A-Z des réseaux intelligents - un glossaire

8 août 2022
a-z du réseau intelligent

Un réseau intelligent est un réseau électrique qui diffère du réseau traditionnel car il repose sur une technologie numérique capable de distribuer l'électricité aux utilisateurs via une plateforme ou un réseau numérique bidirectionnel.

Chaque fois que l'on parle des réseaux intelligents, le langage technique qui leur est associé ne passe jamais inaperçu. Mais malheureusement, nombre de ces mots paraissent souvent étrangers à toute personne qui n'est pas familière avec les terminologies de l'électricité et des réseaux intelligents.

Vous trouverez ci-dessous un guide contenant les aspects essentiels du monde de l'énergie, notamment les parties consacrées aux réseaux intelligents.

Infrastructure de comptage avancée (AMI)

L'AMI est le substrat sur lequel fonctionne un réseau intelligent. Il s'agit d'un réseau unifié de compteurs intelligents, de dispositifs de gestion des données et de systèmes de communication qui permet une interaction bidirectionnelle entre les services publics et les consommateurs d'énergie.

Le réseau offre plusieurs fonctions essentielles, telles que la mesure automatique et à distance de la consommation d'électricité, la connexion et la déconnexion à distance du service, la détection des défauts, l'identification et l'isolation des pannes et la surveillance de la tension.

Lorsque l'AMI est mis en synergie avec la technologie domestique, telle que l'Internet des objets, il peut autoriser les services publics à proposer des tarifs et des incitations basés sur le temps qui incitent les consommateurs à gérer les pics de demande et à réduire considérablement leur consommation d'énergie.

Lecture automatique des compteurs (AMR)

L'AMR est la technologie chargée de coordonner la collecte de données sur la consommation d'électricité, le diagnostic et l'état.

Avec l'AMR, les données ne sont pas seulement collectées mais aussi transférées dans une base de données principale pour l'émission de factures, le dépannage des pannes de réseau et l'analyse des données collectées à des fins futures.

L'AMR aide les services publics à recevoir des alertes immédiates en cas de manipulation des compteurs d'énergie, ce qui réduit la main-d'œuvre et les dépenses humaines et élimine les pertes qui peuvent résulter d'une erreur manuelle.

Demande

La demande est la quantité d'électricité fournie aux consommateurs à un moment donné. Elle diffère de la demande moyenne en ce sens que la demande moyenne est une représentation estimée de la quantité d'électricité qu'une zone géographique donnée consomme généralement en un temps donné, alors que la demande est simplement une mesure de la quantité totale d'électricité consommée en temps réel.

Demande moyenne

La demande moyenne est la demande d'électricité d'une zone géographique donnée sur une certaine période. Elle est calculée en divisant la quantité d'électricité consommée, en kilowattheures (kWh), en 24 heures par 24.

Les chiffres de la demande moyenne sont un outil nécessaire déployé par les services publics pour estimer la quantité d'électricité qui sera fournie à des régions géographiques spécifiques lors des pics de demande.

Demande de pointe

La demande de pointe est la plus grande quantité d'électricité consommée pendant une période de 15 ou 30 minutes au cours d'un mois. Les réseaux intelligents sont interconnectés avec les compteurs intelligents qu'ils alimentent, ce qui facilite la surveillance de la transmission et la collecte de données.

Supposons que, par le passé, vous n'ayez demandé que peu ou pas d'électricité au réseau, ce qui vaut pour tous les autres foyers desservis par la même compagnie. Si un jour vous décidez d'utiliser tous les appareils de votre maison, la demande atteindra un niveau record pour le mois en question. Ce pic soudain (la demande de pointe) a tendance à choquer le réseau. Le service public s'adaptera à cette demande de pointe dans son approvisionnement en électricité pour éviter d'autres pics. 

Réponse à la demande

Lorsque les consommateurs d'électricité se voient offrir la possibilité de contribuer au réseau afin de soutenir la gestion du réseau et d'équilibrer l'offre et la demande, le programme est appelé programme de réponse à la demande.

