FR2979451A1 - Procede de determination de la part de la consommation electrique liee aux temperatures exterieures - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination de la part d'une consommation électrique liée aux températures extérieures pour la gestion d'un réseau électrique au moyen d'un système informatique de détermination, dans lequel, à partir de chroniques de températures, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique à la température extérieure est déterminée (S13) et la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures de détermination Ctdet à un instant de la période de temps est déterminée (S14) en sommant les réponses impulsionnelles afin de prendre en compte, à un instant, l'influence de la température extérieure d'instants antérieurs sur la consommation électrique audit instant, et des données de consommation électrique sont constituées et fournies (S15) par le système informatique de détermination à un organe de gestion de réseau électrique pour gérer (S16) un réseau électrique.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne un procédé de détermination de la part d'une consommation électrique liée à la température extérieure pour la gestion d'un réseau électrique. L'invention concerne plus précisément un procédé dans lequel la part de la consommation électrique liée à la température extérieure est déterminée par une somme de réponses impulsionnelles de la consommation électrique aux températures extérieures, et un produit programme d'ordinateur correspondant. L'invention pourra par exemple s'appliquer à la régulation d'un système de distribution d'électricité par l'adaptation de la production électrique ou de la consommation électrique. 15 ETAT DE L'ART L'aléa météorologique est un facteur très important affectant la consommation d'électricité. La consommation d'électricité est principalement affectée par les températures extérieures en raison des besoins en chauffage ou en climatisation que 20 ces températures extérieures entraînent. Ces besoins et cette surconsommation d'électricité touchent généralement une grande partie des consommateurs soumis à ces températures extérieures, et notamment les particuliers. En outre, les températures extérieures auxquelles sont soumis les consommateurs peuvent énormément varier entre les consommateurs d'un même réseau électrique, 25 notamment entre des consommateurs géographiquement éloignés. Ainsi, l'accroissement de la consommation d'électricité en raison de la température extérieure peut se traduire par des problèmes de génération d'électricité ou de régulation des réseaux électriques, voire des coupures de courant généralisées, 30 pouvant mener à des mesures de délestage, si cet accroissement de la consommation électrique dû à la température n'a pas été correctement estimé. A l'inverse, une surestimation de ladite consommation électrique due aux températures extérieures peut résulter en des surcapacités de génération 35 d'électricité qui se traduisent par des pertes économiques importantes. 10 Une estimation fiable de la part de la consommation électrique liée à la température extérieure est donc nécessaire. Une telle estimation permet de prévoir la consommation électrique au moyen de prévisions de températures et ainsi de réguler un réseau électrique par l'adaptation de la production électrique, via un plan de production, ou par l'adaptation de la consommation électrique, via des politiques d'effacement. L'estimation de consommation permet également d'estimer les amplitudes de consommation possibles pour les semaines à venir afin d'établir des plans de maintenance, tant des systèmes de production électrique que des systèmes de distribution électrique. En outre, dans la mesure où un historique des températures est connu pour un espace donné, l'estimation de la part de consommation électrique liée à la température extérieure peut être utilisée pour le dimensionnement des moyens de production et de transport-distribution d'électricité. La détermination de la sensibilité de la consommation d'électricité aux variations de conditions météorologiques est très complexe, en raison du caractère aléatoire des variations de températures dans l'espace et dans le temps, et de l'impossibilité de pouvoir faire varier la température pour en évaluer les conséquences sur la consommation d'électricité.

Les méthodes traditionnellement utilisées sont fondées sur des approches statistiques, permettant d'établir un lien entre températures extérieures et consommation électrique, notamment par l'exploitation d'un nuage de points associant températures extérieures et consommation électrique. Un tel nuage de points est illustré sur la figure 1.

La puissance consommée P - conso est alors déterminée par une formule du type Pconso'Préférence + Gradient x Température + Erreur. Le gradient est la pente du nuage de points, estimée de façon à minimiser les erreurs de modélisation, et représente l'influence des températures extérieures sur la consommation électrique, tandis que Préférence représente la consommation électrique indépendante de la température.

Ainsi qu'il peut être constaté sur la figure 1, la dispersion du nuage de points entraîne une forte erreur et une approximation peu fiable.

Différentes méthodes de raffinement ont pu être apportées à une telle détermination de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures, afin de prendre en compte les variations de consommation et de température d'un jour à l'autre. Cependant, le modèle retenu peut être complexe s'il cherche à prendre en compte différentes variables affectant la consommation électrique. Ainsi, les modèles couramment utilisés pour les prévisions journalières nécessitent une centaine de paramètres, ainsi qu'un historique de plusieurs années (typiquement de quatre à cinq ans), afin de légitimer une approche statistique. Les modèles développés jusqu'à présent ne donnent pas satisfaction, et ne sont notamment pas adaptés aux nouveaux besoins d'analyse ou de simulation pour améliorer la régulation d'un réseau électrique par l'intermédiaire des nouvelles techniques associées aux réseaux de distribution d'électricité intelligents, dits « smartgrids », dont la technologie permet d'en optimiser le rendement en mettant en relation l'offre et la demande entre un producteur et les consommateurs d'électricité Ils ne sont par exemple pas applicables à de petits groupes de consommateurs, en raison d'une trop grande variabilité statistique, et les changements d'habitudes de consommation rendent impraticable l'exploitation de données de températures et de consommation électrique sur plusieurs années. Un objectif de l'invention est donc de proposer un procédé de détermination de la part de la consommation électrique liée à la température extérieure pour la gestion d'un réseau électrique permettant de pallier ces inconvénients.

