FR3090227A1 - Distributed, shared and operable energy production and distribution system - Google Patents

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Abstract

Elément de production d’énergie caractérisé en ce qu’il comprend : une unité de distribution d’énergie permettant de distribuer de l’énergie à au moins un usager ; une unité d’échange d’énergie comprenant des moyens d’échange d’énergie avec l’extérieur de l’élément de production d’énergie ; une unité de régulation connectée à l’unité de distribution d’énergie et à l’unité d’échange d’énergie permettant de gérer les échanges d’énergie entre l’unité de distribution d’énergie et l’unité d’échange d’énergie ; et un gestionnaire permettant de contrôler l’unité de distribution d’énergie, l’unité d’échange d’énergie et l’unité de régulation, le gestionnaire disposant d’une interface de communication pour la connexion à un réseau de communication de données extérieur à l’élément de production d’énergie. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1Energy production element characterized in that it comprises: an energy distribution unit for distributing energy to at least one user; an energy exchange unit comprising means for exchanging energy with the exterior of the energy producing element; a regulation unit connected to the energy distribution unit and to the energy exchange unit making it possible to manage the energy exchanges between the energy distribution unit and the exchange unit d energy; and a manager for controlling the energy distribution unit, the energy exchange unit and the regulation unit, the manager having a communication interface for connection to a data communication network outside the power generation element. Figure to be published with the abstract: Fig. 1

Description

DescriptionDescription

Titre de l'invention : Système de production et de distribution d’énergie, réparti, mutualisé et opérableTitle of the invention: Distributed, shared and operable energy production and distribution system

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention concerne le domaine des systèmes de production et de distribution d’énergie intelligents et plus particulièrement ceux dédiés à l’offre de services utilisant l’électricité pour des usagers, notamment dans des zones non desservies ou mal desservies par des réseaux d’énergie centralisés.The present invention relates to the field of intelligent energy production and distribution systems and more particularly those dedicated to the supply of services using electricity for users, especially in areas not served or underserved by centralized energy networks.

Technique antérieurePrior art

[0002] La distribution d’énergie électrique est typiquement organisée dans les pays développés autour de grosses unités de production d’énergie électrique et d’un réseau interconnectant ces unités de production d’énergie électrique aux domiciles des usagers ou à des usages collectifs. Les grosses unités de production d’énergie électrique, ou du moins la plupart d’entre elles, sont pilotables, c’est-à-dire qu’il est possible d’adapter la quantité d’énergie produite à la demande. Cette adaptation est faite en temps réel pour un territoire de grande taille, typiquement à l’échelle d’un pays ou d’un continent. De tels systèmes comprennent généralement que peu de stockage d’énergie, par exemple le réseau électrique Français a environ 7 GW x 24 h de capacité de stockage essentiellement en stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) par rapport à la capacité du réseau d’environ 100 GW et 550 TWh de production annuelle.The distribution of electrical energy is typically organized in developed countries around large electrical energy production units and a network interconnecting these electrical energy production units in the homes of users or for collective uses. Large electrical power generating units, or at least most of them, are controllable, that is to say, it is possible to adapt the amount of energy produced to demand. This adaptation is made in real time for a large territory, typically at the scale of a country or a continent. Such systems generally include that little energy storage, for example the French electricity network has about 7 GW x 24 h of storage capacity mainly in pumped energy transfer stations (STEP) compared to the network capacity. around 100 GW and 550 TWh of annual production.

[0003] Historiquement, la centralisation des réseaux a amené à définir des interfaces unifiées de tension et de fréquence distribuée telle que le 230VAC par phase et 50 Hz en Europe ou triphasé 400VAC ou en haute tension telle que 20000 V pour plus de distance ou de puissance. Dans ces grands réseaux, l’usage de courant alternatif très basse fréquence n’est pas dicté que par les appareils consommateurs mais par l’usage de générateurs tournants et de transformateurs basse fréquence à tôle feuilletées en acier. La puissance transportée par les lignes et abaissées par les transformateurs doit ensuite être distribuée aux points de livraisons finaux. En triphasé, il faut en plus équilibrer la consommation par phase des usagers alimentés en monophasés aussi bien pour le réseau que pour les générateurs. Un tel réseau est durable et très normalisé mais la complexité de conception et de gestion est très élevée et n’est amortissable économiquement que sur le très long terme. De plus ces réseaux centralisés ne sont pas bien adaptés à la gestion des énergies renouvelables qui sont aléatoires.Historically, the centralization of networks has led to the definition of unified interfaces of voltage and distributed frequency such as 230VAC per phase and 50 Hz in Europe or three-phase 400VAC or high voltage such as 20,000 V for more distance or power. In these large networks, the use of very low frequency alternating current is not dictated only by consumer devices but by the use of rotating generators and low frequency transformers with laminated sheet steel. The power transported by the lines and lowered by the transformers must then be distributed to the final delivery points. In three-phase, it is also necessary to balance the consumption per phase of users supplied with single-phase for both the network and the generators. Such a network is sustainable and highly standardized, but the complexity of design and management is very high and can only be amortized economically over the very long term. In addition, these centralized networks are not well suited to the management of renewable energies which are random.

[0004] De vastes zones géographiques n’ont toutefois pas accès à un tel réseau de distribution d’énergie électrique à sources centralisées. Dans ces zones, l’accès à l’énergie électrique peut être totalement manquant. L’accès peut également être organisé autour d’unités locales telles que des générateurs à combustible qui permettent de produire un peu d’énergie à la demande pour alimenter un ou quelques utilisateurs soit directement soit en rechargeant des batteries fixes ou portables. D’autres moyens de production domestique ont été développés, par exemple sur la base d’énergie renouvelable telle que le solaire photo voltaïque ou l’énergie éolienne. Ces systèmes domestiques comprennent typiquement une unité de production électrique, par exemple un ou plusieurs panneaux photo voltaïques ou une éolienne associés à un moyen de stockage d’énergie électrique, par exemple une batterie. Un tel système domestique permet d’alimenter typiquement un foyer.However, large geographic areas do not have access to such a centralized sources electrical power distribution network. In these areas, access to electrical power may be totally missing. Access can also be organized around local units such as fuel generators which can produce a little energy on demand to supply one or a few users either directly or by recharging stationary or portable batteries. Other means of domestic production have been developed, for example on the basis of renewable energy such as photovoltaic solar or wind energy. These domestic systems typically comprise an electrical production unit, for example one or more photo voltaic panels or a wind turbine associated with an electrical energy storage means, for example a battery. Such a domestic system typically powers a home.

[0005] Par rapport aux réseaux centralisés historiques, les petits systèmes domestiques n’ont pas la contrainte de l’interface unique de tension et fréquence telle que 230VAC et 50 Hz en Europe. Les tensions d’usage sont très basses et normalisées de 5 à 48 V nominal. Elles sont en courant continu pour de plus en plus d’appareils de faible puissance tels que, par exemple, les éclairage LED, les technologies de l’information et de la communication, la ventilation, le froid domestique.Compared to historic centralized networks, small home systems do not have the constraint of the single voltage and frequency interface such as 230VAC and 50 Hz in Europe. The operating voltages are very low and normalized from 5 to 48 V nominal. They are direct current for more and more low-power devices such as, for example, LED lighting, information and communication technologies, ventilation, domestic cold.

[0006] La conversion du courant continu vers 230VAC suivi d’adaptateurs AC/DC est alors inutile ce qui réduit fortement les pertes de rendement et les consommations inutiles à vide qui sont loin d’être négligeables, par exemple le rendement de 90 % et les pertes à vide de plus de 100 Wh/jour d’un onduleur, et également la perte de 5 à 20 Wh/jour par adaptateur secteur AC/5 ou 12VDC qui reste branché.The conversion of direct current to 230VAC followed by AC / DC adapters is then unnecessary, which greatly reduces the yield losses and the unnecessary consumptions when empty which are far from negligible, for example the efficiency of 90% and the no-load losses of more than 100 Wh / day from an inverter, and also the loss of 5 to 20 Wh / day by AC adapter AC / 5 or 12VDC which remains connected.

[0007] Le revers de la suppression de standard de distribution d’électricité est que chaque système domestique possède ses propres caractéristiques de production (notamment puissance, durée de fonctionnement, tensions) et de stockage (notamment capacité en énergie) qui ne peuvent pas évoluer facilement. Les unités de stockage, typiquement des batteries, possèdent des caractéristiques telles que profondeur de décharge limite, plage de température, puissance ne pouvant être dépassées sans nuire à la capacité et à la durée de vie du composant.The downside of removing the electricity distribution standard is that each household system has its own production characteristics (including power, operating time, voltages) and storage (including energy capacity) which cannot change. easily. Storage units, typically batteries, have characteristics such as limit discharge depth, temperature range, power that cannot be exceeded without affecting the capacity and the service life of the component.

[0008] Des systèmes de distribution locaux centralisés existent également. Ces systèmes se distinguent des systèmes domestiques par la puissance de l’unité de production électrique plus importante et un réseau de distribution avec supervision, exploitation/ maintenance. Ils reprennent en général certaines des caractéristiques des systèmes centralisés telles qu’une distribution en 50 Hz monophasée ou triphasée, mais sont limités à l’alimentation d’un village ou d’un quartier. L’unité de stockage électrique est également dimensionnée à l’échelle de l’unité de production électrique. Eventuellement, l’unité de production électrique peut être hybride. Par exemple un groupe électrogène peut compléter la production en cas de manque de soleil ou en cas de pic de la demande pour une unité de production photovoltaïque ou de manque de vent pour une unité de production éolienne. La mutualisation de la production électrique pour un ensemble d’usagers du village ou du quartier permet de limiter le surdimensionnement du système en comparaison à un système domestique ou aussi à un système centralisé nécessairement prédéfini sur le très long terme.Centralized local distribution systems also exist. These systems are distinguished from domestic systems by the power of the larger electrical production unit and a distribution network with supervision, operation / maintenance. They generally take over some of the characteristics of centralized systems such as a 50 Hz single-phase or three-phase distribution, but are limited to supplying a village or a district. The electrical storage unit is also dimensioned on the scale of the electrical production unit. Optionally, the power generation unit can be hybrid. For example, a generator can complete production in the event of lack of sunshine or in the event of a peak in demand for a photovoltaic production unit or in the event of lack of wind for a wind production unit. The pooling of electricity production for a set of users in the village or neighborhood makes it possible to limit the oversizing of the system in comparison to a domestic system or also to a centralized system that is necessarily predefined over the very long term.

