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WO2015121288A1 - Système de gestion d'un réseau de distribution électrique - Google Patents

Système de gestion d'un réseau de distribution électrique Download PDF

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Publication number
WO2015121288A1
WO2015121288A1 PCT/EP2015/052840 EP2015052840W WO2015121288A1 WO 2015121288 A1 WO2015121288 A1 WO 2015121288A1 EP 2015052840 W EP2015052840 W EP 2015052840W WO 2015121288 A1 WO2015121288 A1 WO 2015121288A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
production
unit
control unit
energy
direct control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/052840
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre-Etienne DELON
Kengy BARTY
Marc LE-DU
Thomas PRELLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
Publication of WO2015121288A1 publication Critical patent/WO2015121288A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Definitions

  • the invention relates to a management system of an electrical distribution network.
  • the invention relates to electrical distribution networks comprising consumption units and production units.
  • the document FR-A-2 976 415 describes a control unit of a production / power consumption system comprising electrical generation sources and consumption units connected via a distribution network, this set comprising:
  • control unit adapted to transmit controllable consumption units and controllable electricity production sources, modulation instructions corresponding to erasure or production instructions, based on alert information received from a control unit; external operator, on information representative of the respective erasability potential of controllable consumption units and on information representative of the production or production reduction potential, or even of the respective erasure of production sources,
  • a module adapted to transmit to the central control unit, updated real-time data representative of the respective erasing potential of the associated unit, and
  • a module adapted to transmit to the central control station, data updated in real time, representative of the production or production reduction potential, or even the respective erasure of the associated source.
  • the desire to increase the share of renewable energies implies a significant increase in the share of fatal production units.
  • this share is limited because to maintain the balance between supply and demand, there can not be more than 30% of production units connected to the grid. If the share of fatal production units is greater than 30%, such as the variation of the production of fatal units to the network is very important, the network manager can not secure his network.
  • the diffuse means of production usually have a power of the order of one kilowatt, it is necessary to be able to control at least ten thousand of these means of diffuse production before this contribution of electricity is significant for the network.
  • the subject of the invention is a management system of an electrical distribution network, the network comprising:
  • a plurality of production units including a set of diffuse production units
  • direct control units at least one lower level, at least one direct control unit comprising a second network interface part, adapted to allow an energy exchange and / or a conversion of a form of energy into electrical energy or vice versa or from the network, and
  • a third demand / production interface part adapted to allow an energy exchange with at least one consumption unit and / or at least one production unit.
  • FIG. 1 represents a modular block diagram of a management system according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents a modular block diagram of a direct control unit of the management system according to one embodiment of the invention
  • FIG. 3 represents a modular block diagram of a direct control unit of the management system according to one embodiment of the invention
  • FIG. 4 represents steps implemented in a management method according to an embodiment of the invention
  • FIG. 5 represents other steps implemented in the management method according to one embodiment of the invention
  • FIG. 6 represents a signal that can be used in the management method according to one embodiment of the invention
  • FIG. 7 represents a signal that can be used in the management method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 8 represents a signal that can be used in the management method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 9 represents a signal that can be used in the management method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 10 represents a signal that can be used in the management method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 11 represents a modular block diagram of a direct control unit of the management system according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 12 represents a modular block diagram of a management system according to one embodiment of the invention.
  • the electrical distribution network R comprises a plurality of consumption units UC, UCl, UC2, UC3 and a plurality of units UP, UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 of FIG. production.
  • UP, UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 production units comprise one or more UPD1, UPD1, UPD2 diffuse production units, called diffuse production unit sets.
  • diffuse production unit sets any number of UC, UCl, UC2, UC3 consumption units, any number of UP, UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 production units and any number of UPD units can be provided.
  • a management system S for managing the electrical distribution network R and thus forming an intelligent electrical network.
  • the electrical distribution network R provided with the management system S forms a smart electrical network.
  • the management system S comprises a co-ordinating steering unit 20 at a higher level, and direct control units 10 at a lower level.
  • At least one co-ordinating steering station 20 is provided or several coordinating steering units 20 are provided.
  • each or all direct control units 10 comprises a second network interface part 12, adapted to allow an energy exchange and / or a converting a form of energy into electrical energy or vice versa to or from the network R, and at least one of:
  • a third party 13 interface request / production adapted to allow an energy exchange with at least one unit UCl, UC2, UC3 consumption and / or at least one unit UP1, UP2, UP3, UPD1,
  • each or all direct control units 10 comprises the second network interface part 12, adapted to allow an energy exchange and / or a conversion. a form of energy into electrical energy or vice versa to or from the network R, and the first part 1 1 of energy storage.
  • each or all direct control units 10 comprises the second network interface part 12, adapted to allow energy exchange and / or conversion of a form of energy into electrical energy or vice versa to or from the network R, and the third part 13 interface demand / production, adapted to allow an energy exchange with at least one unit UCl, UC2, UC3 consumption and / or at least a UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 production unit.
  • at least one of the several, each or all direct control units 10 or each direct control unit 10 comprises:
  • a second network interface part adapted to allow energy exchange and / or conversion of a form of energy into electrical energy or vice versa to or from the network R,
  • a third portion 13 of the request / production interface adapted to allow an energy exchange with at least one unit UC1, UC2, UC3 of consumption and / or at least one unit UP1, UP2, UP3, UPD1,
  • a system for managing an electrical distribution network (R), the network comprising:
  • UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 a plurality of production units (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) including a set of diffuse production units (UPD1, UPD2),
  • management system (S) comprises a coordinating control center (20) at a higher level
  • each diffuse production unit (UPD1, UPD2) is associated with a respective direct control central station (10) at at least one lower level, intended to drive this unit (UPD 1, UPD2) of diffuse production,
  • each diffuse production unit UPD1, UPD2
  • the direct control unit (10) associated with each diffuse production unit UPD1, UPD2 comprising:
  • a second network interface part adapted to allow energy exchange and / or conversion of a form of energy into electrical energy or vice versa to the network (R) from the first storage part (11); energy and / or from the third part (13) demand / production interface, or from the network (R) to the first part (11) of energy storage and / or to the third part (13) interface demand / production, a third part (13) demand / production interface, adapted to allow an energy exchange between on the one hand said unit (UPD1, UPD2) of diffuse production associated with the direct control unit (10) planned to control this unit UPD1, UPD2 of diffuse production and secondly the first part 1 1 of energy storage and / or the second part 12 network interface,
  • UPD1, UPD2 unit
  • a first portion (1 1) of energy storage arranged to store energy supplied by the second network interface part (12) and / or by the third request / production interface part (13) and / or to provide the energy stored at the second part (12) network interface and / or the third part (13) request / production interface.
  • said at least one direct control unit 10 comprises a first element 14 for controlling the energy exchange 5 r between the first energy storage part 1 1 and the second part 12 network interface.
  • said at least one direct control unit 10 comprises a second element 15 for controlling the energy exchange 5di between the second network interface part 12 and the third interface / request interface part 13. production.
  • said at least one direct control unit 10 comprises a third element 16 for controlling the energy exchange 5d P between the first energy storage part 1 1 and the third part 13 demand / production interface.
  • the consumer units UC1, UC2, UC3 are units UC 1, UC2, UC3 of electrical consumption.
  • the production units UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 are UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 production units. .
  • the UDP2 UDP2 units of diffuse production are UDP1, UDP2 units of diffuse electric production.
  • each production unit UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 is associated with a respective direct control unit 10c, 10d, 10e, 10, 10b, intended to drive this unit UP1, UP2. , UP3, UPDl, UPD2 production.
  • the diffuse production UPD2 is associated with a respective direct control station 10, 10b, intended to drive this UPD1, UPD2 unit of diffuse production.
  • each unit UC1, UC2, UC3 consumption is associated with a central lOf, 10g, 10h of respective direct control, provided to control this unit UC1, UC2, UC3 consumption.
  • the direct control units 10, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j, 10k, generally designated by direct control units 10, are controlled by the coordinating pilot station.
  • the third part 13 request / production interface is adapted to allow an energy exchange with the unit UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 production associated with the respective central direct control 10.
  • the third part 13 request / production interface is adapted to allow an energy exchange between:
  • the third portion 13 interface demand / production is adapted to allow an energy exchange with the unit UPD1, UPD2 diffuse production associated with the respective central 10 direct control.
  • the third part 13 request / production interface is adapted to allow an energy exchange between: on the one hand, the UPD1 unit, UPD2 for diffuse production, which is associated with the respective direct control unit 10, intended to drive this UPD1, UPD2 unit for diffuse production, and
  • the third part 13 request / production interface is adapted to allow an energy exchange with the unit UCl, UC2, UC3 consumption associated with the respective central direct control 10.
  • the third part 13 request / production interface is adapted to allow an energy exchange between:
  • the third part 13 request / production interface is adapted to allow an energy exchange between:
  • the second network interface portion 12 is adapted to allow energy transfer and / or conversion of a form of energy into electrical energy or vice versa:
  • the first energy storage part 11 is adapted to or arranged for: storing energy supplied by the second network interface part and / or by the third part 13 request / production interface,
  • the direct control units 10 are distinct from each other.
  • each direct control unit 10 is connected to the coordinating control unit 20 to receive from the coordinating control unit 20 at least one CP setpoint for producing a quantity QE of electrical energy to be produced by the at least one unit UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 production and / or consumed by the at least one unit UC1, UC2, UC3 consumption controlled by the central 10 direct control.
  • each direct control unit 10 comprises a control device COM of the first energy storage part 11, and / or the second network interface part 12, and / or the third part. part 13 request / production interface, in order to control the energy exchanges between these parts at least as a function of the production CP setpoint received from the coordinating control station 20.
  • each direct control unit 10 comprises a command device COM, which is able to calculate at least one energy exchange command of the first and / or second and / or third element 14, 15 , 16 control according to the production CP setpoint.
  • the control device COM is connected to the first and / or second and / or third control element 14, 15, 16 to send it the energy exchange command.
  • the central control units 10, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j, 10k of direct control are for example located at a first lower level NI (first hierarchical level NI) being controlled directly by the coordinating control unit 20.
  • first lower level NI first hierarchical level NI
  • this second direct control unit having the second level
  • the hierarchical hierarchy below is controlled by a first direct control unit (10i having the NI level in this example) of a level greater than this second level.
  • the control corresponds to the fact that the second direct control unit (101 of the N2 level in this example) of the second lower level is connected to the first central (10i of the NI level in this example ) of higher level direct control to receive from the control unit (10i of NI level in this example) direct control of higher level at least a setpoint (CPil) production of a quantity (QE1) of electrical energy in front of to be produced by the production unit (s) and / or consumed by the consumption unit (s) associated with (controlled by) this second direct control unit (101 of level N2 in this example) of the second level below.
  • CPil setpoint
  • QE1 quantity of electrical energy in front of to be produced by the production unit (s) and / or consumed by the consumption unit (s) associated with (controlled by) this second direct control unit (101 of level N2 in this example) of the second level below.
  • a first direct control unit of a first level (for example 10j of the NI level) can control a direct control unit of the second lower level or several central units (10m, 10 ⁇ of the level). N2 in this example) direct control of the second level below.
  • the direct control unit 10k of the NI level controls the direct control unit 10 ⁇ level N2 lower than NI and direct control unit lOp level N2 lower than NI.
  • the direct control unit 10 ⁇ of level N2 controls the direct control unit 10q of level N3 lower than N2 and the direct control unit 10r of level N3 lower than N2.
  • the direct control unit lOp of level N2 command the direct control unit 10s level N3 lower than N2 and the direct control unit lût level N3 lower than N2.
  • the management system is hierarchical for the control of the central control units 10, lOext direct control by the coordinating control center 20.
  • the central control unit 10, 10O ext of direct control (or at least one, several, all or each), comprising the parts 11 and / or 12 and / or 13 and associated with respectively at least one production unit or UPD and / or UP and / or UC is controlled by the coordinating control unit 20 possibly being able to pass through one or more other coordinating control unit 20, called central intermediate 10int.
  • each direct control unit 10, 10ext (comprising the parts 11 and / or 12 and / or 13) associated with respectively at least one production or consumption unit UPD and / or UP and / or UC is located at most low level, this lowest level can be the same or different between direct control units lOext.
  • said coordinating control unit 20 is called the second coordinating control unit 20,
  • UC is associated with a direct control center lOext, itself commanded by at least one first coordinating control center lOint, itself controlled by the second coordinating control center 20, other than the first coordinating control center lOint.