Un objectif de l'invention est donc plus précisément de proposer un procédé de détermination de la part de la consommation électrique liée à la température extérieure établissant une causalité entre les variations de température et les variations de consommation.35 PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de remplir ces objectifs au moyen d'un procédé reposant sur la détermination d'une "réponse impulsionnelle" de la consommation électrique à une variation de température extérieure. A cet effet, on propose selon un premier aspect un procédé de détermination de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures pour la gestion d'un réseau électrique au moyen d'un système informatique de détermination, dans lequel : - une chronique de températures extérieures de référence de détermination TNDET est fournie au système informatique de détermination, - une chronique de températures extérieures de détermination TRDET est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de températures extérieures de détermination TRDET étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence de détermination TNDET, - pour chacun des instants d'une pluralité d'instants d'une période de temps, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique à une différence entre la température extérieure de détermination TRDET et la température extérieure de référence de détermination TNDET est déterminée par le système informatique de détermination, - la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures de détermination CTDET à un instant de la période de temps est déterminée en sommant les réponses impulsionnelles préalablement déterminées par le système informatique de détermination, afin de prendre en compte, à un instant, l'influence de la température extérieure d'instants antérieurs sur la consommation électrique audit instant, - des données de consommation électrique sont constituées au moins en partie au moyen de parts de consommation électrique liées aux températures extérieures préalablement déterminées, - les données de consommation électrique sont fournies par le système informatique de détermination à un organe de gestion de réseau électrique pour gérer un réseau électrique.