Lorsqu'un programme de réponse à la demande est en place, les consommateurs jouent un rôle important dans la gestion du réseau intelligent en ajustant leur consommation d'électricité pendant les heures de pointe en fonction de la tarification horaire. Cet ajustement, à son tour, réduit les coûts des services publics de gros et de détail.

La réponse à la demande peut être obtenue grâce à la tarification en fonction de l'heure d'utilisation, à la tarification en temps réel, à la tarification en fonction des pics variables, aux remises pour les pics critiques et à la gestion à distance des appareils domestiques par les services publics.

Tarification dynamique

La tarification dynamique a été introduite pour combattre l'iniquité établie par la tarification forfaitaire. La facturation forfaitaire ou fixe de l'électricité est statique, que le consommateur ait consommé ou non de l'électricité. La tarification dynamique supprime également le défaut consistant à facturer plus cher les consommateurs pendant les heures de pointe, qu'ils consomment ou non de l'électricité.

Il existe trois plans communs qui lui sont associés :

La tarification en temps réel - qui propose une tarification à intervalles rapprochés, généralement toutes les heures, afin que les consommateurs puissent déplacer les tâches à forte consommation d'énergie vers les périodes où les tarifs sont moins élevés.

Remise sur les pointes critiques - paie les consommateurs pour l'électricité retournée au réseau pendant les heures de pointe.

Tarification en fonction de l'heure d'utilisation - segmente la journée en intervalles plus longs avec des prix fixes sur une longue période.

Automatisation distribuée (DA)

DA est utilisé pour la gestion, la surveillance et le contrôle de la distribution d'électricité à partir de réseaux intelligents grâce à des alertes opérationnelles en temps réel concernant plusieurs éléments du réseau, tels que les détecteurs de défauts, les interrupteurs, les régulateurs de tension, etc.

Génération distribuée (DG)

La production décentralisée est l'idée centrale des systèmes de réseaux décentralisés. Il s'agit de diverses technologies, telles que les panneaux solaires photovoltaïques, la production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE) et les éoliennes, qui produisent de l'électricité à proximité de l'endroit où elle est consommée.

La production décentralisée peut être déployée pour un large éventail d'applications, quelle que soit leur taille. Par exemple, elle peut être utilisée pour un usage unique, comme un bâtiment, ou pour des structures plus importantes, comme un établissement industriel. La production décentralisée peut également être intégrée dans des micro-réseaux connectés au réseau principal.

Système de distribution (DS)

Un DS est une partie d'un système électrique chargée de distribuer l'électricité aux consommateurs en vue de son utilisation finale. Les consommateurs d'électricité ne disposent généralement pas de stations d'énergie installées sur leurs lieux de consommation. Au lieu de cela, le système de distribution transporte l'électricité depuis les systèmes de transmission et les sous-stations jusqu'au consommateur.

Un système de distribution typique comprend une sous-station de distribution, des lignes d'alimentation, des transformateurs de distribution, un distributeur et des conduites principales.

Véhicules électriques (EVs)

Contrairement aux véhicules à moteur à combustion interne (VCI), les VE fonctionnent à l'aide de batteries qui n'ont pas besoin de combustibles fossiles pour fonctionner et contribuent moins à l'absence d'émissions de carbone.

Les trois principaux types de VE sont : 

les véhicules électriques à batterie (BEV) - qui utilisent un courant purement électrique et sont rechargeables aux points de charge des VE, et 

Les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV) - utilisent la réaction de l'hydrogène pour fonctionner mais ne rejettent que de la vapeur d'eau comme sous-produit.

Les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) - qui fonctionnent avec des batteries rechargeables comme les BEV et avec de l'essence comme les véhicules à moteur à combustion interne (ICEV).

Les VE contribuent au réseau par la recharge V2G et la recharge intelligente.

Service public d'électricité

Entreprise d'électricité qui produit et distribue de l'électricité pour la vendre aux consommateurs finaux. 