[0009] Par contre, une panne au sein du système peut pénaliser l’ensemble ou un groupe d’usagers connectés. La puissance maximale du système est généralement décidée à la construction du système et est difficile à faire évoluer rapidement ensuite. Comme le réseau est en général en courant alternatif il nécessite la synchronisation de phase entre les générateurs AC tels que les groupes électrogènes ou les éoliennes qu’on voudrait ajouter. L’amplitude et la forme de la tension sinusoïdale doit également être la même. Une solution spécifique aux petits réseaux locaux centralisés est appliquée pour éviter cette synchronisation au niveau des sources. Il s’agit de convertir leur sortie en courant continu puis reconvertir en alternatif synchronisé par des onduleurs électroniques, car la synchronisation est plus simple pour l’évolution et l’exploitation, mais elle crée plus de pertes et réduit la fiabilité du fait de la complexité. De plus si la puissance et la distance des usagers dépasse certains seuils, des changements de tensions de tension décrits dans les grands réseaux centralisés tels que passer de 230VAC à 6000VAC pour optimiser les pertes et la taille des lignes de transport vers des groupes d’usagers. Il est donc nécessaire de sur dimensionner le système en fonction de l’évolution prévisible des besoins des usagers desservis. Ces systèmes sont sujets à des pertes au niveau de la production centralisée et dans les lignes de distribution entre le système centralisé et les différents usagers desservis.On the other hand, a failure within the system can penalize the whole or a group of connected users. The maximum power of the system is generally decided at the construction of the system and is difficult to evolve quickly afterwards. As the network is generally AC, it requires phase synchronization between the AC generators such as the generator sets or the wind turbines that we would like to add. The magnitude and shape of the sinusoidal voltage should also be the same. A specific solution for small centralized local networks is applied to avoid this synchronization at the source level. It is a question of converting their output into direct current then reconverting into alternating synchronized by electronic inverters, because synchronization is simpler for the evolution and the exploitation, but it creates more losses and reduces the reliability because of complexity. In addition, if the power and distance of users exceeds certain thresholds, changes in voltage voltages described in large centralized networks such as going from 230VAC to 6000VAC to optimize losses and the size of transmission lines to groups of users. . It is therefore necessary to oversize the system according to the foreseeable evolution of the needs of the users served. These systems are subject to losses in centralized production and in the distribution lines between the centralized system and the various users served.

[0010] Il est également proposé des réseaux d’échange d’énergie en courant continu entre les batteries de systèmes domestiques en autoconsommation d’énergie solaire. Le but est de mutualiser les éléments du système d’énergie d’un groupe d’utilisateurs mais en évitant les contraintes de synchronisation via le réseau AC existant. De plus, les échanges d’énergie peuvent être valorisés économiquement. Mais à ce jour, le mode d’échange d’énergie en DC a encore des inconvénients. Par exemple un convertisseur bidirectionnel est ajouté pour l’échange entre la ligne DC et la batterie, elle-même connectée au chargeur solaire ou hybride avec le secteur AC. Le convertisseur bidirectionnel doit alors nécessairement travailler en collaboration avec le régulateur pour ne pas perturber la gestion de charge et décharge, sinon l’autonomie de la batterie et la durée de vie de celle-ci seront réduites. Or cette collaboration convertisseur/régulateur peut s’avérer difficile à stabiliser car par exemple, un tout petit changement de tension provoque de grande variation de courant, vu l’impédance très faible de la batterie. De plus les protocoles d’échanges sont propriétaires. Ces deux aspects risquent de limiter fortement l’ouverture de la solution à l’évolution des composants. Et pour finir, la solution à convertisseur bidirectionnel n’est pas optimale car l’énergie solaire injectée sur le réseau DC passe par le régulateur solaire et subit donc des pertes au lieu d’être prélevée directement depuis les panneaux solaires.There are also proposed DC power exchange networks between the batteries of household systems in self-consumption of solar energy. The aim is to pool the elements of the energy system of a group of users but avoiding the synchronization constraints via the existing AC network. In addition, energy exchanges can be valued economically. But to date, the DC energy exchange mode still has drawbacks. For example a bidirectional converter is added for the exchange between the DC line and the battery, itself connected to the solar charger or hybrid with the AC sector. The bidirectional converter must then necessarily work in collaboration with the regulator in order not to disturb the management of charge and discharge, otherwise the battery life and the lifespan of the latter will be reduced. However, this collaboration between converter and regulator can prove difficult to stabilize because, for example, a very small change in voltage causes a large variation in current, given the very low impedance of the battery. In addition, the exchange protocols are proprietary. These two aspects risk greatly limiting the opening of the solution to the evolution of the components. Finally, the bidirectional converter solution is not optimal because the solar energy injected into the DC network passes through the solar regulator and therefore suffers losses instead of being taken directly from the solar panels.

[0011] Ainsi les solutions locales mutualisées en DC actuelles résolvent certaines des difficultés des réseaux AC à sources plus ou moins centralisées mais ne permettent pas encore de garantir un service résilient de qualité et respectant l’économie circulaire (simplicité de réparation, réutilisation pour évolution ou seconde vie, recyclage...).Local solutions shared in current DC thus solve some of the difficulties of AC networks with more or less centralized sources but do not yet guarantee a quality resilient service and respecting the circular economy (simplicity of repair, reuse for evolution or second life, recycling ...).

[0012] Une bonne solution DC mutualisée localement devrait garantir d’augmenter les performances et la qualité de service pour chaque usager tout en optimisant les moyens consacrés par le groupe d’utilisateurs à cette fin.A good locally pooled DC solution should guarantee an increase in performance and quality of service for each user while optimizing the resources allocated by the group of users for this purpose.

Exposé de l’inventionStatement of the invention

[0013] La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités en proposant un système de production et de distribution d’énergie électrique basé sur un réseau d’éléments de production stockage d’énergie interconnectables gérés de manière répartie.The present invention aims to solve the aforementioned drawbacks by proposing a system for the production and distribution of electrical energy based on a network of interconnectable energy storage production elements managed in a distributed manner.

[0014] L’invention concerne un élément de production d’énergie caractérisé en ce qu’il comprend :The invention relates to an energy production element characterized in that it comprises:

- une unité de distribution d’énergie permettant de distribuer de l’énergie à au moins un usager ;- an energy distribution unit for distributing energy to at least one user;

- une unité d’échange d’énergie comprenant des moyens d’échange d’énergie avec l’extérieur de l’élément de production d’énergie ;- an energy exchange unit comprising means for exchanging energy with the exterior of the energy production element;

- une unité de régulation connectée à l’unité de distribution d’énergie et à l’unité d’échange d’énergie permettant de gérer les échanges d’énergie entre l’unité de distribution d’énergie et l’unité d’échange d’énergie ; et- a regulation unit connected to the energy distribution unit and to the energy exchange unit making it possible to manage the energy exchanges between the energy distribution unit and the exchange unit of energy; and

- un gestionnaire permettant de contrôler l’unité de distribution d’énergie, l’unité d’échange d’énergie et l’unité de régulation, le gestionnaire disposant d’une interface de communication pour la connexion à un réseau de communication de données extérieur à l’élément de production d’énergie.- a manager for controlling the energy distribution unit, the energy exchange unit and the regulation unit, the manager having a communication interface for connection to a data communication network outside the power generation element.

[0015] Selon un mode particulier de réalisation, il comprend en outre une unité de génération d’énergie connectée et contrôlée par l’unité de régulationAccording to a particular embodiment, it further comprises an energy generation unit connected and controlled by the regulation unit

[0016] Selon un mode particulier de réalisation, il comprend en outre une unité de stockage d’énergie connectée et contrôlée par l’unité de régulation.According to a particular embodiment, it further comprises an energy storage unit connected and controlled by the regulation unit.

[0017] Selon un mode particulier de réalisation, les moyens d’échange d’énergie sont constitués par au moins une interface d’entrée d’énergie et/ou par une interface de sortie d’énergie.According to a particular embodiment, the energy exchange means consist of at least one energy input interface and / or by an energy output interface.

[0018] Selon un mode particulier de réalisation, le gestionnaire est connecté aux usagers desservis par l’élément de production d’énergie.According to a particular embodiment, the manager is connected to the users served by the energy production element.

[0019] Selon un mode particulier de réalisation, l’unité de distribution d’énergie comprend des moyens de comptage de la consommation de chacun des usagers desservis.According to a particular embodiment, the energy distribution unit comprises means for counting the consumption of each of the users served.

[0020] Selon un mode particulier de réalisation, le gestionnaire comprend des moyens de surveiller les usages des utilisateurs, le niveau de production de l’unité de production d’énergie et l’état de charge de l’unité de stockage et toutes les informations permettant de connaître l’état du système.According to a particular embodiment, the manager comprises means of monitoring the uses of the users, the production level of the energy production unit and the state of charge of the storage unit and all information allowing to know the state of the system.

[0021] Selon un mode particulier de réalisation, le gestionnaire comprend des moyens de d’anticiper les besoins des usagers et le vieillissement des composants.According to a particular embodiment, the manager comprises means of anticipating the needs of the users and the aging of the components.