  • the direct control unit 10 controls the direct control unit 10
  • an end unit 10 (Including parts 11 and / or 12 and / or 13) is an end unit 10, which may be for example in FIG. 2 the central unit 10b or 10c or 10d or 10f or 10e or 10g or 10h or 101 or 10m or 10 ⁇ or 10q or 10 or 10s or lût, that is to say, a central 10 associated with at least one UPD and / or UP and / or UC production or consumption unit, this end unit 10 being designated globally by the reference lOext. In this case, this end lOext central is not connected to another lower level direct control unit 10 and does not control another lower level central.
  • the structure described above for the direct control unit 10 (comprising the parts 11 and / or 12 and / or 13) is not an intermediate central 10i or 10j or 10k or 10o or lOp between several levels NO, NI, N2, N3, this intermediate central being generally designated by the reference lOint.
  • the central control unit coordinator 20 or the intermediate central lOint is associated with no production or consumption unit UPD and / or UP and / or UC.
  • Each intermediate central station 10O controls one or more end stations lOext and / or one or more other intermediate stations 10int.
  • each central 20 can be replaced by an intermediate central 10int.
  • Each end station lOext associated with at least one UPD and / or UP and / or UC production or consumption unit, is controlled either by a coordinating unit 20 or by an intermediate central station 10int, which can itself be controlled or not by one or more intermediate plants lOint.
  • the upstream operator can be replaced by a coordinating control unit 20 or by an intermediate central 10int.
  • each (or at least one, several or all) distributed production unit UPD is associated with a respective forward direct control unit 10 ext (for example 10 m), itself controlled by at least a first middle station 10int (for example 10j), itself controlled by at least one second intermediate center 10int or 20, other than the first intermediate center 10int.
  • each (or at least one, several or all) production or consumption unit UPD and / or UP and / or UC is associated with an end direct control unit 10ext (for example 10 m) respectively.
  • first intermediate central lOint for example lOj
  • second intermediate center lOint or 20, other than the first intermediate central lOint.
  • the central lOint plants allow network constraints to be taken into account.
  • the storage part 11 has a capacity c of energy storage, equal to a determined value, greater than or equal to zero.
  • the storage part 11 has a level n of energy storage, which is its stored or available energy, which can be supplied to the part 12 and / or 13. This level n of energy storage is less than or equal to its capacity c energy storage.
  • the storage part 11 may suffer energy losses.
  • the network interface portion 12 allows the exchange and conversion of a form of energy into electrical energy or vice versa of an ir quantity of energy to or from the R network.
  • ir is positive when the network interface part 12 receives energy from the network R.
  • ir is negative when the network interface part 12 supplies energy to the network R.
  • the request / production interface part 13 allows the exchange of a quantity id of energy with at least one or more unit (s) (UC1, UC2, UC3) of consumption and / or at least one or more production units (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2), which is for example the production unit (UDP1 diffuse production unit in FIG. 2) associated with the central unit 10, lOext direct steering.
  • id P is positive when the request / production interface portion 13 provides power to the aforementioned unit (UDP1 in FIG. 2).
  • id P is negative when the request / production interface part 13 receives energy from the aforementioned unit (UDP1 in FIG. 2).
  • ⁇ di represents the direct exchange of energy between the request / production interface part 13 and the network interface part 12.
  • ⁇ di is positive when the demand / production interface part 13 supplies energy to part 12 network interface
  • ⁇ di is negative when the request / production interface part 13 receives energy from the network interface part 12.
  • ⁇ dp represents the energy exchange between the request / production interface part 13 and the storage part 11.
  • ⁇ d is positive when the request / production interface part 13 supplies power to the storage part 11.
  • ⁇ d is negative when the request / production interface part 13 receives energy from the storage part 11.
  • ⁇ r represents the exchange of energy between the storage part 11 and the network interface part 12.
  • ⁇ r is positive when the storage portion 11 provides power to the network interface portion 12
  • ⁇ r is negative when the storage portion 11 receives power from the network interface portion 12.
  • r ⁇ di + ⁇ r.
  • i dp ⁇ d + ⁇ di.
  • the difference between the power actually consumed or produced i r and the power consumed or produced by default Pdef ⁇ nf is noted ô P. It is strictly negative if the associated unit consumes more or produces less electricity than by default, it is strictly positive if the associated unit consumes less or produces more electricity than by default, and it is zero if the system is off.
  • the direct control unit 10, 10Oext and / or the coordinating control unit 20 comprises a calculator for calculating ô P.
  • the direct control unit 10, 10Oext and / or the coordinating control unit 20 comprises a calculator for calculating ô P as a function of the setpoint CP.
  • the direct control station 10, lOext must also respect its so-called conservation constraint (the electricity consumed must be equal to the electricity received plus the change in inventory in part 11, minus the losses p in part 11), but also its own constraints, which may include:
  • An intelligent power grid or management system S can be seen as a new type of generating medium aggregating a large number of small (diffuse) production units that must be able to store electricity and make demand scalable.
  • At least one, several or all the diffuse production units have a power of the order of one kilowatt or less than or equal to 1 kW, or less than or equal to 2 kW or less. or equal to 10 kW, or less than or equal to 100 kW, or less than or equal to 1 MW.
  • a UDP1 diffuse production unit associated with its central control station 10, 10Oxt can comprise or form at least one of: a controllable production unit, which may for example comprise one or more combustion turbine (s),
  • fatal energy production unit which may comprise, for example, one or more photovoltaic panels, one or more wind turbines.
  • lethal energy refers to the amount of energy that is inevitably present or entrapped in certain processes or products, which sometimes - at least in part - can be recovered and / or recovered. This term also refers to the energy that would be lost if it was not used when it is available, for example: electricity from wind turbines, solar panels, or that produced by hydro or tidal power stations over the course of time. the water.
  • a storage unit of electrical energy which may include for example one or more battery (s) electric (s).
  • this electrical energy storage unit may comprise at least one electric battery and at least one photovoltaic panel connected to the electrical network.
  • this erasure unit may comprise, in the public lighting control system, a means for varying the level of illumination of the street lamps at a distance or reducing the brightness (for lighting means allowing to vary the luminous intensity emitted, for example by LEDs in these lampposts).
  • This unit may comprise for example a control system of a washing machine.
  • This unit can include for example means for managing the temperature of a house, for example by stopping a radiator for a few hours and without much degrade the comfort of consumers.
  • this unit may include at least one of:
  • a system for managing electrical energy making it possible to offload one or more electrical appliances when necessary by using the thermal inertia of the electrical appliances (for example radiator, hot water tank, etc.) it pilot.
  • a system for managing electrical energy making it possible to limit the calling power of a set of electrical equipment.
  • the electrical energy management system is able to smooth the load curve and maintain the maximum power demand under a fixed threshold.
  • An intelligent charging unit for the battery of a vehicle to distribute the battery recharge over the entire vehicle stopping time.
  • a unit of fatal consumption which may also include, for example, a consumption unit linked to hi-fi and more generally to the emission of sounds.
  • piloted units most units linked to a consumption have a power consumed / produced by default, which can be for example the heating needs of a home to be satisfied.
  • a UDP1 diffuse production unit associated with its central control station 10, 10Oxt can comprise or form at least one of:
  • one or more production units without storage which may comprise at least one or more controllable production units (which may for example comprise at least one combustion turbine, etc.) and at least one or more consumption erasure units (which may include, for example, at least one lighting control system, etc.),
  • At least one or more production units with storage which may comprise at least one or more storage units (which may for example comprise at least one chemical battery, etc.) and at least one or more storage units for consumption with storage (which may comprise for example at least one heat pump heating device, at least one hot water supply device, etc.),
  • At least one or more storage units for consumption without storage (which may comprise, for example, at least one washing machine, etc.), at least one or more fatal units, which may comprise at least one or more fatal production units (which may include, for example, at least a photovoltaic panel, etc.) and at least one or more fatal consumption units (which may also include for example the consumption units related to the Hifî and more generally to the emission of sounds, etc.).
  • a direct control unit 10 10Oext associated with a production unit without storage has a capacity c of zero storage of its part 1 1.
  • the storage part 1 1 can be omitted, according to Figure 3.
  • ir and id are of the same sign and equal.
  • a direct control unit 10, 10Oext associated with a production unit with storage has a non-zero storage capacity c of its part 1 1.
  • id is known and the internal productions / consumptions supplied or consumed by the unit (UDP1 in FIG. 2) associated with the central control unit 10, 10Oext of direct control are known.
  • a direct control unit 10, 10Oext associated with a consumption displacement unit without storage has a capacity c of zero storage of its part 1 1.
  • the part 1 1 storage can be omitted, according to Figure 3.
  • ir and id are of the same sign and equal.
  • the request / production interface part 13 is omitted, according to FIG.
  • each UDP1 unit, UDP2 diffuse production has own constraints, which can be for example:
  • a battery is either charging, at rest or in discharge or a street lamp controlled by a control system of public lighting can illuminate either at 100% or at 75% or at 25%, a maximum gradient between two consecutive supplied powers: certain units, such as for example turbines, can not withstand a sudden change in the power supplied,
  • a minimum call time and a maximum call time an electrical energy management system making it possible to unload one or more electrical appliances when necessary by using the thermal inertia of the electrical appliances (for example radiator, hot water tank, ...) that it can control, can not turn off the electrical devices too long, because these prolonged stops would cause a too great degradation of comfort,
  • the uses of the smart grid can be:
  • balance manager for a consumer using the network, improve the management of his consumption.
  • the use of a balance manager is considered more particularly.
  • a diffuse production unit can be easily integrated into the supply / demand balancing process by communicating its production plan.
  • each central unit 10, 10Oxt of direct control has the role of raising the production plan of the unit UPD1,
  • Production UPD2 diffuses to a control device of an upstream operator (possibly its balance manager or a network manager) and distributes production requests from the upstream operator to its UPD1, UPD2 diffuse production units.
  • control device of the upstream operator carries the reference 30.
  • upstream operator can be replaced by "control device of the upstream operator” , designated by the reference 30.
  • the direct control unit 10, 10Oext of the UPD1 unit, UPD2 of diffuse production comprises at least one device 30 for controlling the UPD1 unit, UPD2 of diffuse production, chosen from:
  • a device for controlling the erasure of at least part or all of the consumption This erasure of consumption is instantaneous or in real time.
  • a control device for the transfer of at least part or all of the consumption at a determined future time.
  • the intelligent electricity network constitutes or is equivalent to a means of production.
  • the smart electrical network comprises a calculator for establishing its production PPP plan that can include at least one of a minimum amount of electricity and a maximum quantity of electricity that can be produced, a cost of production as well as dynamic constraints of the network.
  • each direct control unit 10, lOext comprises a calculator for calculating a production PPinf forecast plan of this direct control unit 10, 10Oext comprising at least one of:
  • the coordinating control unit 20 or the central station 10int comprises a calculator for calculating a default power Pdef thereof, equal to the sum of the powers Pdefinf by default of the direct control units 10 10, that the coordinating control station 20 or the central pilot station.
  • the coordinating control central station 20 or the central station 10int comprises a calculator for calculating a PPP production forecast plan of the coordinating control central station 20 as a function of at least the PPinf production plans of the power stations. direct steering 10, 10ext,
  • the PPP production plan of the co-ordinating pilot plant 20 or the central station 10int comprising at least one of:
  • the central control unit 20 coordinator or central 1 Oint in order to integrate the production management process of the balance manager, the central control unit 20 coordinator or central 1 Oint must establish a PPP production plan including at least one of a minimum amount of electricity, a maximum amount of electricity, a production cost, dynamic constraints.
  • the first obstacle to the establishment of this PPP is that a choice of use of a production unit for a given moment has an influence on the choices of the production units to be used on the following instants. Indeed, for example if we choose to start a combustion turbine at a certain time, we will avoid turning it off during the following time steps, because its start-up cost is high.
  • the second obstacle is the difficulty of aggregating the dynamic constraints of a set of production units of different types, since for example from the minimum production times of the production units, it is necessary to determine the minimum production time of the production unit. coordinating pilot station.
  • the third obstacle is that the impact of the smart grid on the local consumption curve must be taken into account.
  • the local consumption curve corresponds to the quantity of electricity that is exchanged at all times by all the production units with the network R. If the control units 10, 20 drive, via their control, an abnormal consumption with peaks consumption significantly higher than current consumption peaks, the network manager will sanction it financially. The central coordinator 20 must therefore respect a maximum limit of the amount of electricity exchanged (consumed and produced).
  • the upstream operator 30 may wish to smooth the exchange curve over a certain period of time (to avoid peaks and valleys) or to island the coordinating control unit 20. An islanding is achieved when no energy is exchanged between the coordinating control station 20 and the upstream operator 30.
  • the production PPP forecast plan has a default power per unit of time.
