaison, transmettre une alerte à destination des modules (2) et/ou à destination d’un gestionnaire du réseau (100).
  10. 10. Procédé selon l’une des revendications 8 et 9, mis en œuvre pour une pluralité d’intervalles de temps (t) successifs et futurs.
  11. 11. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les données prévisionnelles de consommations électriques relatives à un point de livraison (1) comprennent des informations relatives à un niveau de prédisposition (sn) à appliquer des consignes de modification de consommation d’énergie électrique.
  12. 12. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les consignes comprennent des objectifs de modification quantitatifs de consommation d’énergie électrique et sont dépourvues de distinctions d’usage de l’énergie électrique.
  13. 13. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le contenu des données prévisionnelles recueillies sont dissociées de données d’identification des modules (2) et des points de livraison (1) avant d’être transmises à des unités tiers, de sorte que toute donnée tirée du procédé soient anonymisée avant toute exploitation autre que celles nécessaires au procédé.
  14. 14. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’application effective ou la non application des consignes par chaque module (2) est mémorisée au moins temporairement de sorte que la composition du groupe de modules (2) destinataire d’un jeu de consignes puisse être rendue dépendante de la mise en application des consignes par chaque module (2) au cours d’un intervalle de temps (t) antérieur.
  15. 15. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les données
    5 prévisionnelles recueillies contiennent des informations classées en catégories (10, 20, 30, 40, 50, 60) d’appareils électriques susceptibles d’être reliés en aval de chaque point de livraison (1), et dans lequel le jeu de consignes contient des consignes dépendantes desdites catégories (10, 20, 30, 40, 50, 60).
    10
  16. 16. Unité (150) de coordination de gestion d’énergie électrique, comprenant des moyens de communication avec une pluralité de modules (2) gestionnaires d’énergie électrique correspondants chacun à un point de livraison (1) respectif, l’ensemble des points de livraison (1) étant situés en aval d’un nœud (5) commun d’un réseau de distribution d’énergie électrique (100),
    15 l’unité (150) étant agencée pour mettre en œuvre un procédé de coordination conforme à l’une quelconque des revendications précédentes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3097087A1 (fr) 2019-06-06 2020-12-11 Electricite De France Procédé de gestion de consommation dans un réseau de distribution

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010065197A2 (fr) * 2008-12-04 2010-06-10 American Power Conversion Corporation Cumul d'économies d'énergie
EP2221756A2 (fr) * 2009-02-18 2010-08-25 General Electric Company Gestion de l'énergie
US20110196547A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-11 Jong Soo Park Apparatus for controlling a power using a smart device and method thereof
EP2535685A1 (fr) * 2011-06-13 2012-12-19 General Electric Company Sous-comptage de consommation d'alimentation d'appareils
US20130197708A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for managing energy by analyzing energy usage pattern of electric device
US20140214218A1 (en) * 2013-01-30 2014-07-31 Eaton Corporation Electric power distribution system including metering function and method of evaluating energy metering
EP2881911A1 (fr) * 2012-08-06 2015-06-10 Kyocera Corporation Dispositif de gestion d'énergie et procédé de gestion d'énergie

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010065197A2 (fr) * 2008-12-04 2010-06-10 American Power Conversion Corporation Cumul d'économies d'énergie
EP2221756A2 (fr) * 2009-02-18 2010-08-25 General Electric Company Gestion de l'énergie
US20110196547A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-11 Jong Soo Park Apparatus for controlling a power using a smart device and method thereof
EP2535685A1 (fr) * 2011-06-13 2012-12-19 General Electric Company Sous-comptage de consommation d'alimentation d'appareils
US20130197708A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for managing energy by analyzing energy usage pattern of electric device
EP2881911A1 (fr) * 2012-08-06 2015-06-10 Kyocera Corporation Dispositif de gestion d'énergie et procédé de gestion d'énergie
US20140214218A1 (en) * 2013-01-30 2014-07-31 Eaton Corporation Electric power distribution system including metering function and method of evaluating energy metering

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3097087A1 (fr) 2019-06-06 2020-12-11 Electricite De France Procédé de gestion de consommation dans un réseau de distribution

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