[0022] Selon un mode particulier de réalisation, le gestionnaire comprend des moyens de déclencher des alertes lors des disfonctionnements et/ou des dépassements de capacité et/ ou pour les utilisations anormalesAccording to a particular embodiment, the manager comprises means of triggering alerts during malfunctions and / or overflows of capacity and / or for abnormal uses

[0023] L’invention concerne également une cellule de production d’énergie comprenant :The invention also relates to an energy production cell comprising:

- une pluralité d’éléments de production d’énergie selon l’invention ;- a plurality of elements of energy production according to the invention;

- un nœud d’échange d’énergie auquel sont connectés les moyens d’échange d’énergie des éléments de production d’énergie ; et- an energy exchange node to which the energy exchange means of the energy production elements are connected; and

- un réseau de communication de données auquel sont connectés les interfaces de communication des éléments de production d’énergie ; et- a data communication network to which the communication interfaces of the energy production elements are connected; and

- un méta-gestionnaire des échanges d’énergie entre les éléments de production d’énergie de la cellule.- a meta-manager of energy exchanges between the cell's energy production elements.

[0024] Selon un mode particulier de réalisation, le méta-gestionnaire comprend des moyens de surveillance du bon fonctionnement des équipements de la cellule.According to a particular embodiment, the meta-manager comprises means for monitoring the proper functioning of the equipment of the cell.

[0025] Selon un mode particulier de réalisation, le méta-gestionnaire comprend des moyens d’optimiser les charges d’investissement et d’exploitation des équipements de la cellule.According to a particular embodiment, the meta-manager comprises means of optimizing the investment and operating costs of the equipment of the cell.

[0026] Selon un mode particulier de réalisation, le méta-gestionnaire comprend des moyens de détection des fuites d’énergie.According to a particular embodiment, the meta-manager comprises means for detecting energy leaks.

[0027] L’invention concerne également un réseau de distribution d’énergie comprenant :The invention also relates to an energy distribution network comprising:

- une pluralité de cellules de production d’énergie selon l’invention ;- a plurality of energy production cells according to the invention;

- des connexions point à point entre au moins certaines des cellules de production d’énergie permettant l’interconnexion de l’ensemble des cellules de production d’énergie, ces connexions permettant des échanges d’énergie entre le nœuds d’échange d’énergie des cellules de production d’énergie et la communication de données entre les moyens de contrôle des cellules d’énergie ; et- point-to-point connections between at least some of the energy production cells allowing the interconnection of all the energy production cells, these connections allowing energy exchanges between the energy exchange nodes energy production cells and data communication between the energy cell control means; and

- des moyens de contrôle des échanges d’énergie entre cellules.- means of controlling energy exchanges between cells.

[0028] Selon un mode particulier de réalisation, les connexions entre deux cellules comprennent :According to a particular embodiment, the connections between two cells include:

- deux interfaces d’échange d’énergie connectées chacune au nœud d’échange d’énergie de chacune des cellules ; et- two energy exchange interfaces each connected to the energy exchange node of each of the cells; and

- une ligne de transport d’énergie entre les deux interfaces.- a power transmission line between the two interfaces.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[0029] [fig.l][Fig.l]

La figure 1 illustre l’architecture d’un élément de production d’énergie selon un exemple de réalisation de l’invention ;FIG. 1 illustrates the architecture of an energy production element according to an exemplary embodiment of the invention;

[0030] [fig.2][Fig.2]

La figure 2 illustre l’architecture d’une cellule de production d’énergie selon un exemple de réalisation de l’invention ;FIG. 2 illustrates the architecture of an energy production cell according to an exemplary embodiment of the invention;

[0031] [fig.3][Fig.3]

La figure 3 illustre l’architecture d’un réseau de cellules de production d’énergie selon un exemple de réalisation de l’invention.FIG. 3 illustrates the architecture of a network of energy production cells according to an exemplary embodiment of the invention.

Description détailléedetailed description

[0032] Le système de production d’énergie selon un exemple de réalisation de l’invention est basé sur des éléments de production d’énergie pouvant être interconnectés (EPI). Ces éléments de production d’énergie EPI sont typiquement dotés d’une unité de génération d’énergie (UGEN), pouvant utiliser une source primaire d’énergie renouvelable et d’une unité de stockage d’énergie électrique (USTO), et enfin d’une unité de régulation (UREG) ayant fonction de régulateur de charge et de contrôleur des flux d’énergie au sein de l’élément de production d’énergie EPI.The energy production system according to an exemplary embodiment of the invention is based on energy production elements which can be interconnected (PPE). These PPE energy production elements are typically equipped with an energy generation unit (UGEN), which can use a primary source of renewable energy and an electrical energy storage unit (USTO), and finally a regulation unit (UREG) having the function of charge regulator and controller of energy flows within the PPE energy production element.

[0033] L’élément de production d’énergie EPI comprend également une unité de distribution d’énergie (UDE) aux usagés. Cette unité de distribution d’énergie UDE est connectée à l’unité de régulation UREG qui lui envoie de l’énergie à destination d’un ou plusieurs usagés connectés à l’élément de production d’énergie EPI.The PPE energy production element also includes a power distribution unit (UDE) to the users. This UDE energy distribution unit is connected to the UREG regulation unit which sends energy to one or more users connected to the PPE energy production element.

[0034] Les éléments de production d’énergie EPI disposent en sus d’une unité d’échange d’énergie (UE) permettant à l’unité de production d’énergie EPI d’échanger de l’énergie avec d’autres unité de production d’énergie EPI interconnectés. Cette unité d’échange d’énergie UE comprend comprend typiquement une interface d’entrée d’énergie lin et/ou une interface de sortie d’énergie lout permettant d’émettre et/ou de recevoir de l’énergie à destination ou depuis des éléments de production d’énergie EPI interconnectés.The PPE energy production elements have in addition an energy exchange unit (EU) allowing the PPE energy production unit to exchange energy with other units of interconnected PPE energy production. This EU energy exchange unit typically comprises a flax energy input interface and / or a lout energy output interface for transmitting and / or receiving energy to or from interconnected PPE energy production elements.

[0035] Les éléments de production d’énergie EPI disposent également d’un gestionnaire local (LGES) connecté à un réseau de communication de données (REPI) partagé entre les différents éléments de production d’énergie EPI interconnectés électriquement. Ce gestionnaire LGES permet de gérer les échanges d’énergie entre les éléments de production d’énergie EPI. Le gestionnaire LGES est également en charge de la surveillance des différentes unités composant l’élément de production d’énergie EPI. Cette surveillance consiste à collecter auprès de ces unités un ensemble de données relatives au fonctionnement et/ou à l’état de vieillissement et/ou à l’usage de chacune des unités.The PPE energy production elements also have a local manager (LGES) connected to a data communication network (REPI) shared between the various PPE energy production elements electrically interconnected. This LGES manager is used to manage the energy exchanges between the PPE energy production elements. The LGES manager is also in charge of monitoring the various units making up the PPE energy production element. This monitoring consists in collecting from these units a set of data relating to the functioning and / or the state of aging and / or the use of each of the units.

[0036] Dans certains modes de réalisation de l’élément de production d’énergie EPI, certaines unités, typiquement l’unité de génération d’énergie UGEN et/ou l’unité de stockage d’énergie USTO peuvent être absentes de l’unité de production d’énergie EPI. Dans ce cas, la génération d’énergie et/ou le stockage sont assurés par d’autres éléments de production d’énergie EPI connectés.In certain embodiments of the PPE energy production element, certain units, typically the UGEN energy generation unit and / or the USTO energy storage unit, may be absent from the PPE energy production unit. In this case, energy generation and / or storage is provided by other connected PPE energy production elements.

[0037] Un ensemble d’éléments de production d’énergie EPI ainsi interconnectés compose une cellule de production d’énergie (ICELL). Une cellule dispose d’un métagestionnaire MGES pour la gestion fine de la cellule. Les cellules peuvent être interconnectées par des liaisons de type point à point qui permettent l’échange d’énergie, et la communication entre les méta-gestionnaires MGES. Un réseau de cellules interconnectées ICELL compose le système de production d’énergie.A set of PPE energy production elements thus interconnected makes up an energy production cell (ICELL). A cell has an MGES metagester for fine management of the cell. The cells can be interconnected by point-to-point links which allow the exchange of energy and communication between MGES meta-managers. A network of ICELL interconnected cells makes up the energy production system.

[0038] Cette solution permet de construire un système de distribution d’énergie de manière progressive pour s’adapter aux besoins et aux capacités de financements des investisseurs et à la réalité du déploiement géographique des premiers clients. Les éléments de productions électriques EPI peuvent être installés à la demande et localement connectés pour créer des cellules ICELL. Ensuite, lorsque les cellules ont atteint une certaine taille, il est possible de les interconnecter deux à deux progressivement pour constituer le réseau de distribution d’énergie.This solution makes it possible to build an energy distribution system in a progressive manner to adapt to the needs and financing capacities of investors and to the reality of the geographic deployment of the first customers. The PPE electrical production elements can be installed on demand and locally connected to create ICELL cells. Then, when the cells have reached a certain size, it is possible to interconnect them two by two gradually to constitute the energy distribution network.

[0039] L’interconnexion des éléments de production d’énergie EPI sous le contrôle des gestionnaires de cellule LGES et du méta-gestionnaire MGES, permet de mettre en place des politiques de gestion globale fine des divers éléments. Il est ainsi possible de mutualiser les différentes unités de génération d’énergie UGEN de façon à tirer le meilleur parti des différentes technologies utilisées par ces unités. Par exemple, si l’on considère des éléments de génération d’énergie UGEN solaire et d’autres éoliens, il sera possible d’alimenter les différents éléments de production d’énergie EPI et donc leurs usagers, que le temps soit ensoleillé ou venteux.The interconnection of the PPE energy production elements under the control of the LGES cell managers and the MGES meta-manager, makes it possible to set up policies for the overall fine management of the various elements. It is thus possible to pool the different UGEN energy generation units so as to make the most of the different technologies used by these units. For example, if we consider UGEN solar and other wind power generation elements, it will be possible to supply the different PPE energy production elements and therefore their users, whether the weather is sunny or windy .