  • the PPP production plan of the coordinating plant or of the central station 10int comprises or consists of at least one of:
  • the upstream operator 30 and the central coordinator 20 have the choice either to take the proposed powers, or to take the powers by default.
  • a sending of a first price signal SPR1 by the upstream operator 30 to the coordinating control station 20 is performed.
  • This first price signal SPR1 depends on the time and power exchanged Ppro between the upstream operator 30 and the coordinating control unit 20.
  • the upstream operator 30 can send SPR signals of different prices according to its objectives, for example:
  • the upstream operator 30 if the upstream operator 30 wishes an increase in consumption over a period of time, because there is an overproduction of fatal production units, the upstream operator 30 sends a first price signal SPR1 decreasing as a function of the power Ppro exchanged for this time step, for example linearly decreasing or proportionally decreasing according to FIG. 6.
  • the co-ordinating control station 20 is induced to increase its consumption, because the more it consumes (the more the power exchanged Ppro is negative) the higher its remuneration.
  • the upstream operator 30 if the upstream operator 30 wishes an increase in production limited on a time step, the upstream operator 30 sends a first signal SPR1 of increasing price as a function of the power Ppro exchanged for this time step up to a first power exchanged determined limit Peliml, for example linearly increasing or proportionally increasing according to FIG. 7 for this time step, the first price signal SPR1 being zero above this first determined limit exchanged power Pelim1.
  • the coordinating control station 20 is encouraged to increase its production up to 2.
  • the upstream operator 30 if the upstream operator 30 wishes smoothing of the exchange curve over a set of time steps, the upstream operator 30 sends a first signal SPR1 of increasing price up to a second power exchange determined Ped2 then decreasing according to the power Ppro exchanged, for example linearly according to Figure 8 for each time step of the set, for example with Ped2> 0 and SPR> 0 for Ped2.
  • this second exchanged power determined Ped2 is for example the average of the powers exchanged over the set of time steps.
  • the coordinating control central station 20 is prompted to exchange at this second exchanged power determined Ped2.
  • this third power exchanged determined Ped3 is for example the average of the powers exchanged over the set of time steps.
  • the coordinating control station 20 is encouraged to exchange nothing with the upstream operator 30.
  • a sending of a second price signal SPR2 by the coordinating control central station 20 or the central station 10int to the central station (s) 10, the control plane is made.
  • This price signal SPR2 may be different from the signal SPR1.
  • the second price signal SPR2 may also be different for each of the direct control units 10, lOext and / or others.
  • the control unit (s) 10, 10 ext, 10 int controlled by the coordinating control center 20, that is to say situated at a lower level may include the central control unit (s) 10 , and / or said one or more other central units lOext, are generally designated by the term of lower control units 10, 40.
  • each lower control unit 10, 40, 10 Oext performs, by a computer, a calculation of its production provisional plan PPinf as a function of the respective second price signal SPR2. she received.
  • the forecast production plan PPinf of each lower control unit 10, 40, 10Oext comprises or consists of at least one of:
  • the lower control units 10, 40, 10 ext react to the price signal SPR2 received differently according to their type of control and the type of production units they control.
  • the 40 pilot units control the same types of production units as a central 10, the direct pilot, but the model of the production units controlled by these central units 40, 10 Oext. Incentive driving is unknown for the power grid.
  • the central 40, lOext driving incentives will react to price signal SPR2 by also sending to the coordinating plant 20 the same type of PPinf forecast plan as the power plants. 10, lOext direct steering.
  • the central 40, lOext driving incentives are in a way a "black box" for the central coordinator 20 or Central lOint.
  • an aggregation of the production PPinf plans of the lower control units 10, 40, 10 O, sent by these to the coordinating unit 20, is carried out by coordinating power plant 20.
  • the coordinating control central station 20 comprises a calculator for calculating a PPP production forecast plan of the coordinating control central station 20 as a function at least of the forecast production plans PPinf of the lower control units 10. , 40, lOext, the PPP production plan of the coordinating pilot plant 20 comprising at least one of:
  • the central coordinator 20 has the choice to individually take or reject the proposed Pproinf powers and by default Pdefnf the period of each lower control center 10, 40, 10Oext.
  • the coordinating control unit 20 comprises a selection means for selecting in the power Ppro proposed by the coordinating control center 20, for each direct control unit 10 controlled by the coordinating control center. 20:
  • the coordinating control unit 20 comprises a selection means for selecting in the power Ppro proposed by the coordinating control unit 20, for each lower control unit 10, 40 driven by the control unit. coordinating piloting
  • the coordinating control central station 20 calculates its production PPP forecast plan taking into account a maximum limit LIM. determined amount of electricity exchanged.
  • the coordinating control central station 20 transmits to the upstream operator 30 the PPP production plan of the coordinating steering unit 20.
  • the default power Pdef of the coordinating control unit 20, calculated by it is the sum of the default powers Pdefinf of the lower control units 10, 40, lOext, namely power plants that the coordinating pilot control station.
  • the coordination control station 20 calculates, for each time step, its proposed power Ppro as a function of the price signal SPR1 sent by the upstream operator 30.
  • the central coordinator 20 can send another price signal SPR2 to the lower control units 10, 40, 10 ext, which she considers that she has an unsatisfactory PPinf production plan.
  • a decision SD signal is sent by the upstream operator 30.
  • the upstream operator 30 has the choice either to take the proposed power Ppro indicated by the coordinating unit 20, or to take the default power Pdef of the coordinating unit 20.
  • the upstream operator 30 calculates the CP20 production setpoint of the coordinating control unit 20. According to one embodiment of the invention, the upstream operator 30 centralizes the powers of all the central coordinators 20 as well as the other means of production, then it decides what quantities it will ask them, and sends a respective instruction CP20 production at each coordinating control station 20.
  • the CP20 production setpoint of the coordinating control central station 20 comprises a quantity of electrical energy to be produced by the coordinating control station 20.
  • the upstream operator 30 if the upstream operator 30 is not satisfied with the PPP of the coordinating plant 20, he can send another price signal SPR1 to the coordinating unit 20.
  • the coordinating control central station 20 distributes the production set point CP20 of the coordination control station 20 on the lower control units 10, 40, 10 ext.
  • this coordination control station 20 if the upstream operator 30 chooses to use the output of the coordinating control unit 20, this coordination control station 20 respects the production set point CP20 of the coordinating pilot control station 20. sending production CP instructions to the lower control units 10, 40, 10 ext.
  • a producer having to respond to the precise request of a supplier can send the type of price signal SPR2 according to FIG. 10 for each time step of the set, this price signal SPR2. having an increasing price up to a fourth power exchange determined Ped4 then decreasing according to the power Ppro exchanged, for example linearly according to Figure 10 for each time step of the set, for example with Ped4 ⁇ 0 and SPR> 0 for Ped4. It can perform several iterations on this SPR2 price signal.
  • the coordinating control center 20 of the production PPP plan includes a calculator for calculating its PPP production plan.
  • the coordinating control central station 20 in order to perform the calculation, has the following information:
  • the proposed power Ppro at a time t is the sum of the powers proposed Pproinf u of the lower control units 10, 40, lOext having been chosen by the coordinating steering unit 20, plus (+ ) the sum of the powers default Pdef ⁇ nf u lower power steering 10, 40, lOext having been rejected by the central coordinator 20 of steering according to the following formula:
  • Ppro is the power proposed by the coordinating control station 20
  • a u 1 if the coordinating control unit 20 selects the power Pproinf u proposed by the lower control unit 10 u or 40 u ,
  • a u 0 if the central coordinating control unit 20 chooses the default power Pdefinf u of the lower control unit 10 u or 40 u or lOext,
  • u being a natural integer ranging from 1 to U
  • the gain of the coordinating unit 20 at the instant t is the value of the price signal SPR2 from the upstream operator 30 to the power Ppro proposed by the coordinating unit 20 at the instant t.
  • the production cost C COO r of the coordinating control unit 20 is calculated by the coordinating control unit 20 according to the following formula:
  • a u 1 if the coordinating control unit 20 selects the power Pproinf u proposed by the lower control unit 10 u or 40 u ,
  • a u 0 if the coordinating control unit 20 selects the default power P of the lower control unit 10 u or 40 u ,
  • u being a natural integer ranging from 1 to U
  • R u is the remuneration given to the lower central control unit 10 u or 40 u by the coordinating steering unit 20, if the coordinating control central station 20 selects the lower control unit 10 u or 40 u or 10 ext.
  • the production cost Ccoor of the coordinating control unit 20 is the sum of the second price signals SPR2 to the proposed power Pproinf u at time t on the power plants. 10 u or 40 u lower control chosen by the coordinating control central 20, plus (+) the sum of the second price signals SPR2 to the default power Pdefnf u at time t on the lower control units 10 u or 40 u or lOext refused by the coordinating steering unit 20.
  • each lower control unit 10 u or 40 u produces at least its default power Pdefnf u .
  • the variation AP u (t) of the power of each lower control unit 10 u or 40 u or lOext for each time step t is defined as being the difference between the power Pproinf u (t) proposed by the lower control unit 10 u or 40 u or lOext and the default power Pdefinf u (t) of the lower control unit 10 u or 40 u or lOext according to the formula:
  • AP u (t) Pproinf u (t) - Pdefmf u (t).
  • the proposed power Ppro (t) of the coordinating control unit 20 at a time t is calculated by the latter according to the following formula:
  • Ppro (t) ⁇ u u . AP u (t) + Pdefmf u (t).
  • Ppro (t) is the power proposed by the coordinating control station 20
  • a u 1 if the coordinating control unit 20 selects the power Pproinf u proposed by the lower control unit 10 u or 40 u ,
  • u being a natural integer ranging from 1 to U
  • the variation ôP COOr (t) of the proposed power Ppro (t) of the coordinating control unit 20 is defined for each time step t:
  • ôP coor (t) Ppro (t) - ⁇ u Pdefinf u (t).
  • the variation ôP COOr (t) of the proposed power Ppro (t) of the coordinating control unit 20 is defined for each time step t:
  • ⁇ coor (t) ⁇ u u . AP u (t).
  • Pminmod (t) Pmin (t) + ⁇ u Pdefmf u (t).
  • a modified maximum power Pmaxmod (t) is defined at time t as being the maximum power
  • Pmax Pmax (t) of exchange of the coordinating control unit 20, plus (+) the sum of the default powers Pdefinf u (t) of the lower control unit 10 u or 40 u or lO ext:
  • Pmaxmod (t) Pmax (t) + ⁇ u Pdefmf u (t).
  • SPRmod (t) SPR (t, P + ⁇ u Pdefmf u (t)).
  • the coordinating unit 20 seeks to maximize the sum for each instant t of the difference between the first price signal SPR (t, ôPcoor (t)) corresponding to the variation ôPcoor (t) of the proposed power Ppro (t) of the coordinating control unit 20 for each time step t and the production cost C COO r of the coordinating unit 20 at time t, this sum being given by the following formula
  • the methods receive a price signal PS (t) at each period t.
  • a start cost Cstart, a maintenance cost Con and a marginal cost Cmarg cost of raw materials for production systems or cost of inconvenience for demand management systems) are associated with each process.
  • the methods are subject to the following four basic constraints:
  • a process may also have to satisfy one or more of the constraints listed below:
  • the power can be:
  • a maximum duration of use for example a radiator must not be switched off too long in order to avoid too much inconvenience for the user.
  • Injector / producer the process injects energy on the network (ir (t) ⁇ 0) and produces energy (id P ⁇ 0). In this mode, ⁇ ⁇ , 5d, 5di are positive or zero.
  • An exemplary embodiment relates to a public lighting control system using LEDs (electroluminescent diodes).
  • LEDs electroactive diodes
  • This system does not have a storage part 11 (according to FIG. 3). It is subject only to the additional constraint of discretizing the power.
  • the optimization problem allows us to know how many LEDs, the system must be lit by ordering 5di.
  • An exemplary embodiment relates to a control system of a heat pump: it smooths the electricity consumption curve.
  • the principle consists in using a hot water storage buffer tank as part of storage and as a means of regulating the supply-demand balance.
  • the sizing of this thermal storage must allow the heat pump to be shut down during periods of extreme peak in winter, without degradation of comfort.
  • This system can have two embodiments, depending on the degree of detail.
  • a first embodiment is according to the control unit 10, 10Oext direct control of Figure 2, and has the parts 11, 12 and 13.
  • the internal process is considered to be known and represents the heat requirements of the dwelling.
  • Part 1 1 of storage represents the hot water storage buffer tank.
  • the network interface part 12 represents the heat pump.
  • a minimum duration of use a heat pump must not be switched on and then extinguished directly, in order to limit material breakages for example.
  • the optimization problem allows us to know how much energy the system has to store / destock by controlling the 5r and 5d P.