L'invention selon le premier aspect est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possible : les réponses impulsionnelles de la consommation électrique à une différence entre la température extérieure de détermination TR"T et la température extérieure de référence de détermination TNDET sont déterminées au moyen de paramètres de réponse impulsionnelle préalablement déterminés au moyen de chroniques de consommations électriques observées issues de mesures ; - les paramètres d'une réponse impulsionnelle de la consommation électrique sont déterminés par le système informatique de détermination au moyen des étapes selon lesquelles : - une chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs est fournie au système informatique de détermination, - une chronique de températures extérieures observées Tes est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de températures extérieures observées Tes étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs, - une chronique de consommation électrique observée C°Bs est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de consommation électrique observée Cs étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs et étant issue de mesures de consommation électrique, - pour chacun des instants d'une pluralité d'instants d'une période de temps, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique observée C°Bs à une différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°Bs est déterminée par le système informatique de détermination de paramètres d'essai de la réponse impulsionnelle, - la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs à un instant de la période de temps est déterminée en sommant les réponses impulsionnelles préalablement déterminées, afin de prendre en compte, à un instant, l'influence de la température extérieure observée Tes d'instants antérieurs sur la consommation électrique observée C°Bs audit instant, - les paramètres de la réponse impulsionnelle sont déterminés par l'optimisation des paramètres d'essai pour minimiser une fonction de corrélation prenant en compte, pour une pluralité d'instants, d'une part la différence entre la consommation électrique observée C°Bs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°Bs, les paramètres d'essai optimisés déterminant les paramètres de la réponse impulsionnelle; - la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures de détermination CTDET à un instant t est déterminée en sommant des réponses impulsionnelles de la consommation électrique aux températures extérieures selon la formule : c^TDET Gd .ATDET (t d) où - CTDET(t) est la part de la consommation électrique déterminée liée aux températures extérieures de détermination à l'instant t, ATDET (t - " est une température extérieure de détermination corrigée correspondant à l'écart entre les températures extérieures de détermination TRDET et les températures extérieures de référence TNDET de la chronique de températures extérieures de référence de - d- ).(TRDET(t_d )_TNDET(t_d)) détermination à l'instant t-d selon : DET (t -maxi - t est une borne temporelle maximale de prise en compte de l'influence d'instants antérieurs à t sur la consommation électrique à l'instant t, - Gd est un coefficient traduisant l'amplitude de l'influence de la température extérieure de détermination corrigée à l'instant t-d sur la consommation électrique à l'instant t ; les coefficients Gd sont déterminés par les étapes selon lesquelles : - une chronique de données de consommation électrique observée Cs, une chronique de températures extérieures observées Tes et une chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs sont constituées, lesdites chroniques étant des chroniques temporelles synchrones correspondant à une période d'observation, - la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs correspondant à la période d'observation est déterminée par une somme de réponses impulsionnelles de la consommation observée aux températures extérieures observées selon la formule : c^TOBS ) Gd .ArBS (t -d ) , où - COBS(t) est la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées, à l'instant t, A T OBS (t - / es t une température extérieure observée corrigée correspondant à l'écart entre les températures extérieures observées Tes et les températures extérieures de référence d'observation TN°B' de la chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°B' à l'instant t-d selon 1 (t - d )= (TR° BS (t d ) TNoBs (t- d)) - t -max2 est une borne temporelle maximale de prise en compte de l'influence d'instants antérieurs à t sur la consommation électrique à l'instant t, - Gd est un coefficient traduisant l'amplitude de l'influence de la température extérieure observée corrigée à l'instant t-d sur la consommation électrique observée à l'instant t, les coefficients Gd étant optimisés pour minimiser une fonction de corrélation prenant en compte d'une part la différence entre la consommation électrique observée Cs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°Bs; un critère de minimisation de la fonction de corrélation est la minimisation de la moyenne de la corrélation sur les 48 premières heures ; la fonction de corrélation prenant en compte d'une part la différence entre la consommation électrique observée Cs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°B' est une fonction de corrélation entre : - une chronique de température extérieure dérivée X d'une chronique de température extérieure observée corrigée TRoBS-TNoBs correspondant à la différence entre la chronique de température extérieure observée TRoBs et la chronique de température extérieure de référence d'observation TN°Bs, - une chronique de consommation dérivée Y d'une chronique de consommation électrique observée corrigée Ckrg correspondant à la différence entre la consommation électrique observée Cs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs ; - la chronique de consommation dérivée Y est dérivée de la consommation électrique observée corrigée Ckrg par la différence entre la consommation électrique observée corrigée à l'instant t Ckrg(t) et la consommation électrique observée corrigée à un instant t-s Ckrg(t-s), avec s un décalage, conformément à la formule suivante, pour chaque instant t : Y(t)= Ckrg (t )- Ckrg (t - s ) , et la chronique de température extérieure dérivée X est dérivée de la chronique de température extérieure observée corrigée à,T°Bs par la différence entre la température extérieure corrigée à l'instant t à,T°Bs(t) et la température extérieure corrigée à un instant t-s à,T°Bs(t-s), avec s un temps de décalage, conformément à la formule suivante, pour chaque instant t : X(t)=4T° B8(t)-4T°B8(t-s); de préférence, le décalage s est de 168 heures ; la réponse impulsionnelle de la consommation à la température extérieure est 25 déterminée sous forme d'une fonction exponentielle, et le coefficient Gd correspondant à l'instant t-d est de la forme : Gd = G.gd =G.-1exp(--d) T T avec r une constante de temps de la réponse impulsionnelle, G un gradient statique de réponse et gd un gradient réduit au temps d tel que : gd =-1 exp(--d) 30 T T selon une autre option, la réponse impulsionnelle de la consommation à la température extérieure est déterminée sous forme de deux sections de droite reliées par un point de rupture ; - la chronique de températures extérieures de détermination TRDET est constituée de prévision de températures extérieures et la chronique de températures extérieures de référence de détermination TNDET est constituée de données historiques, lesdites chroniques étant des chroniques temporelles synchrones correspondant à une période de détermination, et la régulation de la charge d'un réseau électrique est mise en oeuvre en fonction de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures déterminée CTDET par l'adaptation de la production électrique ou de la consommation en prévision de la période de détermination sur laquelle portent les prévisions de températures extérieures ; ou - la chronique de températures extérieures de détermination TRDET est constituée de températures extérieures mesurées et la chronique de températures extérieures de référence de détermination TNDET est constituée de données historiques, lesdites chroniques étant des chroniques temporelles synchrones correspondant à une période de détermination, et la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures déterminée CTDET est prise en compte pour le dimensionnement de dispositifs de production électrique ou le dimensionnement d'un réseau électrique. L'invention concerne également selon un second aspect un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon le premier aspect, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur PRESENTATION DES FIGURES D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit. L'invention sera aussi mieux comprise en référence à cette description considérée conjointement avec les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : la figure 1, déjà commentée, est un nuage de points à partir duquel la consommation électrique due à la température extérieure est déterminée selon les méthodes de l'état de la technique ; la figure 2 illustre un exemple de réponse impulsionnelle de la consommation électrique à une différence entre la température extérieure de détermination TRDET et la température extérieure de référence de détermination TNDET - , la figure 3 illustre un exemple de filtrage de température pour prendre en compte l'historique des températures ressenties ; la figure 4 est un schéma illustrant le procédé de détermination selon l'invention.