[0040] Cette interconnexion des éléments de production d’énergie EPI permet également la mutualisation des unités de stockage d’énergie USTO en fonction des consommations des différents usagers. Un usager avec des pics de consommation d’énergie pourra être alimenté en énergie à partir des unités de stockage d’énergie USTO de l’ensemble des éléments de production d’énergie EPI. En effet, le système permet de transférer de l’énergie d’un élément de production EPI à un autre sous le contrôle des gestionnaires LGES et/ou MGES.This interconnection of PPE energy production elements also allows the pooling of USTO energy storage units according to the consumption of different users. A user with energy consumption peaks can be supplied with energy from the USTO energy storage units of all the PPE energy production elements. Indeed, the system makes it possible to transfer energy from one PPE production element to another under the control of the LGES and / or MGES managers.

[0041] Les différentes unités de stockage d’énergie USTO, typiquement des batteries pouvant être basées sur différentes technologies, comme la technologie lithium-ion, plomb-acide ou autres, disposent chacune de caractéristiques propres, comme par exemple la profondeur de décharge à ne pas dépasser, qui influent sur leur vieillissement. Une politique de gestion globale par les gestionnaires LGES et/ou les méta-gestionnaires MGES permet de solliciter chaque unité de stockage d’énergie USTO en tenant compte de ses caractéristiques propres de façon à homogénéiser le vieillissement des unités de stockage d’énergie USTO ou à exploiter au maximum une unité de stockage d’énergie USTO amenée à être changée à court terme par exemple.The various USTO energy storage units, typically batteries which can be based on different technologies, such as lithium-ion, lead-acid or other technology, each have their own characteristics, such as for example the depth of discharge at do not exceed, which affect their aging. A global management policy by the LGES managers and / or the MGES meta-managers makes it possible to request each USTO energy storage unit taking into account its own characteristics so as to homogenize the aging of the USTO energy storage units or to make the most of a USTO energy storage unit that needs to be changed in the short term, for example.

[0042] Le système proposé permet donc d’offrir un système de distribution d’électricité pouvant être déployé de manière graduelle et souple et permettant de gérer le niveau de service observé par les usagers, le vieillissement de chaque élément de l’infrastructure lié à l’usage, les conditions extérieures et l’hétérogénéité des équipements.The proposed system therefore makes it possible to offer an electricity distribution system which can be deployed in a gradual and flexible manner and which makes it possible to manage the level of service observed by users, the aging of each element of the infrastructure linked to the use, the external conditions and the heterogeneity of the equipment.

[0043] La figure 1 illustre l’architecture d’un élément de production d’énergie EPI selon un exemple l’invention.FIG. 1 illustrates the architecture of a PPE energy production element according to an example of the invention.

[0044] Sur la figure 1 et les suivantes, les flèches épaisses à trois traits représentent les connexions électriques permettant les transferts d’énergie, tandis que les flèches simples représentent des connexions de données dédiées au contrôle.In FIG. 1 and the following ones, the thick arrows with three lines represent the electrical connections allowing energy transfers, while the simple arrows represent data connections dedicated to control.

[0045] Un élément de production d’énergie EPI 100 comporte une unité génération d’énergie UGEN 101. Cette unité de génération d’énergie UGEN peut être constituée d’un ou plusieurs composants de production d’énergie. Par exemple, l’unité de génération d’énergie UGEN peut être composée d’un ou plusieurs panneaux photovoltaïques. Elle peut également être composée d’une ou plusieurs éoliennes, ou encore d’une micro turbine hydraulique ou de tout moyen même hybride de produire de l’énergie.An EPI 100 energy production element comprises a UGEN 101 energy generation unit. This UGEN energy generation unit may consist of one or more energy production components. For example, the UGEN energy generation unit can consist of one or more photovoltaic panels. It can also be made up of one or more wind turbines, or a micro hydro turbine or any hybrid means of producing energy.

[0046] L’élément de production d’énergie EPI peut comprendre aussi une unité de stockage d’énergie USTO 102. Cette unité de stockage d’énergie est composée d’un ou plusieurs composants de stockage. Par exemple, une batterie au lithium comprend un ensemble d’éléments électrochimiques. L’unité de stockage d’énergie USTO peut également comprendre tout autre type de batterie, au plomb, ou à base de nickel ou autre. D’autres moyens de stockage de l’énergie sous différente forme peuvent être utilisés, comme un volant d’inertie, un réservoir d’air comprimé ou un stockage d’eau pompée en hauteur ou toute autre technologie en association avec un convertisseur de décharge vers une autre forme comme l’électricité, par exemple une génératrice, un moteur, une turbine etc.The PPE energy production element may also include a USTO 102 energy storage unit. This energy storage unit is composed of one or more storage components. For example, a lithium battery includes a set of electrochemical cells. The USTO energy storage unit can also include any other type of battery, lead, nickel-based or the like. Other means of storing energy in different forms can be used, such as a flywheel, a compressed air tank or a storage of water pumped at height or any other technology in combination with a discharge converter to another form like electricity, for example a generator, a motor, a turbine etc.

[0047] Certains de ces types de composants, tant en production qu’en stockage, peuvent ne pas nécessiter de gestion individuelle comme, par exemple, les panneaux solaires ou les batteries au plomb. D’autres types de composants, comme par exemple les batteries au lithium, sont constitués d’un ensemble d’éléments électrochimiques devant être gérés finement par un dispositif de gestion appelé système de gestion de batterie ou BMS pour ‘Battery Management System’ en anglais.Some of these types of components, both in production and in storage, may not require individual management such as, for example, solar panels or lead-acid batteries. Other types of components, such as for example lithium batteries, consist of a set of electrochemical elements which must be finely managed by a management device called the battery management system or BMS for 'Battery Management System' in English. .

[0048] L’élément de production d’énergie comprend également une unité de régulationThe energy production element also includes a regulation unit

UREG 103 dédiée à la régulation qui gère la charge et la décharge de l’unité de stockage d’énergie. Cette unité de régulation 103 permet aussi de recevoir l’énergie produite par l’unité de génération d’énergie UGEN 101 et de fournir l’énergie vers une unité de distribution d’énergie UDE 112 aux usagers 107 à 109 (U1 à Un) connectés à l’élément de production d’énergie EPI. L’unité de régulation UREG 103 permet aussi le transfert d’énergie vers et depuis l’unité de stockage d’énergie USTO 102. C’est donc cette unité de régulation UREG 103 qui contrôle la tension et le courant pour la charge, la décharge de la batterie ainsi que l’utilisation de l’énergie par les usagers consommateurs d’énergie via l’unité de distribution d’énergie UDE 112.UREG 103 dedicated to the regulation which manages the charge and the discharge of the energy storage unit. This regulation unit 103 also makes it possible to receive the energy produced by the energy generation unit UGEN 101 and to supply the energy to an energy distribution unit UDE 112 to users 107 to 109 (U1 to Un) connected to the PPE energy production element. The UREG 103 regulation unit also allows the transfer of energy to and from the USTO 102 energy storage unit. It is therefore this UREG 103 regulation unit that controls the voltage and current for charging, battery discharge as well as energy use by energy consuming users via the UDE 112 energy distribution unit.

[0049] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’unité de distribution d’énergie UDE comporte des moyens de comptage de l’énergie distribuée à chacun des usagers desservis. Ainsi, le contrôle et la facturation des consommations des usagers peut être gérée par le système sans nécessiter l’installation de compteurs au domicile des usagers.In one embodiment of the invention, the UDE energy distribution unit includes means for counting the energy distributed to each of the users served. Thus, the control and billing of users 'consumption can be managed by the system without requiring the installation of meters at the users' homes.

[0050] L’élément de production d’énergie EPI comprend en outre une ou plusieurs interfaces lui permettant l’échange d’énergie avec l’extérieur via l’unité d’échange UE 111. Dans l’exemple de réalisation de l’invention, cette unité comprend deux interfaces monodirectionnelles. Une interface d’entrée d’énergie lin 104 permet de recevoir de l’énergie dans l’unité de production d’énergie EPI depuis l’extérieur commandé par le gestionnaire LGES et/ou le méta-gestionnaire MGES. Cette énergie peut alors, via l’unité de régulation UREG 103, être distribuée aux usagers consommateurs 107 à 109 ou bien être stockée dans l’unité de stockage d’énergie USTO 102. Une interface de sortie d’énergie lout 105 permet de transmettre de l’énergie en provenance de l’élément de production d’énergie EPI vers l’extérieur sous la commande du gestionnaire LGES et/ou du méta-gestionnaire MGES. Cette énergie peut provenir directement de l’unité de génération d’énergie UGEN 101 ou alors de l’unité de stockage d’énergie USTO 102. Cette unité d’échange d’énergie UE peut comprendre une fonction de conversion de tension si nécessaire. Elle permet d’échanger de l’énergie entre unités de production d’énergie EPI via une ou plusieurs lignes auxquelles elles sont connectées via un couplage de ligne en entrée des interfaces lin ou en sortie des interfaces lout existante pour éviter de court-circuiter les lignes entre elles. Deux cas typiques seraient l’ajout d’une unité de génération d’énergie UGEN complémentaire ou d’une unité de stockage d’énergie USTO complémentaire connectés seulement à certains des éléments de production d’énergie EPI d’une cellule. Ainsi les éléments de production d’énergie EPI s’entraideraient par échange entre groupes sélectionnés, par exemple en utilisant plusieurs bus dédiés, et l’installation pourrait se faire sans modifier le bus initial déjà installé.The PPE energy production element further comprises one or more interfaces allowing it to exchange energy with the outside via the EU exchange unit 111. In the embodiment of the invention, this unit includes two unidirectional interfaces. A lin energy input interface 104 makes it possible to receive energy in the PPE energy production unit from the outside controlled by the LGES manager and / or the MGES meta-manager. This energy can then, via the UREG regulation unit 103, be distributed to consumer users 107 to 109 or else be stored in the energy storage unit USTO 102. An energy output interface lout 105 makes it possible to transmit energy from the PPE energy production element to the outside under the command of the LGES manager and / or the MGES meta-manager. This energy can come directly from the UGEN 101 energy generation unit or from the USTO 102 energy storage unit. This EU energy exchange unit can include a voltage conversion function if necessary. It allows energy to be exchanged between PPE energy production units via one or more lines to which they are connected via line coupling at the input of the lin interfaces or at the output of the existing lout interfaces to avoid short-circuiting the lines between them. Two typical cases would be the addition of a complementary UGEN power generation unit or a complementary USTO energy storage unit connected only to some of the PPE power generation elements of a cell. Thus, the PPE energy production elements would help each other by exchange between selected groups, for example by using several dedicated buses, and the installation could be done without modifying the initial bus already installed.