  • a second embodiment is according to the central 10, 10Oext direct control of Figure 3, and has the parts 12 and 13 without the part 1 1 of storage. It is subject to the following additional constraints:
  • the radiator must not be switched off too long to avoid too much inconvenience for the user.
  • the optimization problem allows us to know how much energy the heat pump must provide by controlling the 5di.
  • Another exemplary embodiment relates to a control system of a battery.
  • a battery has no input or internal consumption.
  • the central control unit 10, lOext of direct control is according to Figure 1 1 and comprises the storage part 1 1, the network interface part 12 and does not include a request / production interface part 13. It is not subject to any additional constraints.
  • the optimization problem allows us to know how much energy the system has to store / destock by controlling the ôr.
  • the powers can be replaced by quantities of electricity produced or received.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système de gestion d'un réseau (R) de distribution électrique, le réseau comprenant une pluralité d'unités (UC1, UC2, UC3) de consommation et une pluralité d'unités (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production dont un ensemble d'unités (UPD1, UPD2) de production diffuses. Suivant l'invention, le système (S) de gestion comprend une centrale (20) de pilotage coordinatrice, des centrales (10) de pilotage direct, au moins une centrale (10) de pilotage direct comprenant une deuxième partie (12) interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau (R), et au moins l'une parmi : - une première partie (11) de stockage d'énergie et - une troisième partie (13) interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité (UC1, UC2, UC3) de consommation et/ou au moins une unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production.

Description

Système de gestion d'un réseau de distribution électrique L'invention concerne un système de gestion d'un réseau de distribution électrique.
L'invention concerne les réseaux de distribution électrique comprenant des unités de consommation et des unités de production.
Le document FR-A-2 976 415 décrit un ensemble de pilotage d'un système de production/consommation électrique comprenant des sources de production électrique et des unités de consommation raccordées par l'intermédiaire d'un réseau de distribution, cet ensemble comprenant:
- une centrale de pilotage adaptée pour transmettre à des unités de consommation pilotables et à des sources de production électrique pilotables, des consignes de modulation correspondant à des consignes d'effacement, respectivement de production, basées sur des informations d'alerte reçues d'un opérateur externe, sur des informations représentatives du potentiel d'effacement respectif d'unités de consommation pilotables et sur des informations représentatives du potentiel de production ou de réduction de production, voire d'effacement respectif de sources de production,
- au niveau de chaque unité de consommation pilotable, un module adapté pour transmettre à la centrale de pilotage, des données mises à jour en temps réel représentatives du potentiel d'effacement respectif de l'unité associée, et
- au niveau de certaines au moins des sources de production pilotables, un module adapté pour transmettre à la centrale de pilotage, des données mises à jour en temps réel, représentatives du potentiel de production ou de réduction de production, voire d'effacement respectif de la source associée.
La volonté d'augmenter la part des énergies renouvelables implique une augmentation significative de la part des unités de production fatales. Cette part est cependant limitée car pour que l'équilibre entre l'offre et la demande soit maintenu, il ne peut y avoir plus de 30 % d'unités de production fatales connectées au réseau. Si la part d'unités de production fatales est supérieure à 30 %, comme la variation de la production des unités fatales au réseau est très importante, le gestionnaire de réseau ne peut sécuriser son réseau.
Il existe deux possibilités pour intégrer ces unités de production fatales au réseau : soit, dans un premier cas, les rendre non fatales, ou soit, dans un deuxième cas il faut augmenter la consommation ponctuellement (pendant la durée du pic de production des unités fatales). Dans le deuxième cas, cette augmentation entraînera automatiquement une réduction de la part des unités de production fatales dans le mix énergétique. Il existe deux façons pour augmenter la consommation ponctuellement : soit en stockant l'énergie, ou soit en rendant modulable la demande.
Or, certains pays, comme par exemple la France, utilisent déjà la quasi- totalité de leurs capacités de stockage de grandes capacités.
Il est donc nécessaire de développer le stockage et de rendre la demande plus modulable via des unités de production diffuses (réparties sur l'ensemble du territoire), de petites tailles, et hétéroclites.
Mais comme les moyens de production diffus ont habituellement une puissance de l'ordre du kilowatt, il faut pouvoir piloter au moins dix mille de ces moyens de production diffus avant que cet apport d'électricité soit significatif pour le réseau.
En outre, l'intégration de ces moyens de production diffus tels quels au processus de répartition d'un responsable d'équilibre est difficile, car leur taille est très inférieure à la taille des autres moyens de production et le processus de répartition devrait passer d'une centaine de moyens de production gérés actuellement à plusieurs dizaines de milliers de moyens de production.
Il est donc souhaité de regrouper ces moyens de production diffus au sein d'un réseau électrique intelligent (en anglais « smart grid »), qui devra pouvoir gérer tous ces moyens de production et réagir comme un moyen de production classique pour permettre son intégration au processus de répartition d'un responsable d'équilibre.
L'invention vise à obtenir un système de gestion d'un réseau de distribution électrique palliant les inconvénients de l'état de la technique et résolvant le problème mentionné ci-dessus. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un système de gestion d'un réseau de distribution électrique, le réseau comprenant :
une pluralité d'unités de consommation et
une pluralité d'unités de production dont un ensemble d'unités de production diffuses,
caractérisé en ce que le système de gestion comprend :
une centrale de pilotage coordinatrice à un niveau supérieur,
des centrales de pilotage direct à au moins un niveau inférieur, au moins une centrale de pilotage direct comprenant une deuxième partie interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau, et
au moins l'une parmi :
- une première partie de stockage d'énergie et
- une troisième partie interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité de consommation et/ou au moins une unité de production.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente un synoptique modulaire d'un système de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 représente un synoptique modulaire d'une centrale de pilotage direct du système de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 3 représente un synoptique modulaire d'une centrale de pilotage direct du système de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 représente des étapes mises en œuvre dans un procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 5 représente d'autres étapes mises en œuvre dans le procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 représente un signal pouvant être utilisé dans le procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7 représente un signal pouvant être utilisé dans le procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 8 représente un signal pouvant être utilisé dans le procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 9 représente un signal pouvant être utilisé dans le procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 10 représente un signal pouvant être utilisé dans le procédé de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 11 représente un synoptique modulaire d'une centrale de pilotage direct du système de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 12 représente un synoptique modulaire d'un système de gestion suivant un mode de réalisation de l'invention.
Aux figures 1, 2, 3 et 1 1, le réseau R de distribution électrique comprend une pluralité d'unités UC, UCl, UC2, UC3 de consommation et une pluralité d'unités UP, UP1, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production. Les unités UP, UP1, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production comprennent une ou plusieurs unités UPD, UPDl, UPD2 de production diffuses, appelées ensemble d'unités de production diffuses. Bien entendu, il peut être prévu un nombre quelconque d'unités UC, UCl, UC2, UC3 de consommation, un nombre quelconque d'unités UP, UP1, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production et un nombre quelconque d'unités UPD, UPDl, UPD2 de production diffuses.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, il est prévu un système S de gestion pour gérer le réseau R de distribution électrique et former ainsi un réseau électrique intelligent.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le réseau R de distribution électrique muni du système S de gestion forme un réseau électrique intelligent.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, il est également prévu un procédé de gestion du réseau R de distribution électrique, comprenant l'une et/ou l'autre des étapes décrites ci-dessous. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système S de gestion comprend une centrale 20 de pilotage coordinatrice à un niveau supérieur, et des centrales 10 de pilotage direct à au moins un niveau inférieur.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, au moins une centrale 20 de pilotage coordinatrice est prévue ou plusieurs centrales 20 de pilotage coordinatrices sont prévues.
Suivant un mode de réalisation, représenté aux figures 2, 3 et 1 1 , au moins une des, plusieurs, chaque ou toutes les centrales 10 de pilotage direct comprend une deuxième partie 12 interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau R, et au moins l'une parmi :
- une première partie 1 1 de stockage d'énergie et
- une troisième partie 13 interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité UCl , UC2, UC3 de consommation et/ou au moins une unité UP1 , UP2, UP3, UPD1 ,
UPD2 de production.
Suivant un mode de réalisation, représenté aux figures 2 et 1 1 , au moins une des, plusieurs, chaque ou toutes les centrales 10 de pilotage direct comprend la deuxième partie 12 interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau R, et la première partie 1 1 de stockage d'énergie.
Suivant un mode de réalisation, représenté aux figures 2 et 3, au moins une des, plusieurs, chaque ou toutes les centrales 10 de pilotage direct comprend la deuxième partie 12 interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau R, et la troisième partie 13 interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité UCl , UC2, UC3 de consommation et/ou au moins une unité UP1 , UP2, UP3, UPD1 , UPD2 de production. Suivant un mode de réalisation, représenté à la figure 2, au moins une des, plusieurs, chaque ou toutes les centrales 10 de pilotage direct ou chaque centrale 10 de pilotage direct comprend :
- une première partie 11 de stockage d'énergie,
- une deuxième partie 12 interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau R,
- une troisième partie 13 interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité UC1, UC2, UC3 de consommation et/ou au moins une unité UP1, UP2, UP3, UPDl,
UPD2 de production.
Suivant un mode de réalisation, il est prévu un système de gestion d'un réseau (R) de distribution électrique, le réseau comprenant :
- une pluralité d'unités (UC1, UC2, UC3) de consommation et
- une pluralité d'unités (UP1, UP2, UP3, UPDl, UPD2) de production dont un ensemble d'unités (UPDl, UPD2) de production diffuses,
caractérisé en ce que le système (S) de gestion comprend une centrale (20) de pilotage coordinatrice à un niveau supérieur,
à chaque unité (UPDl, UPD2) de production diffuse est associée une centrale (10) de pilotage direct respective à au moins un niveau inférieur, prévue pour piloter cette unité (UPD 1 , UPD2) de production diffuse,
la centrale (10) de pilotage direct associée à chaque unité (UPDl, UPD2) de production diffuse comprenant :
- une deuxième partie (12) interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers le réseau (R) depuis la première partie (11) de stockage d'énergie et/ou depuis la troisième partie (13) interface demande/production, ou depuis le réseau (R) vers la première partie (11) de stockage d'énergie et/ou vers la troisième partie (13) interface demande/production, - une troisième partie (13) interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique entre d'une part ladite unité (UPDl, UPD2) de production diffuse associée à la centrale (10) de pilotage direct prévue pour piloter cette unité UPD1 , UPD2 de production diffuse et d'autre part la première partie 1 1 de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie 12 interface réseau,
- une première partie (1 1) de stockage d'énergie agencée pour stocker de l'énergie fournie par la deuxième partie (12) interface réseau et/ou par la troisième partie (13) interface demande/production et/ou pour fournir de l'énergie stockée à la deuxième partie (12) interface réseau et/ou à la troisième partie (13) interface demande/production.
Suivant un mode de réalisation, représenté aux figures 2 et 1 1 , ladite au moins une centrale 10 de pilotage direct comporte un premier élément 14 de commande de l'échange énergétique 5r entre la première partie 1 1 de stockage d'énergie et la deuxième partie 12 interface réseau.
Suivant un mode de réalisation, représenté aux figures 2 et 3, ladite au moins une centrale 10 de pilotage direct comporte un deuxième élément 15 de commande de l'échange énergétique 5di entre la deuxième partie 12 interface réseau et la troisième partie 13 interface demande/production.
Suivant un mode de réalisation, représenté à la figure 2, ladite au moins une centrale 10 de pilotage direct comporte un troisième élément 16 de commande de l'échange énergétique 5dP entre la première partie 1 1 de stockage d'énergie et la troisième partie 13 interface demande/production.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, applicable dans ce qui précède et dans ce qui suit, les unités UC1 , UC2, UC3 de consommation sont des unités UC 1 , UC2, UC3 de consommation électrique.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, applicable dans ce qui précède et dans ce qui suit, les unités UP1 , UP2, UP3, UPD1 , UPD2 de production sont des unités UP1 , UP2, UP3, UPD 1 , UPD2 de production électrique.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, applicable dans ce qui précède et dans ce qui suit, les unités UDP1 , UDP2 de production diffuses sont des unités UDP1 , UDP2 de production électrique diffuses.