La présente invention est décrite de manière détaillée ci-dessous. DESCRIPTION DETAILLEE Le procédé de détermination de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures CTDET selon l'invention va maintenant être décrit en référence à la figure 4. Ce procédé est destiné à être mis en oeuvre par un système informatique de détermination, muni d'un processeur ainsi que de moyens d'entrée et de sortie d'informations.

Une chronique de températures extérieures de référence de détermination TNDET est fournie (étape S11) au système informatique de détermination. La chronique est de préférence horaire, c'est-à-dire qu'elle associe une température extérieure de référence de détermination à chaque heure d'une période donnée. Cette chronique pourrait cependant être basée sur un pas de temps tri-horaire ou demi-horaire, l'important étant qu'elle puisse rendre compte de l'évolution globale des températures au cours d'une journée. Ces températures extérieures de référence de détermination TNDET peuvent être par exemple des températures de seuil de chauffage, ou de seuil de climatisation. Par exemple, un seuil de chauffage caractérise la température en-deçà de laquelle la consommation électrique commence à être impactée par le chauffage résultant des températures extérieures. Ce seuil peut dépendre du réseau électrique considéré, notamment par le biais des habitudes des consommateurs de ce réseau. Typiquement, ce seuil de chauffage est de 15°C.35 D'autres températures peuvent être prises en considération. Les températures extérieures de référence de détermination TNDET peuvent par exemple être des températures de normales saisonnières, afin de mieux prendre en compte les habitudes des consommateurs, traduites dans leur consommation électrique, par exemple à certaines périodes telles que la mi-saison. Une chronique de températures extérieures de détermination TRDET (étape S12) est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de températures extérieures de détermination TRDET étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence de détermination TNDET. Lesdites températures extérieures de détermination TRDET sont les températures dont on veut déterminer l'effet sur la consommation électrique, précisément par la détermination de la contribution de ces températures extérieures de détermination TRDET à la consommation électrique totale, c'est-à-dire la part de la consommation électrique liée aux températures. Ces températures extérieures de détermination TRDET peuvent ainsi être des prévisions de températures extérieures, afin de déterminer un impact prévisionnel sur la consommation électrique et ainsi de permettre une régulation d'un réseau électrique par l'adaptation de la production électrique ou de la consommation électrique sur ce réseau. Ces températures extérieures de détermination TRDET peuvent également être des historiques de températures extérieures, afin par exemple de dimensionner un réseau ou une installation de production électrique d'après les besoins en chauffage et/ou climatisation qui y seront rattachés. Ensuite, pour chacun des instants d'une pluralité d'instants d'une période de temps couverte par lesdites chroniques, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique à une différence entre la température extérieure de détermination TRDET et la température extérieure de référence de détermination TNDET est déterminée (étape S13) par le système informatique de détermination.

La réponse impulsionnelle vise à rendre compte de la réaction de la consommation à une brusque variation de température sur un intervalle de temps très court. Le comportement de la consommation électrique dépend principalement de l'inertie thermique des lieux de consommation, ce qui se traduit par une inertie de la consommation via le chauffage ou la climatisation. D'autres facteurs peuvent influencer la réponse impulsionnelle : les habitudes des consommateurs, les modes de chauffage... Ainsi, une réponse impulsionnelle est construite sur un modèle dont les paramètres sont choisis pour refléter au mieux l'influence de ces différents facteurs sur la consommation électrique en réponse à une brusque variation de température sur un intervalle de temps très court. Contrairement à ce que l'homme du métier pourrait être amené à penser, la forme de réponse impulsionnelle reflétant le mieux l'effet sur la consommation électrique d'une brusque variation de température sur un intervalle de temps très court est une forme exponentielle du type, à un instant d : Réponse(d)= G - 1 - - e T , avec G un gradient d'amplitude de la réponse et T une T constante de temps.

Ainsi, la réaction à l'impulsion de température est immédiate et son amortissement exponentiel, ce qui peut paraître surprenant en raison de la croyance répandue chez l'homme du métier en une inertie thermique des consommateurs qui devrait se traduire par un ressenti de la température sur la consommation électrique après plusieurs heures, et non pas immédiatement. La courbe illustrée par la figure 2 traduit la réaction de la consommation électrique à une variation instantanée de température de 1°C, sur une durée de 1 heure d'une telle réponse exponentielle. d Les paramètres G et T de réponse impulsionnelle sont préalablement déterminés au moyen de chroniques de consommations électriques observées issues de mesures.

D'autres modèles de réponse impulsionnelle peuvent être utilisés, par exemple une réponse prenant la forme de deux sections de droite reliées par un point de rupture. Ensuite, la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures CTDET à un instant t de la période de temps est déterminée (étape S14) en sommant les réponses impulsionnelles préalablement déterminées par le système informatique de détermination, afin de prendre en compte, à un instant t, l'influence de la température extérieure d'instants antérieurs sur la consommation électrique audit instant t.