[0051] Une seule interface d’échange d’énergie bidirectionnelle peut également être utilisée en lieu et place des deux interfaces monodirectionnelles.A single bidirectional energy exchange interface can also be used in place of the two unidirectional interfaces.

[0052] Les différentes unités de l’élément de production d’énergie EPI sont contrôlés, c’est-à-dire observés et pilotés, par un gestionnaire LGES 106. Ce gestionnaire LGES 106 comporte au moins des moyens de contrôle, comprenant des moyens d’observation et de pilotage, des interfaces d’échange d’énergie lin et lout de l’unité d’échange UE 111. Ce gestionnaire LGES est composé d’un ensemble de modules logiciels pouvant échanger données et commandes de contrôle avec les composants de l’élément de production d’énergie EPI. Ces modules logiciels sont typiquement exécutés sur un processeur, par exemple un microcontrôleur intégré à l’élément de production d’énergie. Toutefois, d’autres implémentations sont possibles. Par exemple, tout ou partie des modules logiciels réalisant la gestion de l’élément peuvent être déportés sur un dispositif de traitement de l’information distant connecté à l’élément de production d’énergie EPI par un réseau de communication de données.The various units of the PPE energy production element are controlled, that is to say observed and controlled, by an LGES 106 manager. This LGES 106 manager comprises at least control means, comprising observation and control means, lin and lout energy exchange interfaces of the UE 111 exchange unit. This LGES manager is composed of a set of software modules that can exchange data and control commands with the components of the PPE energy producing element. These software modules are typically executed on a processor, for example a microcontroller integrated into the power generation element. However, other implementations are possible. For example, all or part of the software modules performing the management of the element can be transferred to a remote information processing device connected to the PPE energy production element by a data communication network.

[0053] Le gestionnaire local LGES 106 est connecté, typiquement par un réseau de communication de données à l’unité de régulation UREG 103 pour le pilotage et le contrôle des échanges d’énergie entre l’unité de production d’énergie UGEN 101, l’unité de stockage d’énergie USTO 102 ainsi qu’à l’unité de distribution d’énergie UDE 112 vers les usagers consommateurs 107 à 109 et à l’unité d’échange d’énergie UE 111. De cette façon, le gestionnaire LGES 106 peut surveiller les consommations des utilisateurs, le niveau de production de l’unité de génération d’énergie UGEN 101, l’état de charge de l’unité de stockage d’énergie (SoC State of Charge en anglais) ainsi que les échanges d’énergie entre l’élément de production d’énergie EPI et l’extérieur et toutes données permettant d’observer et de piloter l’ensemble des unités. Il est également possible de le faire sans communication par des capteurs tels que shunt de mesure de courant, diviseur de tension, compteur à impulsion, etc. Ces informations peuvent être stockées pour permettre, via par exemple des calculs statistiques, d’anticiper les consommations des usagers. Il est également possible au gestionnaire LGES d’émettre des alertes en cas de dysfonctionnement ou de dépassement de capacité ou autres. Le gestionnaire LGES peut également commander les convertisseurs d’échange de flux d’énergie au sein de l’unité d’échange d’énergie UE 111.The local LGES 106 manager is connected, typically by a data communication network to the UREG regulation unit 103 for piloting and controlling the energy exchanges between the UGEN 101 energy production unit, the energy storage unit USTO 102 as well as the energy distribution unit UDE 112 to consumer users 107 to 109 and the energy exchange unit UE 111. In this way, the LGES 106 manager can monitor user consumption, the production level of the UGEN 101 energy generation unit, the state of charge of the energy storage unit (SoC State of Charge) as well as the energy exchanges between the PPE energy production element and the outside and any data allowing all the units to be observed and controlled. It is also possible to do this without communication by sensors such as current measurement shunt, voltage divider, pulse counter, etc. This information can be stored to allow, for example through statistical calculations, to anticipate user consumption. It is also possible for the LGES manager to issue alerts in the event of a malfunction or overflow or otherwise. The LGES manager can also control the energy flow exchange converters within the EU 111 energy exchange unit.

[0054] Le gestionnaire LGES 106 dispose également d’une interface 110 (ICOM) vers un réseau de communication de données externe. Cette interface ICOM permet la communication avec les gestionnaires LGES d’autres éléments de production d’énergie EPI du réseau à travers le méta-gestionnaire MGES sauf en cas de coupure de la liaison entre le méta-gestionnaire MGES et les gestionnaires LGES et potentiellement vers d’éventuels services distants.The LGES 106 manager also has an interface 110 (ICOM) to an external data communication network. This ICOM interface allows communication with the LGES managers of other elements of energy production PPE of the network through the MGES meta-manager except in the event of a break in the link between the MGES meta-manager and the LGES managers and potentially to any remote services.

[0055] Les éléments de production d’énergie EPI offrent donc des similarités avec les systèmes domestiques mais se distinguent parce qu’ils sont dotés de capacité d’échange d’énergie avec l’extérieur, typiquement avec d’autres éléments de production d’énergie EPI. Ils sont en outre dotés de capacités de communication leur permettant d’échanger des données et des commandes entre eux et avec d’éventuels services distants sur le même réseau ou par des réseaux différents. Ils sont finalement dotés de fonctions de gestions typiquement implémentées sur le gestionnaire LGES permettant l’observation et le pilotage des capacités de l’élément de production d’énergie EPI et la coopération de cet élément de production d’énergie EPI avec d’autres en s’intégrant dans une politique de gestion au niveau d’un réseau de distribution complet.The PPE energy production elements therefore offer similarities to domestic systems but are distinguished because they are equipped with energy exchange capacity with the outside, typically with other production elements d PPE energy. They are also equipped with communication capacities allowing them to exchange data and commands between themselves and with possible remote services on the same network or by different networks. They are finally equipped with management functions typically implemented on the LGES manager allowing the observation and management of the capacities of the PPE energy production element and the cooperation of this PPE energy production element with others in integrated into a management policy at the level of a complete distribution network.

[0056] Dans certains modes de réalisation, certains éléments de production d’énergie EPI peuvent ne pas comprendre d’unité de génération d’énergie UGEN et/ou ne pas comprendre d’unité de stockage d’énergie USTO. Ces éléments de production d’énergie EPI utilisent alors la ou les unités de génération d’énergie UGEN et/ou les unités de stockage d’énergie USTO d’autres éléments de production d’énergie EPI auxquels ils sont connectés et avec lesquels ils échangent de l’énergie vie l’unité d’échange d’énergie UE.In certain embodiments, certain PPE energy production elements may not include a UGEN energy generation unit and / or may not include a USTO energy storage unit. These PPE energy production elements then use the energy generation unit (s) UGEN and / or the energy storage units USTO of other PPE energy production elements to which they are connected and with which they exchange of energy lives the EU energy exchange unit.

[0057] La figure 2 illustre l’architecture d’une cellule ICELL de production d’énergie selon un exemple de réalisation de l’invention.FIG. 2 illustrates the architecture of an ICELL energy production cell according to an exemplary embodiment of the invention.

[0058] Une cellule de production d’énergie 200 comprend un ensemble interconnecté d’éléments de production d’énergie EPI 201 à 203. Une cellule vise à couvrir les besoins d’un territoire réduit, typiquement un village ou un quartier.An energy production cell 200 includes an interconnected set of PPE energy production elements 201 to 203. A cell aims to cover the needs of a small area, typically a village or a district.

[0059] Un nœud d’échange d’énergie NE 206 au sein de la cellule permet les échanges d’énergie entre les différents éléments de production d’énergie EPI de la cellule. Ce nœud d’échange d’énergie NE est connecté aux interfaces d’échange d’énergie, entrée et sortie lin et lout, de chaque élément de production d’énergie EPI de la cellule. Le nœud d’échange d’énergie NE est composé d’une ou de plusieurs lignes électriques.An NE 206 energy exchange node within the cell allows the energy exchanges between the different PPE energy production elements of the cell. This NE energy exchange node is connected to the energy exchange interfaces, lin and lout input and output, of each PPE energy production element of the cell. The NE energy exchange node is made up of one or more power lines.

[0060] Un réseau de communication de données 205 permet la communication entre les différents gestionnaires LGES via les interfaces de communication 110 ICOM à travers le méta-gestionnaire MGES sauf en cas de coupure de la liaison entre le métagestionnaire MGES et les gestionnaires LGES des éléments de production d’énergie EPI de la cellule. Ce réseau de communication de données 205 permet également la communication des gestionnaires LGES des éléments de production d’énergie EPI avec un méta-gestionnaire MGES 204 en charge de la gestion de la cellule ou de plusieurs cellules ICELL. Ce réseau de communication de données peut utiliser des technologies filaires ou sans fils, être unique ou hétérogène. Il s’agit typiquement d’un réseau de type Internet qui permet l’échange de données entre les différents équipements connectés. Il peut aussi s’agir d’une modulation sur la ligne d’échange d’énergie en courant continu alors que l’échange pour les services distants se fait par réseau mobile par exemple.A data communication network 205 enables communication between the various LGES managers via the 110 ICOM communication interfaces through the MGES meta-manager except in the event of a break in the link between the MGES metagainer and the LGES managers of the elements. PPE energy production of the cell. This data communication network 205 also allows the communication of the LGES managers of the PPE energy production elements with an MGES 204 meta-manager in charge of managing the cell or several ICELL cells. This data communication network can use wired or wireless technologies, be unique or heterogeneous. It is typically an Internet type network which allows the exchange of data between the various connected devices. It can also be a modulation on the DC power exchange line while the exchange for remote services is done by mobile network for example.