Centrale de pilotage direct 10 Suivant un mode de réalisation de l'invention, à chaque unité UPl, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production est associée une centrale 10c, lOd, 10e, 10, 10b de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité UPl, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, à chaque unité UPDl, UPD2 de production diffuse est associée une centrale 10, 10b de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité UPDl, UPD2 de production diffuse.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, à chaque unité UC1, UC2, UC3 de consommation est associée une centrale lOf, 10g, lOh de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité UC1, UC2, UC3 de consommation.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les centrales 10, 10b, 10c, lOd, 10e, lOf, 10g, lOh, lOi, lOj, 10k de pilotage direct, désignées globalement par centrales 10 de pilotage direct, sont commandées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique avec l'unité UPl, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production associée à la centrale 10 de pilotage direct respective.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique entre :
- d'une part l'unité UPl, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production, qui est associée à la centrale 10 de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité UPl, UP2, UP3, UPDl, UPD2 de production, et
- d'autre part la première partie 11 de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie 12 interface réseau.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique avec l'unité UPDl, UPD2 de production diffuse associée à la centrale 10 de pilotage direct respective.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique entre : - d'une part l'unité UPD1, UPD2 de production diffuse, qui est associée à la centrale 10 de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité UPD1, UPD2 de production diffuse, et
- d'autre part la première partie 11 de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie 12 interface réseau.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique avec l'unité UCl, UC2, UC3 de consommation associée à la centrale 10 de pilotage direct respective.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique entre :
- d'une part l'unité UCl, UC2, UC3 de consommation, qui est associée à la centrale 10 de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité UCl, UC2, UC3 de consommation, et
- d'autre part la première partie 11 de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie 12 interface réseau.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la troisième partie 13 interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique entre :
- d'une part au moins une unité UCl, UC2, UC3 de consommation et/ou au moins une unité UP 1 , UP2, UP3 , UPD 1 , UPD2 de production, et
- d'autre part la première partie 11 de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie 12 interface réseau.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la deuxième partie 12 interface réseau est adaptée pour permettre un transfert énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement :
- vers le réseau R depuis la première partie 11 de stockage d'énergie et/ou depuis la troisième partie 13 interface demande/production,
- ou depuis le réseau R vers la première partie 11 de stockage d'énergie et/ou vers la troisième partie 13 interface demande/production.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première partie 11 de stockage d'énergie est apte à ou agencée pour : - stocker de l'énergie fournie par la deuxième partie 12 interface réseau et/ou par la troisième partie 13 interface demande/production,
et/ou
- fournir de l'énergie stockée à la deuxième partie 12 interface réseau et/ou à la troisième partie 13 interface demande/production.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les centrales 10 de pilotage direct sont distinctes les unes des autres.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque centrale 10 de pilotage direct est reliée à la centrale 20 de pilotage coordinatrice pour recevoir de la centrale 20 de pilotage coordinatrice au moins une consigne CP de production d'une quantité QE d'énergie électrique devant être produite par la au moins une unité UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2 de production et/ou consommée par la au moins une unité UC1, UC2, UC3 de consommation pilotée par cette centrale 10 de pilotage direct.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque centrale 10 de pilotage direct comporte un dispositif COM de commande de la première partie 11 de stockage d'énergie, et/ou de la deuxième partie 12 interface réseau, et/ou de la troisième partie 13 interface demande/production, afin de commander les échanges énergétiques entre ces parties au moins en fonction de la consigne CP de production reçue de la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque centrale 10 de pilotage direct comporte un dispositif COM de commande, qui est apte à calculer au moins une commande d'échange énergétique du premier et/ou deuxième et/ou troisième élément 14, 15, 16 de commande en fonction de la consigne CP de production. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif COM de commande est relié au premier et/ou deuxième et/ou troisième élément 14, 15, 16 de commande pour lui envoyer la commande d'échange énergétique.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les centrales 10, 10b, 10c, lOd, 10e, lOf, 10g, lOh, lOi, lOj, 10k de pilotage direct sont par exemple situées à un premier niveau inférieur NI (premier niveau hiérarchique NI) en étant commandées directement par la centrale 20 de pilotage coordinatrice. Suivant un mode de réalisation de l'invention, il existe plusieurs niveaux inférieurs NI, N2, N3 de centrales de pilotage direct, qui sont décroissants depuis le niveau supérieur NO de la centrale 20 de pilotage coordinatrice. Dans le cas d'une deuxième centrale de pilotage direct ayant un deuxième niveau hiérarchique plus bas (par exemple N2 pour la centrale 101 de pilotage direct dans ce qui suit) que le premier niveau NI, cette deuxième centrale de pilotage direct ayant le deuxième niveau hiérarchique plus bas est commandée par une première centrale de pilotage direct (lOi ayant le niveau NI dans cet exemple) d'un niveau plus grand que ce deuxième niveau. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la commande correspond au fait que la deuxième centrale de pilotage direct (101 du niveau N2 dans cet exemple) du deuxième niveau plus bas est reliée à la première centrale (lOi du niveau NI dans cet exemple) de pilotage direct de niveau plus haut pour recevoir de la centrale (lOi du niveau NI dans cet exemple) de pilotage direct de niveau plus haut au moins une consigne (CPil) de production d'une quantité (QE1) d'énergie électrique devant être produite par la ou les unités de production et/ou consommée par la ou les unités de consommation associées à (commandées par) cette deuxième centrale de pilotage direct (101 du niveau N2 dans cet exemple) du deuxième niveau plus bas.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, une première centrale de pilotage direct d'un premier niveau (par exemple lOj du niveau NI) peut commander une centrale de pilotage direct du deuxième niveau plus bas ou plusieurs centrales (10m, 10η du niveau N2 dans cet exemple) de pilotage direct du deuxième niveau plus bas.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale de pilotage direct 10k du niveau NI commande la centrale de pilotage direct 10ο du niveau N2 plus bas que NI et la centrale de pilotage direct lOp du niveau N2 plus bas que NI . Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale de pilotage direct 10ο du niveau N2 commande la centrale de pilotage direct lOq du niveau N3 plus bas que N2 et la centrale de pilotage direct lOr du niveau N3 plus bas que N2. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale de pilotage direct lOp du niveau N2 commande la centrale de pilotage direct 10s du niveau N3 plus bas que N2 et la centrale de pilotage direct lût du niveau N3 plus bas que N2.
Suivant un mode de réalisation, le système de gestion est hiérarchisé pour la commande des centrales 10, lOext de pilotage direct par la centrale de pilotage coordinatrice 20.
Suivant un mode de réalisation, la centrale 10, lOext de pilotage direct (ou au moins une, plusieurs, toutes ou chaque), comportant les parties 11 et/ou 12 et/ou 13 et associée à respectivement au moins une unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou UC est commandée par la centrale de pilotage coordinatrice 20 en pouvant éventuellement passer par une ou plusieurs autre centrale de pilotage coordinatrice 20, appelée centrale intermédiaire lOint.
Par exemple, chaque centrale de pilotage direct 10, lOext (comportant les parties 11 et/ou 12 et/ou 13) associée à respectivement au moins une unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou UC est située au plus bas niveau, ce plus bas niveau pouvant être identique ou différent entre les centrales de pilotage direct lOext.
Suivant un mode de réalisation, ladite centrale de pilotage coordinatrice 20 est appelée deuxième centrale de pilotage coordinatrice 20,
au moins une unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou
UC est associée à une centrale de pilotage direct lOext, elle-même commandée par au moins une première centrale de pilotage coordinatrice lOint, elle-même commandée par la deuxième centrale de pilotage coordinatrice 20, autre que la première centrale de pilotage coordinatrice lOint.
Suivant un mode de réalisation, la centrale 10 de pilotage directe
(comportant les parties 11 et/ou 12 et/ou 13) est une centrale 10 d'extrémité, pouvant être par exemple à la figure 2 la centrale 10b ou 10c ou lOd ou lOf ou 10e ou 10g ou lOh ou 101 ou 10m ou 10η ou lOq ou lOr ou 10s ou lût, c'est-à-dire à une centrale 10 associée à au moins une unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou UC, cette centrale 10 d'extrémité étant désignée globalement par la référence lOext. Dans ce cas, cette centrale lOext d'extrémité n'est pas reliée à une autre centrale 10 de pilotage direct de niveau plus bas et ne commande pas une autre centrale de niveau plus bas.
Suivant un mode de réalisation, la structure décrite ci-dessus pour la centrale 10 de pilotage directe (comportant les parties 11 et/ou 12 et/ou 13) n'est pas une centrale intermédiaire lOi ou lOj ou 10k ou 10ο ou lOp entre plusieurs niveaux NO, NI, N2, N3, cette centrale 10 intermédiaire étant désignée globalement par la référence lOint.
Suivant un mode de réalisation, ce qui est décrit pour la centrale de pilotage coordinatrice 20 est valable pour chaque centrale intermédiaire lOint, ainsi que représenté par exemple à la figure 12 et à la figure 2. Suivant un mode de réalisation, la centrale de pilotage coordinatrice 20 ou la centrale intermédiaire lOint n'est associée à aucune unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou UC. Chaque centrale intermédiaire lOint commande une ou plusieurs centrales lOext d'extrémité et/ou une ou plusieurs autres centrales intermédiaires lOint.
Suivant un mode de réalisation, dans ce qui suit, chaque centrale 20 peut être remplacée par une centrale intermédiaire lOint. Chaque centrale d'extrémité lOext, associée à au moins une unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou UC est commandée soit par une centrale coordinatrice 20, soit par une centrale intermédiaire lOint, pouvant elle-même être commandées ou non par une ou plusieurs centrales intermédiaires lOint. Suivant un mode de réalisation, dans ce qui suit, l'opérateur amont peut être remplacé par une centrale de pilotage coordinatrice 20 ou par une centrale intermédiaire lOint.
Suivant un mode de réalisation, chaque (ou au moins une, plusieurs ou toutes) unité de production diffuse UPD est associée à une centrale de pilotage direct d'extrémité lOext (par exemple 10m) respective, elle-même commandée par au moins une première centrale intermédiaire lOint (par exemple lOj), elle-même commandée par une au moins une deuxième centrale intermédiaire lOint ou 20, autre que la première centrale intermédiaire lOint. Suivant un mode de réalisation, chaque (ou au moins une, plusieurs ou toutes) unité de production ou de consommation UPD et/ou UP et/ou UC est associée à une centrale de pilotage direct d'extrémité lOext (par exemple 10m) respective, elle-même commandée par au moins une première centrale intermédiaire lOint (par exemple lOj), elle-même commandée par une au moins une deuxième centrale intermédiaire lOint ou 20, autre que la première centrale intermédiaire lOint.
Ainsi, le système est meilleur en temps de calcul. Les centrales intermédiaires lOint permettent de prendre en compte les contraintes de réseau.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la partie 11 de stockage possède une capacité c de stockage d'énergie, égale à une valeur déterminée, supérieure ou égale à zéro. La partie 11 de stockage possède un niveau n de stockage d'énergie, qui est son énergie stockée ou disponible, pouvant être fournie à la partie 12 et/ou 13. Ce niveau n de stockage d'énergie est inférieur ou égal à sa capacité c de stockage d'énergie.
La partie 11 de stockage peut subir des pertes p énergétiques.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la partie 12 interface réseau permet l'échange et la conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement d'une quantité ir d'énergie vers ou depuis le réseau R. Par convention, ir est positif lorsque la partie 12 interface réseau reçoit de l'énergie du réseau R. ir est négatif lorsque la partie 12 interface réseau fournit de l'énergie au réseau R.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la partie 13 interface demande/production permet l'échange d'une quantité id d'énergie avec au moins une ou plusieurs unité(s) (UC1, UC2, UC3) de consommation et/ou au moins une ou plusieurs unité(s) (UPl, UP2, UP3, UPDl, UPD2) de production, qui est par exemple l'unité de production (unité de production diffuse UDP1 à la figure 2) associée à la centrale 10, lOext de pilotage direct. Par convention, idP est positif lorsque la partie interface 13 demande/production fournit de l'énergie à l'unité précitée (UDP1 à la figure 2). idP est négatif lorsque la partie interface 13 demande/production reçoit de l'énergie de l'unité précitée (UDP1 à la figure 2).
Les trois parties 11, 12 et 13 échangent de l'énergie entre elles :
ôdi représente l'échange direct d'énergie entre la partie 13 interface demande/production et la partie 12 interface réseau. Par convention, ôdi est positif lorsque la partie 13 interface demande/production fournit de l'énergie à la partie 12 interface réseau, ôdi est négatif lorsque la partie 13 interface demande/production reçoit de l'énergie de la partie 12 interface réseau.
ôdp représente l'échange d'énergie entre la partie 13 interface demande/production et la partie 11 de stockage. Par convention, ôd est positif lorsque la partie 13 interface demande/production fournit de l'énergie à la partie 11 de stockage. ôd est négatif lorsque la partie 13 interface demande/production reçoit de l'énergie de la partie 11 de stockage.