En d'autres termes, la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures CTDET à un instant t est déterminée en sommant des réponses impulsionnelles de la consommation électrique aux températures extérieures de détermination selon la formule : c^TDET t ) d .AT DET t a) où d=o, tmaxl - CTDET(t) est la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures déterminée pour un instant t, - 4TDE1 (t a') est une température extérieure de détermination corrigée correspondant à l'écart entre les températures extérieures de détermination TRDET et les températures extérieures de référence de détermination TNDET à l'instant t-d selon : 0DET(t_d).0-RDET(t_d)_TNDET(t_ d)) - tmaxl est une borne temporelle maximale de prise en compte de l'influence d'instants antérieurs à t sur la consommation électrique à l'instant t, - Gd est un coefficient traduisant l'amplitude de l'influence de la température extérieure de détermination corrigée à l'instant t-d sur la consommation électrique à l'instant t.

En reprenant l'exemple d'une réponse impulsionnelle de forme exponentielle, les coefficients Gd correspondant à l'instant t-d sont de la forme : Gd = G.gd =G.-1exp(--d) avec r une constante de temps de la réponse impulsionnelle traduisant la durée de l'influence de la température au temps t-d sur la consommation électrique au temps t, G un gradient statique de réponse traduisant l'amplitude de la réponse et gd un gradient réduit au temps d tel que : gd =-1 exp(--d) T T . On peut appeler "température filtrée" la température ressentie dans la consommation électrique, qui traduit l'historique des températures ressenties par la consommation et l'isolation des bâtiments. Un exemple d'un tel filtrage est illustré par la figure 3, qui présente des courbes représentatives de températures extérieures de référence désignée par TN et de températures observées TR sur quelques jours, ainsi que le résultat de leur filtrage donné respectivement par : -1 exp(--d)TN(t -d) et 1 1exp(--d)TR(t -d). d=0,t,,', t T d=0,t,,', t T Sur la figure 3, la courbe en tirets fins référencée 10 illustre l'évolution des températures extérieures de référence TN et la courbe en tirets épais référencée 20 illustre l'évolution des températures extérieures de référence filtrées, tandis que la courbe en trait fin référencée 11 illustre l'évolution des températures extérieures observées TR et la courbe en trait épais référencée 21 illustre l'évolution des températures extérieures observées filtrées.

On peut ainsi voir que le ressenti des températures extérieures modélisé par un tel filtrage diffère nettement des températures extérieures elles-mêmes, et notamment que les températures extérieures d'instants passés ont une forte influence sur le ressenti des températures extérieures à un instant donné. Une fois la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures c TDET déterminée pour une pluralité d'instants, des données de consommation électrique sont constituées au moins en partie au moyen de consommations électriques liées aux températures extérieures préalablement déterminées. 30 Ces données de consommation électrique sont ensuite fournies (étape S15) par le système informatique de détermination à un organe de gestion de réseau électrique pour gérer (étape S16) un réseau électrique, au moins en partie à partir de ces données. Ainsi qu'indiqué précédemment, la gestion d'un réseau électrique peut notamment comprendre l'adaptation de la production électrique, de la consommation, de la topologie du réseau ou encore le dimensionnement des moyens de production électrique et/ou du réseau électrique. Les paramètres d'une réponse impulsionnelle de la consommation électrique sont préalablement déterminés, de préférence par le système informatique de détermination, selon le procédé décrit ci-dessous. Une chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs est fournie au système informatique de détermination, et une chronique de températures extérieures observées Tes est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de températures extérieures observées Tes étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence d'observation TNOBS.

Ces températures extérieures observées Tes sont issues de mesures de températures extérieures. Les températures extérieures de référence d'observation T..NOBS , peuvent, comme dans le cas de températures extérieures de référence de détermination TNDET, notamment être des seuils de consommation tels que des températures de seuil de chauffage ou de climatisation, ou bien encore être des températures de normale saisonnières. Une chronique de consommation électrique observée C°Bs est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de consommation électrique observée C°Bs étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs et étant issue de mesures de consommation électrique. De préférence, les chroniques de températures extérieures observées Tes, de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs et de consommation électrique observée C°Bs portent sur une période de temps présentant des températures et/ou des consommations électriques comparables à celles pour les lesquelles la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures CTDET est destinée à être déterminée par la méthode présentée plus haut. Il peut par exemple s'agir de la même saison ou de mois présentant des températures similaires, du même réseau électrique ou du moins de parties du même réseau électrique, etc.., de sorte que les paramètres ainsi déterminés puissent être transposés à la méthode de détermination. Pour chacun des instants d'une pluralité d'instants d'une période de temps, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique observée à une différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°B' est déterminée par le système informatique de détermination au moyen de paramètres d'essai de la réponse impulsionnelle. La part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs à un instant de la période de temps est ensuite déterminée en sommant les réponses impulsionnelles préalablement déterminées, afin de prendre en compte, à un instant, l'influence de la température extérieure observée Tes d'instants antérieurs sur la consommation électrique observée audit instant.