[0061] Le méta-gestionnaire MGES 204 représente un ensemble de modules logiciels en charge de la gestion de la cellule ICELL ou de plusieurs cellules de manière similaire au gestionnaire LGES en charge de la gestion de son élément de production d’énergie EPI. Selon les modes de réalisation de l’invention, le méta-gestionnaire peut être implémenté sous la forme d’un dispositif de traitement de l’information dédié au sein de la cellule qui permet la mise en œuvre des différents modules logiciels composant le méta-gestionnaire. Dans un autre mode de réalisation, le méta-gestionnaire MGES est implémenté de manière répartie sur différents gestionnaires LGES au sein des éléments de production génération d’énergie EPI. Dans un autre mode de réalisation, le métagestionnaire MGES est implémenté sous la forme d’un service distant fonctionnant sur un serveur accessible par les différents gestionnaires LGES des éléments de production d’énergie via le réseau de communication 205.The MGES 204 meta-manager represents a set of software modules in charge of managing the ICELL cell or of several cells in a similar manner to the LGES manager in charge of managing its PPE energy production element. According to the embodiments of the invention, the meta-manager can be implemented in the form of a dedicated information processing device within the cell which allows the implementation of the various software modules making up the meta manager. In another embodiment, the MGES meta-manager is implemented in a distributed manner on different LGES managers within the PPE energy generation production elements. In another embodiment, the MGES meta-manager is implemented in the form of a remote service operating on a server accessible by the various LGES managers of the energy production elements via the communication network 205.

[0062] Le méta-gestionnaire MGES (204) permet au moins d’observer et de commander les échanges d’énergie entre les éléments de production d’énergie EPI de la cellule ICELL en observant et commandant l’unité d’échanges d’énergie UE 111.The MGES meta-manager (204) at least makes it possible to observe and control the energy exchanges between the PPE energy production elements of the ICELL cell by observing and controlling the exchange unit for energy EU 111.

[0063] Le méta-gestionnaire MGES peut comporter un module logiciel chargé de l’apprentissage des usages constatés faits par les différents usagers consommateurs desservis par les éléments de production d’énergie de la cellule ainsi qu’un module d’apprentissage du vieillissement constaté des différents composants des éléments de production d’énergie EPI. Le méta gestionnaire peut générer et transmettre les algorithmes de gestion et leurs configurations aux LGES et UREG et toutes les autres unités configurables ainsi que les alarmes associées et leur traitementThe MGES meta-manager may include a software module responsible for learning the observed uses made by the various consumer users served by the cell's energy production elements as well as a module for learning about the aging observed. of the various components of the PPE energy production elements. The meta manager can generate and transmit management algorithms and their configurations to LGES and UREG and all other configurable units as well as the associated alarms and their processing

[0064] Le méta-gestionnaire MGES peut également mettre en œuvre un module logiciel chargé de délivrer des commandes de modulation des usages qui permet, sous certaines conditions, au gestionnaire LGES de limiter la distribution d’énergie à certains usagers consommateurs. Par exemple, lorsque l’énergie disponible au sein de la cellule descend sous un seuil prédéterminé, la consommation des usagers les plus gros consommateurs peut être limitée, typiquement par le gestionnaire LGES, de façon à préserver le service pour une majorité d’usagers. Tout type de politique de distribution voulue par l’opérateur en charge du réseau de distribution peut ainsi être implémenté par le méta-gestionnaire MGES et appliqué par les gestionnaires LGES en pilotant l’unité de distribution d’énergie UDE 112, par exemple en valeur de courant maximal autorisée sur une ligne vers un utilisateur.The MGES meta-manager can also implement a software module responsible for issuing usage modulation commands which allows, under certain conditions, the LGES manager to limit the distribution of energy to certain consumer users. For example, when the energy available within the cell drops below a predetermined threshold, the consumption of the users with the highest consumption can be limited, typically by the LGES manager, so as to preserve the service for a majority of users. Any type of distribution policy desired by the operator in charge of the distribution network can thus be implemented by the MGES meta-manager and applied by LGES managers by controlling the UDE 112 energy distribution unit, for example in value maximum current allowed on a line to a user.

[0065] Le méta-gestionnaire MGES peut également mettre en œuvre un module logiciel chargé de générer et de maintenir un état des différents équipements de la cellule. En particulier, il est possible de surveiller le bon fonctionnement, le taux de panne, le degré de vieillissement, le coût de maintenance ou autres de chaque équipement.The MGES meta-manager can also implement a software module responsible for generating and maintaining a state of the various items of equipment in the cell. In particular, it is possible to monitor the correct operation, the failure rate, the degree of aging, the maintenance or other cost of each item of equipment.

[0066] Le méta-gestionnaire MGES peut également mettre en œuvre un module logiciel chargé de l’optimisation des charges d’investissement et d’exploitation du réseau en fonction de l’état des équipements et des usages. Ce module logiciel peut être implémenté par un classique moteur d’optimisation à multi-variables. Cette optimisation peut permettre de générer des limitations d’usage à appliquer aux usagers de façon à optimiser les coûts des cellules ICELL.The MGES meta-manager can also implement a software module responsible for optimizing network investment and operating costs depending on the state of the equipment and uses. This software module can be implemented by a classic multivariable optimization engine. This optimization can generate usage limitations to be applied to users so as to optimize the costs of ICELL cells.

[0067] Le méta-gestionnaire MGES peut également mettre en œuvre un module logiciel chargé de fournir aux gestionnaires LGES des ordres ou des règles d’échanges d’énergie entre les différents éléments de production d’énergie EPI, par exemple, de façon à assurer la qualité de service. La qualité de service se traduit par le fait d’assurer que l’énergie demandée par les usagers est disponible à tout instant au sein des éléments de production d’énergie EPI desservant les usagers consommateurs en ayant l’usage. Ces échanges d’énergie peuvent être basés sur les apprentissages des consommations des usagers qui permettent d’anticiper les consommations.The MGES meta-manager can also implement a software module responsible for supplying LGES managers with orders or rules for energy exchanges between the various PPE energy production elements, for example, so as to ensure quality of service. The quality of service translates into ensuring that the energy demanded by users is available at all times within the PPE energy production elements serving consumer users with the use of it. These exchanges of energy can be based on the learning of the consumptions of the users which make it possible to anticipate the consumptions.

[0068] La gestion des échanges d’énergie entre les différents éléments peut également tenir compte d’un objectif d’homogénéisation du vieillissement des équipements ou à l’opposé de faire porter tous les efforts sur un équipement (une batterie par exemple) qui a vieilli prématurément et que l’on prévoit de changer à court terme. Ainsi le méta gestionnaire permet de mettre en œuvre toute politique de gestion de ses équipements en fonction de choix stratégique et d’information dynamique sur l’état du système. En effet les équipements, en particulier les batteries, ont un vieillissement lié à leur usage. Cet usage doit respecter des règles propres à chaque technologie, comme de ne pas dépasser un seuil de profondeur de décharge. Le méta-gestionnaire MGES peut prendre en compte les règles propres à chaque équipement et ajuster dans les gestionnaires LGES les paramètres ou les règles de distribution de l’énergie au sein des équipements de façon à solliciter ces équipements conformément à ces règles afin d’optimiser la durée de vie du système.The management of energy exchanges between the different elements can also take account of an objective of homogenizing the aging of the equipment or, conversely, making all the efforts focus on an equipment (a battery for example) which has aged prematurely and is expected to change in the short term. Thus the meta-manager makes it possible to implement any policy for managing its equipment based on strategic choice and dynamic information on the state of the system. Indeed, the equipment, in particular the batteries, have an aging related to their use. This use must comply with rules specific to each technology, such as not to exceed a depth of discharge threshold. The MGES meta-manager can take into account the rules specific to each piece of equipment and adjust in the LGES managers the parameters or rules for energy distribution within the items of equipment so as to request these items of equipment in accordance with these rules in order to optimize the life of the system.

[0069] Le méta-gestionnaire permet donc de maximiser l’usage de l’énergie produite tout en minimisant le vieillissement et donc la détérioration des équipements dans un environnement hétérogène où chaque élément de production d’énergie peut être basé sur des technologies tant de production d’énergie que de stockage d’énergie diverses.The meta-manager therefore makes it possible to maximize the use of the energy produced while minimizing aging and therefore the deterioration of the equipment in a heterogeneous environment where each element of energy production can be based on so many technologies. energy production than various energy storage.

[0070] Le méta-gestionnaire permet également, par l’exploitation des données recueillies sur les divers équipements, de faire de la maintenance préventive de ces équipements. Il est également de ce fait un outil d’aide à l’ingénierie et à l’exploitation du réseau.The meta-manager also makes it possible, by using the data collected on the various devices, to carry out preventive maintenance of these devices. It is therefore also a tool for engineering and operating the network.

[0071] Le méta-gestionnaire peut également gérer la sécurité du réseau en permettant, par exemple, de détecter des fuites d’énergie pouvant signifier un vol d’énergie ou une fraude. Lorsqu’une anomalie est détectée, une alerte peut être déclenchée en vue d’une action correctrice.The meta-manager can also manage network security by making it possible, for example, to detect energy leaks which can mean energy theft or fraud. When an anomaly is detected, an alert can be triggered for corrective action.