ôr représente l'échange d'énergie entre la partie 11 de stockage et la partie 12 interface réseau. Par convention, ôr est positif lorsque la partie 11 de stockage fournit de l'énergie à la partie 12 interface réseau, ôr est négatif lorsque la partie 11 de stockage reçoit de l'énergie de la partie 12 interface réseau.
Suivant un mode de réalisation, ir= ôdi + ôr .
Suivant un mode de réalisation, idp = ôd + ôdi .
Suivant un mode de réalisation, la différence entre la puissance réellement consommée ou produite ir et la puissance consommée ou produite par défaut Pdefïnf est notée ôP. Elle est strictement négative si l'unité associée consomme plus ou produit moins d'électricité que par défaut, elle est strictement positive si l'unité associée consomme moins ou produit plus d'électricité que par défaut, et elle est nulle si le système est éteint.
Suivant un mode de réalisation, on détermine ôP.
Suivant un mode de réalisation, la centrale 10, lOext de pilotage direct et/ou la centrale 20 de pilotage coordinatrice comporte un calculateur pour calculer ôP.
Suivant un mode de réalisation, la centrale 10, lOext de pilotage direct et/ou la centrale 20 de pilotage coordinatrice comporte un calculateur pour calculer ôP en fonction de la consigne CP.
La centrale 10, lOext de pilotage direct doit aussi respecter sa contrainte dite de conservation (l'électricité consommée doit être égale à l'électricité reçue plus la variation de stock dans la partie 11 moins les pertes p de la partie 11), mais également ses contraintes propres, pouvant comprendre :
- une disponibilité, une puissance minimale et maximale d'échange avec le réseau, la discrétisation de sa propre puissance échangée avec le réseau,
- un gradient maximum entre deux puissances de charge, de décharge ou d'échange consécutives avec le réseau,
- un temps minimum et maximum de charge ou de décharge ou d'échange avec le réseau,
- un temps minimum entre deux charges ou deux décharges ou deux échanges avec le réseau,
- un nombre minimum et maximum de charge ou de décharge ou d'échange avec le réseau dans une journée,
- une énergie maximale de charge, de décharge ou d'échange avec le réseau sur une journée,
- l'obligation d'attendre un niveau n de stock minimal dans la partie 11 avant de pouvoir déstocker,
- un niveau n de stock minimal et maximal dans la partie 11 à un instant,
- le respect de la demande propre CP, QE de la centrale 10, lOext.
Réseau électrique intelligent (en anglais : « smart grid »), unités de production diffuses :
Un réseau électrique intelligent ou le système S de gestion peut être vu comme un nouveau type de moyen de production agrégeant un grand nombre de petites unités de production (diffuses) qui doit permettre de stocker l'électricité et de rendre la demande modulable.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, au moins l'un, plusieurs ou toutes les unités de production diffuse ont une puissance de l'ordre du kilowatt ou inférieure ou égale à 1 kW, ou inférieure ou égale à 2 kW ou inférieure ou égale à 10 kW, ou inférieure ou égale à 100 kW, ou inférieure ou égale à 1 MW.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, une unité de production diffuse UDPl associée à sa centrale 10, lOext de pilotage direct peut comprendre ou former au moins l'un parmi : - une unité de production pilotable, pouvant comprendre par exemple une ou des turbine(s) à combustion,
- une unité de production d'énergie dite fatale, pouvant comprendre par exemple un ou des panneau(x) photovoltaïque(s), une ou des éolienne(s). L'expression "énergie fatale" désigne la quantité d'énergie inéluctablement présente ou piégée dans certains processus ou produits, qui parfois - au moins pour partie - peut être récupérée et/ou valorisée. Ce terme désigne aussi l'énergie qui serait perdue si on ne l'utilisait pas au moment où elle est disponible, par exemple : l'électricité issue des éoliennes, des panneaux solaires, ou celle produite par les centrales hydrauliques ou marémotrices au fil de l'eau.
- une unité de stockage d'énergie électrique, pouvant comprendre par exemple une ou des batterie(s) électrique(s). Par exemple, cette unité de stockage d'énergie électrique peut comprendre au moins une batterie électrique et au moins un panneau photovoltaïque connectés au réseau électrique.
- une unité d'effacement de la consommation. Par exemple, cette unité d'effacement peut comprendre, dans le système de pilotage de l'éclairage public, un moyen permettant de faire varier le niveau d'éclairage des lampadaires à distance ou de diminuer la luminosité (pour des moyens d'éclairage permettant de faire varier l'intensité lumineuse émise, par exemple par des LED dans ces lampadaires).
- une unité de déplacement de la consommation sans stockage. Cette unité peut comprendre par exemple un système de pilotage d'une machine à laver.
- une unité de déplacement de la consommation avec stockage. Cette unité peut comprendre par exemple des moyens permettant de gérer la température d'une maison, par exemple en arrêtant un radiateur pendant quelques heures et ce sans trop dégrader le confort des consommateurs. Par exemple, cette unité peut comprendre au moins l'un parmi :
- un système de gestion de l'énergie électrique, permettant de délester en cas de besoin un ou plusieurs appareils électriques en utilisant l'inertie thermique des appareils électriques (par exemple radiateur, ballon d'eau chaude,...) qu'il pilote. — un système de gestion de l'énergie électrique, permettant de limiter la puissance d'appel d'un ensemble d'équipements électriques. Par un moyen de gestion cyclique du fonctionnement des différents consommateurs (pouvant être un chauffage électrique en particulier), le système de gestion de l'énergie électrique est apte à lisser la courbe de charge et à maintenir la puissance maximale appelée sous un seuil fixé.
- une unité de recharge intelligente de la batterie d'un véhicule, permettant de répartir la recharge de la batterie sur l'ensemble du temps d'arrêt du véhicule.
- une unité de consommation fatale, pouvant comprendre aussi par exemple une unité de consommation liée à la Hifi et plus généralement à l'émission de sons.
Certaines unités pilotées (la plupart des unités liés à une consommation) ont une puissance consommée/produite par défaut, ce qui peut être par exemple les besoins de chauffage d'une habitation devant être satisfaits.
Il peut exister une symétrie entre la production et la consommation (un effacement de consommation est équivalent à une production).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, une unité de production diffuse UDPl associée à sa centrale 10, lOext de pilotage direct peut comprendre ou former au moins l'un parmi :
- une ou plusieurs unités de production sans stockage, pouvant comprendre au moins une ou plusieurs unités de production pilotable (pouvant comprendre par exemple au moins une turbine à combustion, etc.) et au moins une ou plusieurs unités d'effacement de la consommation (pouvant comprendre par exemple au moins un système de pilotage d'un éclairage public, etc.),
- au moins une ou plusieurs unités de production avec stockage, pouvant comprendre au moins une ou plusieurs unités de stockage (pouvant comprendre par exemple au moins une batterie chimique, etc.) et au moins une ou plusieurs unités de déplacement de la consommation avec stockage (pouvant comprendre par exemple au moins un dispositif de chauffage par pompe à chaleur, au moins un dispositif de fourniture d'eau chaude sanitaire, etc.),
- au moins une ou plusieurs unités de déplacement de la consommation sans stockage (pouvant comprendre par exemple au moins une machine à laver, etc.), - au moins une ou plusieurs unités fatales, pouvant comprendre au moins une ou plusieurs unités de production fatales (pouvant comprendre par exemple au moins un panneau photovoltaïque, etc.) et au moins une ou plusieurs unités de consommation fatales (pouvant comprendre aussi par exemple les unités de consommation liées à la Hifî et plus généralement à l'émission de sons, etc.).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, une centrale 10, lOext de pilotage direct associée à une unité de production sans stockage a une capacité c de stockage nulle de sa partie 1 1. Dans ce cas, la partie 1 1 de stockage peut être omise, selon la figure 3. Dans ce cas, ir et id sont de même signe et égale.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, une centrale 10, lOext de pilotage direct associée à une unité de production avec stockage a une capacité c de stockage non nulle de sa partie 1 1 . Dans ce cas, id est connue et les productions/consommations internes fournies ou consommées par l'unité (UDPl à la figure 2) associée à la centrale 10, lOext de pilotage direct sont connues.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, une centrale 10, lOext de pilotage direct associée à une unité de déplacement de la consommation sans stockage a une capacité c de stockage nulle de sa partie 1 1. Dans ce cas, la partie 1 1 de stockage peut être omise, selon la figure 3. Dans ce cas, ir et id sont de même signe et égales.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la partie 13 d'interface demande/production est omise, selon la figure 1 1 .
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque unité UDPl, UDP2 de production diffuse possède des contraintes propres, pouvant être par exemple :
- une disponibilité : il n'est possible, par exemple, de diminuer le niveau de l'éclairage public que la nuit, lorsque les lampadaires sont allumés,
- une puissance minimale fournie et une puissance maximale fournie : par exemple, une turbine peut produire uniquement sur une certaine plage de production,
- la discrétisation de sa propre puissance fournie : par exemple, une batterie est soit en charge, soit au repos, soit en décharge ou un lampadaire piloté par un système de pilotage de l'éclairage public peut éclairer soit à 100% soit à 75% ou soit à 25%, - un gradient maximum entre deux puissances fournies consécutives : certaines unités, comme par exemple les turbines, ne supportent pas un changement brusque de la puissance fournie,
- un temps minimum d'appel et un temps maximum d'appel : un système de gestion de l'énergie électrique permettant de délester en cas de besoin un ou plusieurs appareils électriques en utilisant l'inertie thermique des appareils électriques (par exemple radiateur, ballon d'eau chaude,...) qu'il pilote, ne peut éteindre les appareils électriques trop longtemps, car ces arrêts prolongés provoqueraient une dégradation du confort trop importante,
- un nombre maximum d'appels dans une journée : le nombre d'appels à certaines unités (par exemple des unités qui baissent des radiateurs) est limité afin de ne pas trop dégrader le confort,
- une énergie maximale fournie sur une journée : l'énergie totale disponible pour certaines unités (par exemple des unités qui baissent des climatiseurs) est limitée afin de ne pas trop dégrader le confort.
Les utilisations du réseau électrique intelligent peuvent être :
- pour un producteur devant répondre à la demande précise d'un fournisseur, minimiser ses émissions de dioxyde de carbone.
- pour un gestionnaire de réseau, sécuriser son réseau en minimisant les pertes dues à son réseau et en minimisant les variations de fréquence et de tension sur son réseau. Une trop forte variation de ces paramètres peut, en effet, entraîner des pannes et des détériorations sur les appareils électriques construits pour fonctionner à une fréquence et une tension données.
- pour un responsable d'équilibre possédant de nombreuses unités de production, intégrer celles-ci à son processus de décision. Il devra donc réagir comme une unité de production classique, c'est-à-dire calculer ses propres puissances minimum et maximum, ses contraintes dynamiques et ce pour chaque pas de temps. Ce réseau est vu dans ce cas comme une unité de production diffuse.
- pour un consommateur utilisant le réseau, améliorer la gestion de sa consommation. On considère plus particulièrement dans ce qui suit l'utilisation d'un responsable d'équilibre.
Une unité de production diffuse peut être intégrée facilement au processus d'équilibre offre/demande en communiquant son plan de production.
Gestion d'une unité de production diffuse
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque centrale 10, lOext de pilotage direct a pour rôle de faire remonter le plan de production de l'unité UPDl,
UPD2 de production diffuse à un dispositif de commande d'un opérateur amont (pouvant être son responsable d'équilibre ou un gestionnaire de réseau) et de répartir les demandes de production de l'opérateur amont sur ses unités UPDl, UPD2 de production diffuses.
Dans ce qui suit et selon la figure 4, le dispositif de commande de l'opérateur amont porte la référence 30. Dans ce qui suit, le terme « opérateur amont », peut être remplacé par « dispositif de commande de l'opérateur amont », désigné par la référence 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 10, lOext de pilotage direct de l'unité UPDl, UPD2 de production diffuse comporte au moins un dispositif 30 de commande de l'unité UPDl, UPD2 de production diffuse, choisi parmi :
- un dispositif de commande de stockage d'énergie,
- un dispositif de commande de production d'énergie,
- un dispositif de commande d'effacement d'au moins une partie ou de toute la consommation. Cet effacement de consommation est instantané ou en temps réel.
- un dispositif de commande de report d'au moins une partie ou de toute la consommation à un instant futur déterminé.
