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Belaïd MECHOUB, ABB Ventyx, June 26, 2014
Demandes Futures du réseau électrique,
du point de vue des réseaux intelligents
Utiliser plus d’électricité pour économiser!
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Quelques clients
Ventyx +2,600 employés dans 33 bureau et plus de 2000 clients dans le monde
Ventyx Suède: 170 employés et plus de 105 références dans le monde
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Base installée
Algeria
Western
Libya
Egypt
Sahara
Mauritania
Mali
Niger
Senegal
Chad
Eritrea
Upper
Volta
Guinea Bissau
Sudan
Guinea
Ivory
Nigeria
Coast
Ethiopia
C.A.R.
Sierra Leone
Liberia
Kenya
Togo
Rwanda
DRC
Benin
Burundi
Tanzania
Angola
Malawi
Zambia
Zimbabwe
Mauritius
Botswana
Swaziland
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Interconnexions, exemple en Europe
Equilibre / renouvelables, stockage d’énergie…
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Un nouveau mix d’énergie et de nouvelles applications
Moteurs du changement dans le monde de l’électricité



Production distante dans
de grandes centrales

Eolien, part. Le offshore

Hydraulique – les Alpes, la
Scandinavie
Production en petites
unités disséminées

Photovoltaïque

Combinaison chauffage et
production
Production volatile

Eolien

Photovoltaïque


Quête d’efficience

Meilleures utilisation des
infrastructures

Meilleure précision dans
l’allocation des
investissements
Nouvelles applications,
par ex:

Véhicules électriques

Centres de données

Chauffage / Froid
Les conséquences sont dans tout le système de production,
transmission, distribution et dans la consommation.
Cela nécessitera à terme une nouvelle ingénierie du système électrique.
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SmartGrid, un puzzle basé sur:
Une évolution qui se confronte au système électrique tout entier
Grande Capacité
de transfert
Raccorder des
renouvelables à
grande échelle
Chargement
d’infrastructures,
véhicule, bateaux
Augmentation
du besoin
d’équilibrer
la puissance
Amélioration du
contrôle et de la
sécurité du réseau
Modèle Economique
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Amélioration du
contrôle sur le
système de
distribution
Standards
Consommateurs
actifs et microproduction
Meilleure
qualité
du courant
Efficience Energétique
Transport
Amélioration de
l’efficience
Amélioration
des supports
des flux
Génération
Amélioration de
la Combustion
T&D
Moins de pertes en
ligne, meilleure
efficience des postes
Industrie
Meilleure
productivité
30 % Economies
Energie primaire
Commercial
Résidentiel
80 % Pertes
Energie disponible
Efficience de la production, transport et meilleure
utilisation de l’électricité
Amélioration des
bâtiments
Jusqu’à 80% de pertes au cours de la chaine de valeur de l’énergie
Certaines pertes sont inhérentes à la production
Les pertes sur le réseau de l’UE sont estimées à 50 TWh, soit la consommation annuelle de 13
millions de foyers*
Efficience Energétique tout au long de la chaine de valeur peut réduire les
pertes de 30 %
* Source: Commission européenne
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Smart Grid IT / Solutions
Physical Asset & Work Mgmt.
Mobile Workforce Mgmt.
Asset Mgmt.
-Operations Mgmt.
-Supply Chain -Safety & Compliance
-Work Mgmt.
-Asset Health Center
Customer Mgmt.
Forecasting & Planning
Scheduling & Dispatch
Mobile Work Execution
Customer Information
Billing Management
Call Center Management
Network Management Systems
Generation Coordination & Control
-Automated Generation Control
-Real Time Market Communications
-Control Area Function
SCADA: Supervisory Control & Data Acquisition
-Security Control & Assessment
-Switching Control
-Transmission Coordination
-Reliability Management
Energy Commercial Operations
Load & Rev Forecasting
Demand Response
Trading & Risk Mgmt
Smart Grid Operations
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-Unit Optimization & Bidding
-Physical Scheduling
-Market Comms & Settlement
-System Monitoring
-Switching Orders
-Reliability Control
-Volt/VAR Optimization
Energy Planning & Analytics
Forecasting & Analysis
-Market Data Intelligence
Market Price Formation
-Advisory Energy Consulting
-Portfolio Analysis and Planning
Défi Smart Grid
Améliorer l’efficience le long de tout le processus
Demande
réponse
Intégration des
renouvelables
Fiabilité et
efficience
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Intégration
des
véhicules
électriques
Smart Grid
Intégration des renouvelables
Disponibilité d’une réserve propre
Transmission
efficace de longue
distance
Contrôle des fermes
solaires
Contrôle des éoliens
Augmentation de la
capacité et stabilité
Gestion de la
production
centralisée et
dispersée
Equilibre de la charge
demande réponse
Capacité de
stockage de la
réserve turbine
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Equilibre de la charge
demande réponse
Contrôle des émissions
Centre de Contrôle Smart Grid
Supervision renseignée
Supervise
et réagit
Prévision («Proact»)
SGCC vient à
son poste
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Vérifie le
temps réel
Projection de futurs événements
EMS, DMS, GMS
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EMS,DMS, GMS
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Optimisation du réseau
Entrer dans la nouvelle ère des réseaux
intelligents avec confiance
Bienfaits
Comment pouvons-nous aider
Réduire les pertes
Utiliser l’estimation d’état et la prévision de charge à
court-terme pour optimiser la prise des
transformateurs
Moins de stress sur
les opérateurs
Optimisation du réseau qui déchargera les
opérateurs de cette tâche
Appel d’énergie
optimal
Requérir un niveau optimal, et rajouter un mix de
souscriptions temporaires, et de affinage lorsque
nécessaire
Opérer près des
limites
Utilisation de capteurs sur les lignes (DLR),
données météo, et simulation, donneront une
maximisation de la capacité du système
Prévenir les
instabilités
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Opérer le mode simulation, et ajouter les prévisions
(météo & charge): les opérateurs peuvent prévoir
les événements
Deux sites ABB Smart Grid de R&D complémentaires
Smart Grid Gotland
• Scope complet, avec l’étude en Ilot.
• 30% ENR
Avec ces deux sites ABB démontre sa capacité à résoudre
des problèmes ruraux ou urbains
Attractivité internationale du projet
Stockholm Royal Seaport
• Scope urbain complet autour du développement
durable autour d’un port
• Focus sur les consommateurs actifs et réduction de
la pointe
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Smart Grid Gotland – Une plateforme de test à échelle réelle
Contrôle et supervision
Clients Actifs
industries et
fermes
Lien HVDC
Stockage
Grid automation
Consommateurs
actifs
Project:
1. Intégration éolien
2. Amélioration de la qualité du courant
3. Consommateurs Actifs
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Sous-stations
intelligentes
Un contrat ”world-class” confirmant la vision et
l’engagement des acteurs pour le développement