[0072] Dans certains modes de réalisation de l’invention, une cellule ICELL peut également comprendre des éléments autres que ceux décrits dans le cadre de l’invention connectés à des éléments de production d’énergie EPI selon l’invention. Par exemple, il est possible de renforcer un réseau d’éléments de production d’énergie EPI en connectant en certains points des éléments ne contenant que l’unité d’échange d’énergie UE, l’unité de régulation UREG et le gestionnaire LGES mais dépourvu d’unité de distribution d’énergie UDE. D’une manière générale, une cellule comprend un ensemble d’éléments de production d’énergie EPI et tout élément complémentaire nécessaire à son bon fonctionnement et/ou permettant son optimisation.In certain embodiments of the invention, an ICELL cell can also include elements other than those described in the context of the invention connected to PPE energy production elements according to the invention. For example, it is possible to strengthen a network of PPE energy production elements by connecting at certain points elements containing only the energy exchange unit EU, the regulation unit UREG and the manager LGES but without a UDE power distribution unit. Generally, a cell includes a set of PPE energy production elements and any additional element necessary for its proper functioning and / or allowing its optimization.

[0073] La figure 3 illustre l’architecture d’un réseau de cellules de production d’énergie selon un exemple de réalisation de l’invention.FIG. 3 illustrates the architecture of a network of energy production cells according to an exemplary embodiment of the invention.

[0074] La cellule ICELL vise typiquement l’interconnexion locale d’un ensemble d’éléments de production d’énergie EPI relativement proches géographiquement. Les pertes en ligne dues aux échanges entre éléments restent donc limitées. Si l’on souhaite interconnecter différentes cellules Cl à Cn, ces dernières risquent fort d’être plus éloignées rendant les pertes en ligne plus conséquentes. Une interconnexion d’un ensemble de cellules à une même ligne d’échange d’énergie comme décrit au sein d’une cellule n’est pas une solution optimale sur des distances plus longues. Une solution est alors une interconnexion progressive point à point des différentes cellules pour construire le réseau de distribution d’énergie. Comme dit précédemment, il existe cependant une possibilité d’optimisation du transfert d’énergie à moyenne portée par transformation de la tension de proche en proche par le biais des convertisseurs constituant les interfaces d’échange d’énergie lin et lout. La tension plus basse reçue par lin en bout de ligne, peut être remontée par lout vers une autre cellule pour augmenter un peu la portée de l’échange.The ICELL cell typically aims at the local interconnection of a set of PPE energy production elements that are relatively close geographically. Online losses due to exchanges between elements therefore remain limited. If we want to interconnect different cells Cl to Cn, they are likely to be more distant making the losses online more substantial. Interconnecting a set of cells to a single energy exchange line as described within a cell is not an optimal solution over longer distances. A solution is then a progressive point-to-point interconnection of the different cells to build the energy distribution network. As said previously, there is however a possibility of optimizing the medium range energy transfer by transforming the voltage from near to close by means of the converters constituting the interfaces for exchanging lin and lout energy. The lower voltage received by flax at the end of the line can be raised by lout to another cell to slightly increase the scope of the exchange.

[0075] Le réseau de la figure 3 est composé d’un ensemble de cellules Cn 301 à 307 connectées entre elles par un ensemble de liaisons point à point. Le choix d’implémenter une connexion point à point entre deux cellules est fait à partir d’une étude bénéfice-coût en tenant compte de l’investissement de construction de la connexion et des pertes en ligne attendue liées à la distance et à la section des conducteurs utilisés.The network of FIG. 3 is composed of a set of Cn cells 301 to 307 connected to each other by a set of point-to-point links. The choice to implement a point-to-point connection between two cells is made on the basis of a benefit-cost study, taking into account the investment in connection construction and the expected line losses linked to the distance and the section. of the conductors used.

[0076] La connexion de deux cellules comprend une première interconnexion par une ligne permettant l’échange d’énergie entre les deux cellules et une interconnexion par un réseau de données permettant la communication entre les méta-gestionnaires des deux cellules pour gérer les échanges d’énergie. L’interconnexion des nœuds d’échange d’énergie des deux cellules comprend typiquement deux interfaces d’échange d’énergie, un au niveau de chaque cellule connecté d’une part au nœud d’échange d’énergie de la cellule et d’autre part à une ligne entre les deux interfaces d’échange d’énergie.The connection of two cells comprises a first interconnection by a line allowing the exchange of energy between the two cells and an interconnection by a data network allowing communication between the meta-managers of the two cells to manage the exchanges of 'energy. The interconnection of the energy exchange nodes of the two cells typically comprises two energy exchange interfaces, one at the level of each cell connected on the one hand to the energy exchange node of the cell and on the other hand to a line between the two energy exchange interfaces.

[0077] Le réseau composé des cellules interconnectées est géré par un nouveau métagestionnaire au niveau du réseau permettant le contrôle des échanges d’énergie entre cellules. Ce méta-gestionnaire peut être composé des méta-gestionnaires des différentes cellules coopérant de manière répartie au travers du réseau de communication de données. C’est donc ce méta-gestionnaire de réseau qui va gérer les échanges d’énergie entre les cellules et piloter les interfaces d’échange d’énergie des différentes interconnexions de cellules.The network composed of the interconnected cells is managed by a new meta-manager at the network level allowing the control of energy exchanges between cells. This meta-manager can be composed of the meta-managers of the different cells cooperating in a distributed manner through the data communication network. It is therefore this network meta-manager that will manage the energy exchanges between cells and drive the energy exchange interfaces of the various cell interconnections.

[0078] Un tel réseau de distribution d’énergie peut être déployé progressivement. Il est possible de déployer des éléments de production d’énergie pour desservir un ou plusieurs usagers. Ensuite, les éléments de production d’énergie proches peuvent être interconnectés pour constituer des cellules de production d’énergie. Ces cellules peuvent alors être interconnectées deux à deux progressivement, constituant dans un premier temps des sous-réseaux de cellules interconnectées. Ces sous-réseaux sont structurellement des réseaux de distribution d’énergie selon l’invention. Lorsque l’on connecte deux cellules appartenant à deux sous-réseaux différents, ces deux sousréseaux sont alors fusionnés en un sous-réseau rassemblant l’ensemble des cellules de production d’énergie des deux sous-réseaux. Lorsque l’ensemble des sous-réseaux ont été connectés, le réseau complet de distribution d’énergie est constitué.Such an energy distribution network can be gradually deployed. It is possible to deploy energy production elements to serve one or more users. Then the nearby power generation elements can be interconnected to form power generation cells. These cells can then be gradually interconnected two by two, initially constituting sub-networks of interconnected cells. These subnetworks are structurally energy distribution networks according to the invention. When two cells belonging to two different sub-networks are connected, these two sub-networks are then merged into a sub-network bringing together all the energy production cells of the two sub-networks. When all of the subnets have been connected, the complete energy distribution network is formed.

[0079] La structure du réseau permet une grande adaptabilité des moyens de production à l’évolution des besoins en énergie de la population visée. En effet, il est toujours possible de supprimer ou d’ajouter des éléments de production d’énergie EPI à une cellule, d’ajouter de nouvelles cellules et de les connecter au réseau ou encore d’ajouter de nouvelle connexions inter-cellules pour améliorer les capacités d’échange d’énergie entre cellules.The network structure allows great adaptability of the means of production to the changing energy needs of the target population. Indeed, it is always possible to remove or add PPE energy production elements to a cell, to add new cells and connect them to the network or even to add new inter-cell connections to improve the energy exchange capacities between cells.

[0080] La capacité du réseau à échanger de manière contrôlée l’énergie entre les différents éléments de production d’énergie EPI au sein des cellules et entre ces dernières permet la mise en œuvre de politique de gestion de la durée de vie des équipements. En particulier cette gestion peut tenir compte finement des profondeurs de décharge devant être respectées par les différentes unités de stockage d’énergie. Elle permet également de déterminer les habitudes d’usage et ainsi d’anticiper les besoins en énergie des usagers et de rendre cette énergie disponible là où elle sera utile. Il est également possible de privilégier l’usage local de l’énergie en minimisant les échanges qui sont générateurs de pertes en ligne. L’apprentissage des taux de production des différentes unités de production d’énergie, éventuellement corrélée à un service météorologique, permet d’anticiper les taux de production future et d’ainsi adapter la répartition de l’énergie disponible dans le réseau en fonction des anticipations des besoins de consommation des usagers.The capacity of the network to exchange energy in a controlled manner between the various PPE energy production elements within the cells and between the latter allows the implementation of a policy for managing the life of the equipment. In particular, this management can take finely into account the depths of discharge that must be respected by the various energy storage units. It also makes it possible to determine usage habits and thus anticipate users' energy needs and make this energy available where it will be useful. It is also possible to favor the local use of energy by minimizing the exchanges which generate losses online. Learning the production rates of the various energy production units, possibly correlated to a meteorological service, makes it possible to anticipate future production rates and thus adapt the distribution of energy available in the network according to anticipation of users' consumption needs.

[0081] Lorsque les politiques d’équilibrage de l’énergie au sein du réseau ne suffisent plus à respecter les contraintes fixées en termes de profondeur de décharge des unités de stockage d’énergie, il est possible de mettre en œuvre des politiques de limitation de l’énergie disponible auprès des utilisateurs. Ces politiques de limitation peuvent aller jusqu’à couper l’alimentation de certains utilisateurs en fonction de critères définis par l’opérateur. Il est également possible de mettre en œuvre des politiques autorisant une dégradation des unités de stockage, ces politiques peuvent être contrôlées de manière à répartir équitablement cette dégradation au sein du réseau ou au contraire à faire peser la charge sur un composant qui doit être changer à plus ou moins court terme afin de réduire le vieillissement des autres.When the energy balancing policies within the network are no longer sufficient to meet the constraints set in terms of the depth of discharge of the energy storage units, it is possible to implement limitation policies energy available to users. These limitation policies can go as far as cutting off the power of certain users according to criteria defined by the operator. It is also possible to implement policies authorizing a degradation of the storage units, these policies can be controlled so as to distribute this degradation fairly within the network or on the contrary to place the load on a component which must be changed at more or less short term to reduce the aging of others.