- un dispositif de commande de lissage de la consommation d'un appareil. Le lissage permet d'utiliser tout le temps disponible pour stocker de l'énergie. Par exemple, si l'utilisateur à 8h pour recharger une batterie de voiture, le lissage permet d'utiliser les 8h au lieu d'essayer de recharge la batterie le plus rapidement possible. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le réseau électrique intelligent constitue ou est équivalent à un moyen de production.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le réseau électrique intelligent comporte un calculateur pour établir son plan PPP de production pouvant comprendre au moins l'un parmi une quantité minimum d'électricité et une quantité maximum d'électricité qui peuvent être produites, un coût de production ainsi que des contraintes dynamiques du réseau.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque centrale de pilotage direct 10, lOext comporte un calculateur pour calculer un plan prévisionnel PPinf de production de cette centrale de pilotage direct 10, lOext comportant au moins l'une parmi:
- une puissance par défaut Pdefïnf de la centrale de pilotage direct 10, lOext,
- une puissance proposée Pproinf de la centrale de pilotage direct 10, lOext. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou la centrale lOint comporte un calculateur pour calculer une puissance par défaut Pdef de celle-ci, égale à la somme des puissances Pdefïnf par défaut des centrales de pilotage direct 10, lOext que la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou la centrale lOint pilote.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou la centrale lOint comporte un calculateur pour calculer un plan prévisionnel PPP de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice en fonction au moins des plans prévisionnels PPinf de production des centrales de pilotage direct 10, lOext,
le plan prévisionnel PPP de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou de la centrale lOint comportant au moins l'une parmi:
- une puissance par défaut Pdef de la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou de la centrale lOint,
- une puissance proposée Ppro de la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou de la centrale lOint.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, afin d'intégrer le processus de gestion de production du responsable d'équilibre, la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou la centrale 1 Oint doit établir un plan prévisionnel PPP de production comprenant au moins l'un parmi une quantité minimum d'électricité, une quantité maximum d'électricité, un coût de production, des contraintes dynamiques.
Le premier obstacle à l'établissement de ce plan prévisionnel PPP est qu'un choix d'utilisation d'une unité de production pour un instant donné a une influence sur les choix des unités de production à utiliser sur les instants suivants. En effet, par exemple si on choisit de démarrer une turbine à combustion à un certain instant, on évitera de l'éteindre durant les pas de temps suivants, car son coût de démarrage est élevé.
Le second obstacle est la difficulté d'agréger les contraintes dynamiques d'un ensemble d'unités de production de différents types, car par exemple à partir des temps minimum de production des unités de production, il faut déterminer le temps minimum de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Le troisième obstacle est que l'impact du réseau électrique intelligent sur la courbe de consommation locale doit être pris en compte. La courbe de consommation locale correspond à la quantité d'électricité qu'échange à chaque instant l'ensemble des unités de production avec le réseau R. Si les centrales 10, 20 de pilotage entraînent, via leur pilotage, une consommation anormale avec des pics de consommation nettement supérieurs aux pics de consommation actuels, le gestionnaire du réseau va le sanctionner financièrement. La centrale coordinatrice 20 se doit donc de respecter une limite maximum de quantité d'électricité échangée (consommée et produite).
De plus, l'opérateur amont 30 pourrait souhaiter lisser sur une certaine durée la courbe d'échange (éviter les pics et les creux) ou réaliser un îlotage de la centrale 20 de pilotage coordinatrice. Un îlotage est réalisé quand aucune énergie n'est échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30.
Or certains unités de production pilotées par une centrale 10, lOext ont une puissance consommée/produite par défaut.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le plan prévisionnel PPP de production comporte une puissance par défaut par unité de temps. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le plan prévisionnel PPP de production de la centrale 20 coordinatrice ou de la centrale lOint comporte ou est constitué d'au moins l'un parmi :
- une puissance par défaut Pdef pour chaque pas de temps,
- une puissance proposée Ppro pour chaque pas de temps.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'opérateur amont 30 et la centrale coordinatrice 20 ont le choix soit de prendre les puissances proposées, soit de prendre les puissances par défaut.
Ci-dessous est décrite une possibilité de calcul du plan prévisionnel de production PPP, suivant le mode de réalisation des figures 4 et 5.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lors d'une première étape El, un envoi d'un premier signal SPRl de prix par l'opérateur amont 30 à la centrale 20 de pilotage coordinatrice est effectué.
Ce premier signal SPRl de prix dépend du temps et de la puissance échangée Ppro entre l'opérateur amont 30 et la centrale 20 de pilotage coordinatrice. L'opérateur amont 30 peut émettre des signaux SPR de prix différents suivant ses objectifs, par exemple :
- Suivant un mode de réalisation de l'invention, si l'opérateur amont 30 souhaite une augmentation de la consommation sur un pas de temps, parce qu'il y a une surproduction d'unités de production fatales, l'opérateur amont 30 envoie un premier signal SPRl de prix décroissant en fonction de la puissance Ppro échangée pour ce pas de temps, par exemple linéairement décroissant ou proportionnellement décroissant selon la figure 6. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice est incitée à augmenter sa consommation, car plus elle consomme (plus la puissance échangée Ppro est négative) plus sa rémunération est élevée.
- Suivant un mode de réalisation de l'invention, si l'opérateur amont 30 souhaite une augmentation de la production limitée sur un pas de temps, l'opérateur amont 30 envoie un premier signal SPRl de prix croissant en fonction de la puissance Ppro échangée pour ce pas de temps jusqu'à une première puissance échangée limite déterminée Peliml, par exemple linéairement croissant ou proportionnellement croissant selon la figure 7 pour ce pas de temps, le premier signal SPR1 de prix étant nul au-dessus de cette première puissance échangée limite déterminée Peliml . Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice est incitée à augmenter sa production jusqu'à 2.
- Suivant un mode de réalisation de l'invention, si l'opérateur amont 30 souhaite un lissage de la courbe d'échange sur un ensemble de pas de temps, l'opérateur amont 30 envoie un premier signal SPR1 de prix croissant jusqu'à une deuxième puissance échangée déterminée Ped2 puis décroissant en fonction de la puissance Ppro échangée, par exemple linéairement selon la figure 8 pour chaque pas de temps de l'ensemble, par exemple avec Ped2 >0 et SPR >0 pour Ped2. Suivant un mode de réalisation de l'invention, cette deuxième puissance échangée déterminée Ped2 est par exemple la moyenne des puissances échangées sur l'ensemble de pas de temps. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice est incitée à échanger à cette deuxième puissance échangée déterminée Ped2.
- Suivant un mode de réalisation de l'invention, si l'opérateur amont 30 souhaite un îlotage sur un pas de temps, l'opérateur amont 30 envoie un premier signal SPR1 de prix croissant jusqu'à une troisième puissance échangée déterminée Ped3 nulle puis décroissant en fonction de la puissance Ppro échangée, par exemple linéairement selon la figure 9 pour chaque pas de temps de l'ensemble, par exemple avec SPR >0 pour Ped3=0. Suivant un mode de réalisation de l'invention, cette troisième puissance échangée déterminée Ped3 est par exemple la moyenne des puissances échangées sur l'ensemble de pas de temps. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice est incitée à ne rien échanger avec l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lors d'une deuxième étape E2, un envoi d'un deuxième signal SPR2 de prix par la centrale 20 de pilotage coordinatrice ou la centrale lOint à la ou aux centrales 10, lOext de pilotage est effectué. Ce signal de prix SPR2 peut être différent du signal SPR1. Le deuxième signal SPR2 de prix peut être également différent pour chacune des centrales de pilotage direct 10, lOext et/ou autres.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, il y a au moins une autre ou plusieurs autres centrales 10, lOint, lOext de pilotage commandées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice, c'est-à-dire situées à un niveau inférieur, pouvant être une ou des centrales de pilotage indirect lOint ou une ou des centrales de pilotage incitative 40, lOext. Dans ce qui suit, la ou les centrales de pilotage 10, lOext, lOint commandées par la centrale coordinatrice 20 de pilotage, c'est-à-dire situées à un niveau inférieur, pouvant comprendre la ou les centrales 10, lOext de pilotage direct, et/ou la ou lesdites autres centrales lOext, sont désignées globalement par le terme de centrales inférieures de pilotage 10, 40.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lors d'une troisième étape E3, chaque centrale inférieure de pilotage 10, 40, lOext effectue par un calculateur un calcul de son plan prévisionnel PPinf de production en fonction du deuxième signal SPR2 de prix respectif qu'elle a reçu.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le plan prévisionnel PPinf de production de chaque centrale inférieure de pilotage 10, 40, lOext comporte ou est constitué d'au moins l'un parmi :
- une puissance par défaut Pdefïnf pour chaque pas de temps,
- une puissance proposée Pproinf pour chaque pas de temps.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, les centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext réagissent au signal de prix SPR2 reçu de façon différente suivant leur type de pilotage et le type des unités de production qu'elles pilotent.
En ce qui concerne les centrales 40, lOext de pilotage incitatives, celles-ci pilotent les mêmes types d'unités de production qu'une centrale 10, lOext de pilotage direct, mais le modèle des unités de production pilotée par ces centrales 40, lOext de pilotage incitatives est inconnu pour le réseau électrique. Les centrales 40, lOext de pilotage incitatives vont réagir au signal SPR2 de prix en envoyant également à la centrale coordinatrice 20 le même type de plan prévisionnel PPinf que les centrales 10, lOext de pilotage direct. Les centrales 40, lOext de pilotage incitatives sont en quelque sorte une "boite noire" pour la centrale coordinatrice 20 ou la centrale lOint.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lors d'une quatrième étape E4, une agrégation des plans PPinf de production des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext, envoyées par celles-ci à la centrale coordinatrice 20, est effectuée par la centrale coordinatrice 20.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice comporte un calculateur pour calculer un plan prévisionnel PPP de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice en fonction au moins des plans prévisionnels PPinf de production des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext, le plan prévisionnel PPP de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice comportant au moins l'une parmi:
- une puissance par défaut Pdef de la centrale 20 de pilotage coordinatrice,
- une puissance proposée Ppro de la centrale 20 de pilotage coordinatrice. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale coordinatrice 20 a le choix de prendre ou de refuser individuellement les puissances proposée Pproinf et par défaut Pdefïnf de la période de chaque centrale inférieure de pilotage 10, 40, lOext.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale de pilotage coordinatrice 20 comporte un moyen de sélection pour sélectionner dans la puissance Ppro proposée par la centrale de pilotage coordinatrice 20, pour chaque centrale de pilotage direct 10 pilotée par la centrale de pilotage coordinatrice 20 :
- soit la puissance proposée Pproinf de la centrale de pilotage direct 10, lOext,
- soit la puissance par défaut Pdefïnf de la centrale de pilotage direct 10, lOext.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale de pilotage coordinatrice 20 comporte un moyen de sélection pour sélectionner dans la puissance Ppro proposée par la centrale de pilotage coordinatrice 20, pour chaque centrale inférieure de pilotage 10, 40 pilotée par la centrale de pilotage coordinatrice
20 : - soit la puissance proposée Pproinf de la centrale inférieure de pilotage 10, 40, lOext,