Communauté de l'énergie

Une communauté énergétique comprend des prosommateurs qui partagent et consomment l'énergie renouvelable produite localement. Il s'agit essentiellement d'une unité parmi de nombreuses unités qui sont interconnectées à travers divers réseaux et connectées collectivement au réseau.

Les communautés énergétiques facilitent la durabilité du réseau car le travail effectué par le réseau est désormais réparti entre plusieurs micro-réseaux qui assument leurs responsabilités. Une communauté énergétique peut être gérée efficacement par les opérateurs de services de distribution et les sociétés de services énergétiques à l'aide d'un logiciel de gestion de communauté énergétique.

Tarif de rachat (FIT)

Un FIT est l'un des outils politiques créés pour aider à la promotion des sources d'énergie renouvelables et à l'investissement dans celles-ci. Il s'agit généralement de la production distribuée, où des individus ou un petit groupe de personnes produisent eux-mêmes leur énergie renouvelable.

Les FIT impliquent généralement un soutien à ces groupes de consommateurs qui produisent leur électricité renouvelable et demandent des contrats à long terme, généralement entre 15 et 20 ans.

Kilowatt-heure (kWh)

Le kilowattheure est une unité de mesure standard qui enregistre la quantité d'énergie demandée ou consommée. Il s'agit simplement de la quantité d'énergie dissipée si vous faites fonctionner un appareil de 1 kW pendant une heure.

Il diffère du kilowatt en ce sens qu'un kilowatt correspond simplement à 1 000 watts, une mesure de la puissance.

Chargement

La charge est la quantité d'énergie qu'une station de transmission fournit pour répondre à ces demandes d'énergie.

Facteur de charge

Le facteur de charge mesure l'efficacité de l'utilisation de l'énergie électrique ou le taux d'utilisation. Il nous indique quelle proportion de l'énergie fournie est effectivement utilisée. Pour obtenir le facteur de charge d'une communauté donnée au cours d'une période donnée, la première chose à faire est d'obtenir l'approvisionnement moyen en électricité de ladite communauté et de le diviser par la demande de pointe au cours de la même période.

Gestion de la charge

La gestion de la charge est un sur-ensemble de la réponse à la demande. Il s'agit du processus par lequel les services publics tentent d'ajuster leurs courbes de charge quotidiennes, mensuelles ou annuelles en manipulant la demande afin d'obtenir l'opération économique la plus avantageuse.

Lorsque les services publics manipulent la demande, ils réduisent les pics de demande par le biais de la réponse à la demande et de remises.

Service municipal d'électricité

Parfois, l'électricité est inaccessible aux habitants des communautés rurales ou locales en raison de leur éloignement. Les services municipaux d'électricité existent pour résoudre ce problème. Il s'agit de services publics détenus, exploités et gérés par le gouvernement local.

Lecture des compteurs hors site (OMR)

Également connue sous le nom de relevé à distance des compteurs, l'OMR est une méthode qui fait appel à des terminaux portables équipés de radio pour relever à distance les compteurs électriques ou intelligents équipés de modules. Avec l'OMR, les données du compteur peuvent être récupérées en se déplaçant dans un rayon du compteur dont les informations doivent être obtenues.

Signaux de radiofréquence (signaux RF)

Les signaux RF ou les émissions RF sont l'énergie associée aux ondes électromagnétiques. Ils sont émis par divers appareils de la vie quotidienne tels que les téléphones, les ordinateurs, les fours à micro-ondes et les compteurs intelligents.

Les compteurs intelligents utilisent une radio 900 MHz de faible puissance pour communiquer, et ils disposent généralement d'une radio 2,4 GHz qui n'est jamais utilisée pour les communications réseau.

Relais

Un relais de protection du réseau ou relais de protection du réseau est un dispositif utilisé pour le contrôle de la qualité de l'énergie. Il sert de passerelle entre la source d'énergie et le réseau, ne filtrant que la qualité et la quantité d'électricité convenant au réseau.