Enfin, les paramètres de la réponse impulsionnelle sont déterminés itérativement par variation des paramètres d'essai de la réponse impulsionnelle afin de minimiser une fonction de corrélation prenant en compte, pour une pluralité d'instants, d'une part la différence entre la consommation électrique observée C°Bs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs déterminée au moyen des paramètres d'essai, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°Bs. Ainsi, à chaque itération, les paramètres d'essai intervenant dans les coefficients Gd sont modifiés, la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CTOBS est déterminée au moyen desdits paramètres d'essai modifiés et la fonction de corrélation est calculée par le système informatique de détermination.

Il s'agit là d'une optimisation des paramètres de la réponse impulsionnelle afin de rendre la part complémentaire de la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées C-mBs la plus indépendante possible des températures extérieures observées Tes . Cette indépendance est caractérisée par la fonction de corrélation qu'on cherche à minimiser. La recherche des paramètres de la réponse impulsionnelle optimisés peut alors mettre en oeuvre diverses méthodes d'optimisation mathématiques comme par exemple l'algorithme du simplexe. En d'autres termes, la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures CT°Bs correspondant à la période d'observation est modélisée par une somme de réponses impulsionnelles de la consommation observée aux températures extérieures observées selon la formule : CTOSS t ) d .ArBS(t d ) , où - CTOBS(t) est la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées, à l'instant t, A T OBS (t - " est une température extérieure observée corrigée correspondant à l'écart entre les températures extérieures observées Tes et les températures extérieures de référence d'observation TN°B' à l'instant t-d selon' Ar, OBS 1 ( t - d )= (TR° BS (t d ) TNOBS (t d )) - t -max2 est une borne temporelle maximale de prise en compte de l'influence d'instants antérieurs à t sur la consommation électrique observée à l'instant t, - Gd est un coefficient traduisant l'amplitude de l'influence de la température extérieure observée corrigée à l'instant t-d sur la consommation électrique observée à l'instant t, les coefficients Gd étant déterminés par la minimisation d'une fonction de corrélation prenant en compte d'une part la différence entre la consommation électrique observée C°Bs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CTOBS, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°Bs. Les coefficients Gd sont déterminés au moyen des paramètres de la réponse impulsionnelle.

Plus précisément, la fonction de corrélation prenant en compte d'une part la différence entre la consommation électrique observée Cs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CTOBS, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence d'observation TN°B' est une fonction de corrélation entre : - une chronique de température extérieure dérivée X d'une chronique de température extérieure observée corrigée TeBS- T" NoBs correspondant à la différence entre la chronique de température extérieure observée TRoBs et la chronique de température extérieure de référence d'observation TNOBS, - une chronique de consommation dérivée Y d'une chronique de consommation électrique observée corrigée Ckrg correspondant à la différence entre la consommation électrique observée Cs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs. La chronique de consommation dérivée Y est dérivée de la consommation électrique corrigée Ckrg par la différence entre la consommation corrigée à l'instant t Ckrg(t) et la consommation électrique corrigée à un instant t-s Ckrg(t-s), avec s un décalage, conformément à la formule suivante, pour chaque instant t : Y(t)= Ckrg(t)- Ckrg (t - s) , et la chronique de température extérieure dérivée X est dérivée de la chronique de température extérieure observée corrigée à,rBs par la différence entre la température extérieure corrigée à l'instant t : à,T°Bs(t), et la température extérieure corrigée à un instant t-s : à,T°Bs(t-s), avec s un temps de décalage, conformément à la formule suivante, pour chaque instant t : X(t)=4T° B8(t)-4T°B8(t -s).

Le décalage s est choisi en sorte de permettre la comparaison entre deux instants dont le principal facteur de variation entre leurs consommations électriques respectives est la température extérieure. Ainsi, il peut être estimé qu'entre deux lundis de semaines consécutives, la différence entre la consommation électrique de ces deux lundis sera principalement due à la température extérieure. Ainsi, le décalage s est choisi de préférence pour obtenir un décalage d'une semaine, soit 168 heures. Il pourrait aussi être de deux semaines, mais avec un décalage plus long, le risque de modification de la consommation électrique indépendante de la température est accru. Un décalage d'une semaine permet en outre de ne pas comparer les jours de week-end à ceux de la semaine. Un critère de minimisation de la fonction de corrélation est la minimisation de la moyenne de la corrélation sur les 48 premières heures. Ainsi, Les coefficients Gd, et par conséquent les paramètres de la réponse impulsionnelle, peuvent être estimés acceptables lorsque la fonction de corrélation passe sous un seuil de significativité. Les paramètres des réponses impulsionnelles sont alors optimisés et peuvent être employés dans la méthode de détermination de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures décrite plus haut.