[0082] Il est également possible de contrôler finement les interfaces d’échange d’énergie. En particulier, il est possible d’interdire l’émission d’une trop faible quantité d’énergie qui pourrait conduire à perdre plus d’énergie dans l’échange que le gain espéré à destination. De même, il est possible de régler les interfaces d’échange d’énergie de façon à garantir que la puissance reçue par un élément de production électrique reste inférieure à la puissance émise.It is also possible to finely control the energy exchange interfaces. In particular, it is possible to prohibit the emission of too small a quantity of energy which could lead to losing more energy in the exchange than the expected gain at destination. Similarly, it is possible to adjust the energy exchange interfaces so as to guarantee that the power received by an element of electrical production remains less than the power emitted.

[0083] Dans certains modes de réalisation, le réseau de distribution d’énergie selon l’invention peut être connecté à d’autres types de réseaux et échanger de l’énergie avec ceux-ci. Le réseau de distribution d’énergie selon l’invention peut, par exemple, être connecté à un réseau centralisé de distribution d’énergie ou encore à un réseau local centralisé de distribution d’énergie. D’une manière générale, le réseau de distribution d’énergie comprend un ensemble de cellules interconnecté selon l’invention et tout élément complémentaire selon l’application envisagée.In certain embodiments, the energy distribution network according to the invention can be connected to other types of networks and exchange energy with them. The energy distribution network according to the invention can, for example, be connected to a centralized energy distribution network or even to a centralized local energy distribution network. In general, the energy distribution network comprises a set of interconnected cells according to the invention and any additional element according to the envisaged application.

[0084] L’exemple de réalisation de l’invention est décrit dans le domaine de l’énergie électrique, toutefois l’invention peut s’appliquer à d’autres type d’énergie, comme, par exemple, des fluides dans des systèmes d’échange entre d’eau ou de gaz sous pression comme de l’air comprimé.The embodiment of the invention is described in the field of electrical energy, however the invention can be applied to other types of energy, such as, for example, fluids in systems. between water or pressurized gas such as compressed air.

[0085] Naturellement, pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine de l’invention pourra appliquer des modifications dans la description précédente.Naturally, to meet specific needs, a person competent in the field of the invention may apply modifications in the preceding description.

[0086] Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus en référence à des modes de réalisation spécifiques, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques, et les modifications qui se trouvent dans le champ d'application de la présente invention seront évidentes pour une personne versée dans l'art.Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the modifications which are within the scope of the present invention will be obvious to a person skilled in the art.

Claims (1)

Revendications Claims [Revendication 1] [Claim 1] Elément de production d’énergie (100) caractérisé en ce qu’il comprend : - une unité de distribution d’énergie (112) permettant de distribuer de l’énergie à au moins un usager (107, 108, 109) ; - une unité d’échange d’énergie (111) comprenant des moyens d’échange d’énergie (104, 105) avec l’extérieur de l’élément de production d’énergie ; - une unité de régulation (103) connectée à l’unité de distribution d’énergie (112) et à l’unité d’échange d’énergie (111) permettant de gérer les échanges d’énergie entre l’unité de distribution d’énergie (112) et l’unité d’échange d’énergie (111) ; et - un gestionnaire (106) permettant de contrôler l’unité de distribution d’énergie (112), l’unité d’échange d’énergie (111) et l’unité de régulation (103), le gestionnaire (106) disposant d’une interface (110) de communication pour la connexion à un réseau de communication de données extérieur à l’élément de production d’énergie. Energy production element (100) characterized in that it comprises: - an energy distribution unit (112) for distributing energy to at least one user (107, 108, 109); - an energy exchange unit (111) comprising energy exchange means (104, 105) with the exterior of the energy production element; - a regulation unit (103) connected to the energy distribution unit (112) and to the energy exchange unit (111) making it possible to manage the energy exchanges between the distribution unit d energy (112) and the energy exchange unit (111); and - a manager (106) for controlling the energy distribution unit (112), the energy exchange unit (111) and the regulation unit (103), the manager (106) having a communication interface (110) for connection to a data communication network external to the power generation element. [Revendication 2] [Claim 2] Elément de production d’énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une unité de génération d’énergie (101) connectée et contrôlée par l’unité de régulation (103). Energy production element according to claim 1, characterized in that it further comprises an energy generation unit (101) connected and controlled by the regulation unit (103). [Revendication 3] [Claim 3] Elément de production d’énergie selon l’une des revendications 1 ou deux, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une unité de stockage d’énergie (102) connectée et contrôlée par l’unité de régulation (103). Energy production element according to one of claims 1 or two, characterized in that it further comprises an energy storage unit (102) connected and controlled by the regulation unit (103). [Revendication 4] [Claim 4] Elément de production d’énergie selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d’échange d’énergie sont constitués par au moins une interface d’entrée d’énergie (104) et/ou par une interface de sortie d’énergie (105). Energy production element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the energy exchange means consist of at least one energy input interface (104) and / or by an interface energy output (105). [Revendication 5] [Claim 5] Elément de production d’énergie selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gestionnaire (106) est connecté aux usagers desservis par l’élément de production d’énergie. Energy production element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the manager (106) is connected to the users served by the energy production element. [Revendication 6] [Claim 6] Elément de production d’énergie selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’unité de distribution d’énergie (112) comprend des moyens de comptage de la consommation de chacun des usagers desservis. Energy production element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the energy distribution unit (112) comprises means for counting the consumption of each of the users served. [Revendication 7] [Claim 7] Elément de production d’énergie selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le gestionnaire (106) comprend des moyens de surveiller les usages des utilisateurs, le niveau de production de l’unité Energy production element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the manager (106) comprises means for monitoring the uses of the users, the level of production of the unit
de production d’énergie et l’état de charge de l’unité de stockage et toutes les informations permettant de connaître l’état du système. of energy production and the state of charge of the storage unit and all the information allowing to know the state of the system. [Revendication 8] [Claim 8] Elément de production d’énergie selon la revendication 7, caractérisé en ce que le gestionnaire (106) comprend des moyens de d’anticiper les besoins des usagers et le vieillissement des composants. Energy production element according to claim 7, characterized in that the manager (106) comprises means of anticipating the needs of the users and the aging of the components. [Revendication 9] [Claim 9] Elément de production d’énergie selon la revendication 7, caractérisé en ce que le gestionnaire (106) comprend des moyens de déclencher des alertes lors des disfonctionnements et/ou des dépassements de capacité et/ou pour les utilisations anormales Energy production element according to claim 7, characterized in that the manager (106) comprises means for triggering alerts during malfunctions and / or overflows of capacity and / or for abnormal uses [Revendication 10] [Claim 10] Cellule de production d’énergie comprenant : - une pluralité d’éléments de production d’énergie (201, 202, 203) selon l’une des revendications 1 à 9 ; - un nœud d’échange d’énergie (206) auquel sont connectés les moyens d’échange d’énergie des éléments de production d’énergie ; et - un réseau de communication de données (205) auquel sont connectés les interfaces (110) de communication des éléments de production d’énergie ; et - un méta-gestionnaire (204) des échanges d’énergie entre les éléments de production d’énergie de la cellule. Energy production unit comprising: - a plurality of energy production elements (201, 202, 203) according to one of claims 1 to 9; - an energy exchange node (206) to which the energy exchange means of the energy production elements are connected; and - a data communication network (205) to which the communication interfaces (110) of the energy production elements are connected; and - a meta-manager (204) of the energy exchanges between the energy production elements of the cell. [Revendication 11] [Claim 11] Cellule de production d’énergie selon la revendication 10, caractérisée en ce que le méta-gestionnaire (204) comprend des moyens de surveillance du bon fonctionnement des équipements de la cellule. Energy production cell according to claim 10, characterized in that the meta-manager (204) comprises means for monitoring the proper functioning of the equipment of the cell. [Revendication 12] [Claim 12] Cellule de production d’énergie selon la revendication 10, caractérisée en ce que le méta-gestionnaire (204) comprend des moyens d’optimiser les charges d’investissement et d’exploitation des équipements de la cellule. Energy production cell according to claim 10, characterized in that the meta-manager (204) comprises means for optimizing the investment and operating costs of the equipment of the cell. [Revendication 13] [Claim 13] Cellule de production d’énergie selon la revendication 10, caractérisée en ce que le méta-gestionnaire (204) comprend des moyens de détection des fuites d’énergie. Energy production cell according to claim 10, characterized in that the meta-manager (204) comprises means for detecting energy leaks. [Revendication 14] [Claim 14] Réseau de distribution d’énergie comprenant : - une pluralité de cellules de production d’énergie selon l’une des revendications 10 à 13 ; - des connexions point à point entre au moins certaines des cellules de production d’énergie permettant l’interconnexion de l’ensemble des cellules de production d’énergie, ces connexions permettant des échanges d’énergie entre le nœuds d’échange d’énergie des cellules de production d’énergie et la communication de données entre les moyens de contrôle des cellules d’énergie ; et Energy distribution network including: - a plurality of energy production cells according to one of claims 10 to 13; - point-to-point connections between at least some of the energy production cells allowing the interconnection of all the energy production cells, these connections allowing energy exchanges between the energy exchange nodes energy production cells and data communication between the energy cell control means; and
[Revendication 15] [Claim 15] - des moyens de contrôle des échanges d’énergie entre cellules. Réseau de distribution d’énergie selon la revendication 14, caractérisé en ce que les connexions entre deux cellules comprennent : - deux interfaces d’échange d’énergie connectées chacune au nœud d’échange d’énergie de chacune des cellules ; et - une ligne de transport d’énergie entre les deux interfaces. - means of controlling energy exchanges between cells. Energy distribution network according to claim 14, characterized in that the connections between two cells include: - two energy exchange interfaces each connected to the energy exchange node of each of the cells; and - a power transmission line between the two interfaces.
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