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Programme de durabilité local

Local public areas

Système d’énergie

Recyclage local

Traitement des eaux et déchets

Transport

Foyers et services

Style de vie et environnement
Retour d’expérience pour
commercialiser les solutions
Source: Fortum
Citation
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E.ON SGCC, un pilote – un défi

Action proactive et non
réactive

Calculs réseaux de courtterme

Le pilote est utilisé en
parallèle du NM existant
DRMS*
Meter Reads
Substation
Weights
Network Topology
Scada
Reduction
Suggestions
Load Reduction
Requests
EMS**
Predicted Events
Load and renewable generation
Forecasts
Scada Measurements
Nostradamus
Historical Weather
Weather Forecast
Weather
(SMHI)
* Demand Response Management System
** Energy Management System
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Focal Point
Besoin
Prévenir les instabilité causées par les ENR
 Minimiser les pertes
 Réduire le stress des opérateurs

Réponse Ventyx
Network Manager SmartGrid Control Center
 DLR, prévisions de court terme
 Fonctions SmartGrid incluants; situational
awareness, business analytics et programme
Demande Réponse

Bénéfices client
Pertes minimisées
 Moins de stress pour les opérateurs (attirer de
nouveaux talents)
 Conduite Proactive du réseau

Customer: E.ON, Sweden
System operation in 2014
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Optimisation par une conduite proactive
Prendre le futur proche en considération
SCADA Principal
SGCC
Magnitude
(U, I, P,
Q..)
Future
Calculated
values
Opération optimisé
History
Measured
values
O
O
Real time
operation
Action alt.
1…….
2……
E.ON SGCC
operation
History (Time minus t
min….hours)
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Time +6h
Now
?
Impact of
no action
Forecast estimation (Time plus t min…hours)
Time
ABB Ventyx Power Network Solutions

Opération Normale
Aide à la décision, flux d’information, filtres


Optimiser le système (Philosophie, NM Baseline….)



Garder le système mis à jour (Cyber-sécurité….)
En cas d’anomalie


Formation
Tout se joue dans les
15 premières mins
Les coupures évitées
remboursent
l’investissement
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Feuille de route Smart Grid:
Smart Grid
évolution
Résidentiel/Communauté/Stockage
Phase
Mature
Maisons Actives
Demande Réponse
Intégration des véhicules électriques
Phase Emergeante
Distribution / Automation
Intégration de compteurs intelligents
Phase initiale
Smart Grid
Pilotes pour le stockage, maisons actives, véhicules
électriques , demande réponse, distribution automation, AMI
Raccordement de bateaux
Intégration à grande échelle des renouvelables
Compteurs intelligents pour la facturation
Contrôle /bâtiments maisons
SVC Light® avec stockage
Ventyx Network Management
Sous-station / Automation avec IEC61850
(FACTS) incluant SVC et STATCOM
HVDC Light® system
Equipements écologiques et efficients
Aujourd’hui
Temps
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Conclusions

Smart Grid est un évolution:



Aussi bien les automates/SI et les équipements réseau

Aussi bien la technologie, le modèle économique et les régulateurs /
marchés
Nouvelle incitations politiques, directives, lois etc. pour réduire l’impact
climatique

Smart Grid et un processus en cours d’apprentissage. Une enceinte important
pour développer et démontrer les solutions pour le futur système électrique avec
l’ensemble des acteurs incluant les autorités et les utilisateurs finaux.
L’implémentation a commencé!

La plupart des composants et des systèmes nécessaires existent aujourd’hui,
mais de nouveaux standards doivent être développés
Smart Grid a une dynamique économique vertueuse pour l’emploi et la
formation de nouvelles compétences (renouvelables)
Tout le monde doit reconsidérer son mode de consommation d’énergie
individuelle

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Cela concerne la transmission et la distribution


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intégration des énergies renouvelables, consommation efficiente,
compteurs intelligents etc.
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