L'avantage de l'ensemble de ce procédé est le faible nombre de paramètres à prendre en compte pour la détermination de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures. Dans le cas d'une réponse sous forme exponentielle, il ne s'agit que du gradient G et de la constant de temps T. Dans le cas d'une réponse approchée sous forme de deux sections de droite reliées par un point de rupture, il ne s'agit que de quatre paramètres. En outre, le calcul peut être fait par pas horaire (période d'échantillonnage généralement disponible pour une courbe de charge), à partir de laquelle on peut effectuer des bilans par pas journalier, hebdomadaire, etc ... Les chroniques de température extérieures de détermination et de consommation électrique correspondante n'interviennent pas directement dans le calcul de G et T. Il n'y a aucun présupposé sur la forme de la courbe corrigée de la météo. La méthode s'adapte à la forte auto-corrélation de la chronique des températures extérieures. La méthode accepte les données manquantes. La méthode est applicable sur les chroniques de quelques semaines à quelques mois ; il est inutile de disposer de plusieurs hivers consécutifs.

La méthode permet de calculer la courbe de chauffage de consommateurs en fonction des températures extérieures, le volume de chauffage, la courbe de climatisation, la forme du gradient au cours de la journée, les températures de seuil de chauffage. Elle peut être utilisée pour mettre en place un contrôle-commande du chauffage chez un consommateur, par exemple au moyen de dispositif intelligent de gestion de chauffage.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de la part d'une consommation électrique liée aux températures extérieures pour la gestion d'un réseau électrique au moyen d'un système informatique de détermination, dans lequel : - une chronique de températures extérieures de référence de détermination est fournie (S11) au système informatique de détermination, - une chronique de températures extérieures de détermination est fournie (S12) au système informatique de détermination, ladite chronique de températures extérieures de détermination étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence de détermination, - pour chacun des instants d'une pluralité d'instants d'une période de temps, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique à une différence entre la température extérieure de détermination et la température extérieure de référence de détermination est déterminée (S13) par le système informatique de détermination, - la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures de détermination à un instant de la période de temps est déterminée (S14) en sommant les réponses impulsionnelles préalablement déterminées par le système informatique de détermination, afin de prendre en compte, à un instant, l'influence de la température extérieure d'instants antérieurs sur la consommation électrique audit instant, - des données de consommation électrique sont constituées au moins en partie au moyen de parts de consommation électrique liées aux températures extérieures préalablement déterminées, - les données de consommation électrique sont fournies (S15) par le système informatique de détermination à un organe de gestion de réseau électrique pour gérer (S16) un réseau électrique.
2. 2. Procédé de détermination selon la revendication précédente, dans lequel les réponses impulsionnelles de la consommation électrique à une différence entre la température extérieure de détermination et la température extérieure de référence de détermination sont déterminées au moyen de paramètres de réponse impulsionnelle préalablement déterminés au moyen de chroniques de consommations électriques observées issues de mesures.
3. 3. Procédé de détermination selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les paramètres d'une réponse impulsionnelle de la consommation électrique sont déterminés par le système informatique de détermination au moyen des étapes selon lesquelles : - une chronique de températures extérieures de référence d'observation est fournie au système informatique de détermination, - une chronique de températures extérieures observées est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de températures extérieures observées étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence d'observation, - une chronique de consommation électrique observée est fournie au système informatique de détermination, ladite chronique de consommation électrique observée étant synchrone de la chronique de températures extérieures de référence d'observation et étant issue de mesures de consommation électrique, - pour chacun des instants d'une pluralité d'instants d'une période de temps, une réponse impulsionnelle de la consommation électrique observée à une différence entre la température extérieure observée et la température extérieure de référence d'observation est déterminée par le système informatique de détermination de paramètres d'essai de la réponse impulsionnelle, - la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées à un instant de la période de temps est déterminée en sommant les réponses impulsionnelles préalablement déterminées, afin de prendre en compte, à un instant, l'influence de la température extérieure observée d'instants antérieurs sur la consommation électrique observée audit instant, - les paramètres de la réponse impulsionnelle sont déterminés par l'optimisation des paramètres d'essai pour minimiser une fonction de corrélation prenant en compte, pour une pluralité d'instants, d'une part la différence entre la consommation électrique observée et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée et la température extérieure de référence d'observation, les paramètres d'essai optimisés déterminant les paramètres de la réponse impulsionnelle.
4. 4. Procédé de détermination selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures de détermination CTDET à un instant t est déterminée en sommant des réponses impulsionnelles de la consommation électrique aux TDET d .ATDET (t d) températures extérieures selon la formule : d=0, tmaxl où - CTDET(t) est la part de la consommation électrique déterminée liée aux températures extérieures de détermination à l'instant t, ATDET t - ( " est une température extérieure de détermination corrigée correspondant à l'écart entre les températures extérieures de détermination TRDET et les températures extérieures de référence de détermination TNDET de la chronique de températures extérieures de référence de détermination à l'instant t-d selon : à,DET(t-d)=(TRDET(t-d)- TNDET(t_d)) - tmaxl est une borne temporelle maximale de prise en compte de l'influence d'instants antérieurs à t sur la consommation électrique à l'instant t, - Gd est un coefficient traduisant l'amplitude de l'influence de la température extérieure de détermination corrigée à l'instant t-d sur la consommation électrique à l'instant t.