L'anti-îlotage est un composant important des relais. L'anti-îlotage est un type de protection pour les sources d'énergie renouvelables telles que les panneaux solaires PV et les éoliennes connectés au réseau. Il protège à la fois le personnel et les équipements en déconnectant l'alimentation de ces sources du réseau en cas de panne.

Énergie renouvelable

L'énergie renouvelable, également connue sous le nom d'énergie propre ou d'énergie verte, est tout simplement l'énergie produite à partir de sources naturelles qui peuvent facilement être reconstituées avec des émissions de carbone faibles ou nulles.

Les sources d'énergie renouvelables, également appelées énergies renouvelables, sont les éléments à partir desquels cette énergie est générée, et elles comprennent :

  • Solaire- il s'agit de l'énergie générée par le soleil grâce à des panneaux solaires photovoltaïques.
  • Énergie éolienne - énergie produite à partir du vent à l'aide de turbines éoliennes.
  • L'hydroélectricité : énergie produite à partir des courants d'eau grâce à des turbines installées dans des barrages.
  • L'énergie marémotrice - énergie tirée des marées océaniques.
  • L'énergie de la biomasse - est produite à partir d'entités organiques telles que les êtres vivants ou ayant vécu.
  • L'énergie géothermique - est obtenue à partir de la chaleur dissimulée dans la terre.

Norme de portefeuille pour les énergies renouvelables (REPS)

REPS est une obligation réglementaire imposée aux États pour dynamiser la promotion des énergies renouvelables. Cela inclut le mandat donné aux compagnies d'approvisionnement en électricité de générer certaines fractions de leur électricité à partir d'énergies renouvelables.

Blackouts roulants

Il existe des cas où les services publics ont du mal à maintenir un équilibre sain entre l'offre et la demande, voire y parviennent. Dans de tels cas, la demande dépasse l'offre, ce qui expose le réseau et tous les autres équipements à un risque de défaillance.

Pour prévenir cet événement, les entreprises de services publics se débarrassent de l'électricité dans le cadre d'un processus appelé "rolling blackouts". Ce processus consiste à couper lentement l'approvisionnement en électricité de certaines régions jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli sur le réseau. Outre la prévention de l'effondrement du réseau, cette méthode permet également de préserver l'approvisionnement de destinations sensibles telles que les hôpitaux.

Compteur intelligent

Un compteur intelligent est un appareil de mesure électrique qui enregistre les données de consommation d'électricité nécessaires et les envoie au service public par communication à distance. En général, un compteur intelligent interagit avec le service public correspondant toutes les 15 minutes ou toutes les heures.

Le compteur intelligent peut également envoyer automatiquement des informations concernant les coupures de courant, les pannes et les défaillances à la compagnie d'électricité pour une réponse rapide.

L'internet des objets (IoT)

L'IdO désigne au sens large les appareils dans lesquels sont intégrés des capteurs capables de traiter des informations en vue d'une interaction fluide avec d'autres appareils similaires sur un réseau de communication mutuel.

Un four à micro-ondes dans la cuisine communiquant avec un appareil mobile dans la chambre à coucher du même bâtiment pour alerter l'occupant en cas de nourriture brûlante est un bon exemple d'IoT en action.

Ces dispositifs peuvent communiquer avec un réseau intelligent aussi efficacement que les compteurs intelligents, transmettre des informations pertinentes et recevoir des informations en retour.

Réseau local sans fil (WLAN)

Un WLAN est un moyen de distribution sans fil entre plusieurs appareils. Avec le WLAN, les utilisateurs ne sont pas obligés d'être statiques, mais peuvent changer de position tout en gardant une connexion réseau stable.

Les appareils qui se connectent à un WLAN sont classés en deux catégories : 

  1. Les points d'accès (AP) - qui fonctionnent généralement comme des routeurs et peuvent émettre et recevoir des signaux de radiofréquence vers d'autres dispositifs similaires.
  2.  Les clients - qui comprennent des appareils tels que les téléphones mobiles.

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