5. 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les coefficients Gd sont déterminés par les étapes selon lesquelles : - une chronique de données de consommation électrique observée, une chronique de températures extérieures observées Tes et une chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°Bs sont constituées, lesdites chroniques étant des chroniques temporelles synchrones correspondant à une période d'observation, - la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs correspondant à la période d'observation est déterminée par une somme de réponses impulsionnelles de la consommation observée aux températures extérieures observées selon la formule : CTOSS (t) d .4rBS(t d) d=0, tmax z , où- COBS(t) est la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées, à l'instant t, ATOBS (t - / est une température extérieure observée corrigée correspondant à l'écart entre les températures extérieures observées TR°Bs et les températures extérieures de référence TN°B' de la chronique de températures extérieures de référence d'observation TN°B' à l'instant t-d -OBS 1 (t - d )= (TR° BS (t d ) TNoBs (t- d)) - t -max2 est une borne temporelle maximale de prise en compte de 10 l'influence d'instants antérieurs à t sur la consommation électrique à l'instant t, - Gd est un coefficient traduisant l'amplitude de l'influence de la température extérieure observée corrigée à l'instant t-d sur la consommation électrique observée à l'instant t, 15 les coefficients Gd étant optimisés pour minimiser une fonction de corrélation prenant en compte d'une part la différence entre la consommation électrique observée C°Bs et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées CT°Bs, et d'autre part la différence entre la température extérieure observée Tes et la température extérieure de référence 20 d'observation TN°Bs.
6. 6. Procédé selon les revendications 3 ou 5, dans lequel un critère de minimisation de la fonction de corrélation est la minimisation de la moyenne de la corrélation sur les 48 premières heures. 25
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 3, 5 ou 6, dans lequel la fonction de corrélation prenant en compte d'une part la différence entre la consommation électrique observée et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées, et d'autre part la différence 30 entre la température extérieure observée et la température extérieure de référence d'observation est une fonction de corrélation entre : - une chronique de température extérieure dérivée d'une chronique de température extérieure observée corrigée correspondant à la selondifférence entre la chronique de température extérieure observée et la chronique de température extérieure de référence d'observation, - une chronique de consommation dérivée d'une chronique de consommation électrique observée corrigée correspondant à la différence entre la consommation électrique observée et la part de la consommation électrique observée liée aux températures extérieures observées.
8. 8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la chronique de consommation dérivée Y est dérivée de la consommation électrique observée corrigée Ckrg par la différence entre la consommation électrique observée corrigée à l'instant t Cg(t) et la consommation électrique observée corrigée à un instant t-s Ckrg(t-s), avec s un décalage, conformément à la formule suivante, pour chaque instant t : Y(t) = Ckrg (t) -Ckrg (t -S) , et la chronique de température extérieure dérivée X est dérivée de la chronique de température extérieure observée corrigée à,T°Bs par la différence entre la température extérieure corrigée à l'instant t à,T°Bs(t) et la température extérieure corrigée à un instant t-s à,T°Bs(t-s), avec s un temps de décalage, conformément à la formule suivante, pour chaque instant t : X(t) = 4T°B8(t) - 4T°B8 (t - s) .
9. 9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le décalage (s) est de 168 heures.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la réponse impulsionnelle de la consommation à la température extérieure est déterminée sous forme d'une fonction exponentielle, et où le coefficient Gd correspondant à l'instant t-d est de la forme : Gd = G.gd =G.-1exp(--d) 1" t avec r une constante de temps de la réponse impulsionnelle, G un gradient statique de réponse et gd un gradient réduit au temps d gd =-1 exp(--d) tel que : 1" 1" .
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la réponse impulsionnelle de la consommation à la température extérieure est déterminée sous forme de deux sections de droite reliées par un point de rupture.
12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chronique de températures extérieures de détermination est constituée de prévision de températures extérieures et la chronique de températures extérieures de référence de détermination est constituée de données historiques, lesdites chroniques étant des chroniques temporelles synchrones correspondant à une période de détermination, et la régulation de la charge d'un réseau électrique est mise en oeuvre en fonction de la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures déterminée par l'adaptation de la production électrique ou de la consommation en prévision de la période de détermination sur laquelle portent les prévisions de températures extérieures.
13. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chronique de températures extérieures de détermination est constituée de températures extérieures mesurées et la chronique de températures extérieures de référence de détermination est constituée de données historiques, lesdites chroniques étant des chroniques temporelles synchrones correspondant à une période de détermination, et la part de la consommation électrique liée aux températures extérieures est prise en compte pour le dimensionnement de dispositifs de production électrique ou le dimensionnement d'un réseau électrique.
14. 14. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.