- soit la puissance par défaut Pdefïnf de la centrale inférieure de pilotage 10, 40, lOext.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, après avoir reçu les plans PPinf de production des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext, la centrale 20 de pilotage coordinatrice calcule son plan prévisionnel PPP de production en prenant en compte une limite maximum LIM déterminée de quantité d'électricité échangée.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice transmet à l'opérateur amont 30 le plan prévisionnel PPP de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour chaque pas de temps, la puissance par défaut Pdef de la centrale 20 de pilotage coordinatrice, calculée par celle-ci, est la somme des puissances Pdefïnf par défaut des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext, à savoir des centrales que la centrale 20 de pilotage coordinatrice pilote.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice calcule pour chaque pas de temps sa puissance proposée Ppro en fonction du signal de prix SPR1 envoyé par l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, si la centrale coordinatrice 20 n'est pas satisfaite de son plan prévisionnel de production PPP, elle peut renvoyer un autre signal de prix SPR2 aux centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext, qu'elle juge avoir un plan de production PPinf insatisfaisant.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lors d'une cinquième étape E5, un signal SD de décision est émis par l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'opérateur amont 30 a le choix soit de prendre la puissance proposée Ppro indiquée par la centrale coordinatrice 20, soit de prendre la puissance Pdef par défaut de la centrale coordinatrice 20.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'opérateur amont 30 calcule la consigne CP20 de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'opérateur amont 30 centralise les puissances de toutes les centrales coordinatrices 20 ainsi que des autres moyens de production, puis il décide quelles quantités il va leur demander, et envoie une consigne respective CP20 de production à chaque centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la consigne CP20 de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice comporte une quantité d'énergie électrique devant être produite par la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, si l'opérateur amont 30 n'est pas satisfait du plan prévisionnel PPP de la centrale coordinatrice 20, il peut renvoyer un autre signal de prix SPR1 à la centrale coordinatrice 20.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lors d'une sixième étape E6, la centrale 20 de pilotage coordinatrice répartit la consigne CP20 de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice sur les centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, si l'opérateur amont 30 choisit d'utiliser la production de la centrale de pilotage coordinatrice 20, cette centrale 20 de pilotage coordinatrice respecte la consigne CP20 de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice en envoyant des consignes CP de production aux centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, un producteur devant répondre à la demande précise d'un fournisseur peut envoyer le type de signal de prix SPR2 selon la figure 10 pour chaque pas de temps de l'ensemble, ce signal de prix SPR2 ayant un prix croissant jusqu'à une quatrième puissance échangée déterminée Ped4 puis décroissant en fonction de la puissance Ppro échangée, par exemple linéairement selon la figure 10 pour chaque pas de temps de l'ensemble, par exemple avec Ped4 <0 et SPR >0 pour Ped4. Il peut réaliser plusieurs itérations sur ce signal de prix SPR2. Calcul par la centrale 20 de pilotage coordinatrice du plan PPP prévisionnel de production Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice comporte un calculateur pour calculer son plan prévisionnel PPP de production.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour réaliser le calcul, la centrale 20 de pilotage coordinatrice dispose des informations suivantes :
- le premier signal de prix SPR1 envoyé par l'opérateur amont 30,
- les plans prévisionnels PPinf de production des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext commandées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la puissance proposée Ppro à un instant t est la somme des puissances proposées Pproinfu des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext ayant été choisies par la centrale 20 de pilotage coordinatrice, plus (+) la somme des puissances par défaut Pdefïnfu des centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext ayant été refusées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice, selon la formule suivante :
Ppro =∑u au.Pproinfu + (1- au). Pdefïnfu,
où Ppro est la puissance proposée par la centrale 20 de pilotage coordinatrice,
au = 1 si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la puissance Pproinfu proposée par la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u,
au = 0 si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la puissance par défaut Pdefinfu de la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40uou lOext,
u étant un entier naturel allant de 1 à U,
U étant un nombre déterminé de centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext commandées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice dispose d'une première valeur déterminée de limite maximum Pmax = Pmax(t) de quantité d'électricité échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale 20 de pilotage coordinatrice dispose d'une deuxième valeur déterminée de limite minimum Pmin = Pmin(t) de quantité d'électricité échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la puissance Ppro proposée par la centrale 20 de pilotage coordinatrice est supérieure ou égale à la deuxième valeur déterminée de limite minimum Pmin = Pmin(t) de quantité d'électricité échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la puissance Ppro proposée par la centrale 20 de pilotage coordinatrice est inférieure ou égale à la valeur déterminée de limite maximum Pmax = Pmax(t) de quantité d'électricité échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la puissance Ppro proposée par la centrale 20 de pilotage coordinatrice est supérieure ou égale à la deuxième valeur déterminée de limite minimum Pmin = Pmin(t) de quantité d'électricité échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30 et est inférieure ou égale à la valeur déterminée de limite maximum Pmax = Pmax(t) de quantité d'électricité échangée entre la centrale 20 de pilotage coordinatrice et l'opérateur amont 30, à savoir :
Pmin < Ppro < Pmax.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le gain de la centrale coordinatrice 20 à l'instant t est la valeur du signal de prix SPR2 de l'opérateur amont 30 à la puissance Ppro proposée par la centrale coordinatrice 20 à l'instant t.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale coordinatrice 20 cherche à maximiser la somme pour chaque instant t de la différence entre le premier signal de prix SPR = SPR(t, Ppro(t)) correspondant à la puissance Ppro = Ppro(t) proposée par la centrale 20 de pilotage coordinatrice et le coût de production CCOOr de la centrale coordinatrice 20 à l'instant t :
Max (∑t (SPR(t, Ppro(t)) - Ccoor)
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le coût CCOOr de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice est calculé par la centrale 20 de pilotage coordinatrice selon la formule suivante :
Ccoor ∑u C^ii'Rii!) où
au = 1 si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la puissance Pproinfu proposée par la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u,
au = 0 si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la puissance par défaut Pdefïnfu de la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u,
u étant un entier naturel allant de 1 à U,
U étant un nombre déterminé de centrales inférieures de pilotage 10, 40 commandées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice,
Ru est la rémunération donnée à la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u par la centrale 20 de pilotage coordinatrice, si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour chaque instant t, le coût Ccoor de production de la centrale 20 de pilotage coordinatrice est la somme des deuxièmes signaux de prix SPR2 à la puissance proposée Pproinfu à l'instant t sur les centrales inférieures de pilotage 10u ou 40u choisies par la centrale 20 de pilotage coordinatrice, plus (+) la somme des deuxièmes signaux de prix SPR2 à la puissance par défaut Pdefïnfu à l'instant t sur les centrales inférieures de pilotage 10u ou 40u ou lOext refusées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, chaque centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u produit au moins sa puissance par défaut Pdefïnfu.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la variation APu(t) de la puissance de chaque centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext pour chaque pas de temps t est définie comme étant la différence entre la puissance Pproinfu(t) proposée par la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext et la puissance par défaut Pdefinfu(t) de la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext selon la formule :
APu(t) = Pproinfu(t) - Pdefmfu(t).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la puissance proposée Ppro(t) de la centrale 20 de pilotage coordinatrice à un instant t est calculée par celle-ci selon la formule suivante :
Ppro(t) =∑u au. APu(t) + Pdefmfu(t). où Ppro(t) est la puissance proposée par la centrale 20 de pilotage coordinatrice,
au = 1 si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la puissance Pproinfu proposée par la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u,
au = 0 si la centrale 20 de pilotage coordinatrice choisit la puissance par défaut Pdefïnfu de la centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext,
u étant un entier naturel allant de 1 à U,
U étant un nombre déterminé de centrales inférieures de pilotage 10, 40, lOext commandées par la centrale 20 de pilotage coordinatrice.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on définit la variation ôPCOOr(t) de la puissance proposée Ppro(t) de la centrale 20 de pilotage coordinatrice pour chaque pas de temps t :
ôPcoor(t) = Ppro(t) -∑u Pdefinfu(t).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on définit la variation ôPCOOr(t) de la puissance proposée Ppro(t) de la centrale 20 de pilotage coordinatrice pour chaque pas de temps t :
δΡ coor (t) =∑u au. APu(t).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on définit une puissance minimum modifiée Pminmod(t) à l'instant t comme étant la puissance minimum Pmin=Pmin(t) d'échange de la centrale 20 de pilotage coordinatrice, plus (+) la somme des puissances par défaut Pdefinfu(t) des centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext:
Pminmod(t) = Pmin(t) +∑u Pdefmfu(t).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on définit une puissance maximum modifiée Pmaxmod(t) à l'instant t comme étant la puissance maximum
Pmax=Pmax(t) d'échange de la centrale 20 de pilotage coordinatrice, plus (+) la somme des puissances par défaut Pdefinfu(t) des centrale inférieure de pilotage 10u ou 40u ou lOext:
Pmaxmod(t) = Pmax(t) +∑u Pdefmfu(t).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, Pminmod(t) < ôPCOOr(t) ≤
Pmaxmod(t). Suivant un mode de réalisation de l'invention, on définit le premier signal SPRmod(t) de prix de l'opérateur amont 30, modifié pour chaque pas de temps t et pour chaque puissance Ppro, comme étant le premier signal SPR = SPR(t, Ppro(t)) de prix de l'opérateur amont 30, décalé de la somme des puissances par défaut Pdefinfu(t) des centrales inférieures de pilotage 10u ou 40u ou lOext:
SPRmod(t) = SPR(t, P +∑u Pdefmfu(t)).
Suivant un mode de réalisation de l'invention, la centrale coordinatrice 20 cherche à maximiser la somme pour chaque instant t de la différence entre le premier signal de prix SPR(t, ôPcoor(t)) correspondant à la variation ôPcoor(t) de la puissance proposée Ppro(t) de la centrale 20 de pilotage coordinatrice pour chaque pas de temps t et le coût de production CCOOr de la centrale coordinatrice 20 à l'instant t, cette somme étant donnée par la formule suivante
∑t (SPR(t, ÔPcoor(t)) - Ccoor). Ci-dessous est décrit un mode de réalisation du système suivant l'invention.
Nous allons considérer un horizon de temps composé de T périodes. Les procédés reçoivent un signal de prix PS(t) à chaque période t. Un coût de départ Cstart, un coût de maintien Con et un coût marginal Cmarg (coût des matières premières pour les systèmes de production ou coût de désagrément pour les systèmes de gestion de la demande) sont associés à chaque procédé.
Afin de calculer les puissances proposées, nous résolvons un problème d'optimisation sous contraintes. L'objectif de cette optimisation est de déterminer δ = 5P(t) pour chaque période t. A partir des 5Pt) optimaux, nous en déduisons les puissances proposées ir(t), puis grâce aux contraintes nous pouvons déterminer les commandes à appliquer sur δΓ, 5dP, 5di-
Suivant un mode de réalisation, les procédés sont soumis aux quatre contraintes de base suivantes :
a) Domaine de 5P(t) : à chaque instant t, _5P(t) doit prendre des valeurs entre une borne inférieure et une borne supérieure.
b) Domaine du stock : à chaque instant t, la valeur du niveau n = n(t) doit être comprise entre 0 et C. c) Conservation de l'énergie : afin de respecter la conservation de l'énergie dans le procédé à chaque instant t, la quantité échangée depuis ou vers le processus interne idp(t) moins la quantité échangée entre le processus interne et le stockage 5d (t) doit être égale à la quantité d'énergie injectée ou soutirée au réseau ir(t) moins la quantité d'énergie échangée entre l'interface réseau et le stockage 5r.
d) Être indisponible. Un procédé n'est pas toujours disponible : par exemple, lorsqu'il est en maintenance.
En fonction de sa nature, un procédé peut aussi devoir satisfaire une ou plusieurs des contraintes listées ci-dessous :
e) La discrétisation de sa puissance. Par exemple, dans un système de gestion de l'éclairage public qui contrôle 400W de LEDs, la puissance peut être égale à :
- 400W quand toutes les LEDs sont allumées.
- 300W quand un quart des LEDs sont éteintes.
- 100W quand trois-quart des LEDs sont éteintes.
- 0W quand toutes les LEDs sont éteintes.
f) Un gradient maximal entre deux puissances fournies consécutives.
g) Une durée maximum d'utilisation : par exemple un radiateur ne doit pas être éteint trop longtemps afin d'éviter trop de gêne pour l'utilisateur.
h) Une durée minimum d'utilisation : une pompe à chaleur ne doit pas être allumée puis éteinte directement afin de limiter des casses matérielles par exemple.
i) Une durée minimale entre un arrêt et le prochain départ afin de répartir dans le temps les périodes d'inconfort.
j) Nombre maximal d'appels sur l'horizon de temps pour répartir, sur tous les procédés pilotés, les périodes d'inconfort.
k) Quantité maximale d'énergie sur l'horizon de temps afin de limiter l'inconfort global.
1) Stock.
m) Niveau de stock borné à chaque instant.
n) Obligation d'attendre un niveau de stock minimal avant de pouvoir déstocker. o) Tâche à satisfaire.
De plus les procédés n'ont que 4 modes de fonctionnement : 1. Injecteur/producteur : le procédé injecte de l'énergie sur le réseau (ir(t)≥ 0) et produit de l'énergie (idP ≥ 0). Dans ce mode, δΓ, 5d , 5di sont positives ou nulles.
2. Soutireur/consommateur : le procédé soutire de l'énergie sur le réseau (ir(t)≤ 0) et consomme de l'énergie (idP ≤ 0). Dans ce mode, δΓ, 5d , 5di sont négatives ou nulles.
3. Injecteur/consommateur : le procédé injecte de l'énergie sur le réseau (ir(t)≥ 0) et consomme de l'énergie (idP≤ 0). Dans ce mode, δΓ≥ 0, 5d ≤ 0, 5di = 0.
4. Soutireur/producteur : le procédé soutire de l'énergie sur le réseau (ir(t)≤ 0) et produit de l'énergie (id ≥ 0). Dans ce mode, δΓ≤ 0, 5d ≥ 0, 5di = 0.
Suivant un mode de réalisation, δΓ . 5di≥ 0.
Suivant un mode de réalisation, 5d . 5di≥ 0.
Suivant un mode de réalisation, δΓ . 5di≥ 0 et 5d . 5di≥ 0.
Ci-dessous sont donnés des exemples de réalisation de l'invention.
Un exemple de réalisation concerne un système de pilotage de l'éclairage public utilisant des LEDs (diodes électro-luminescentes). Dans un système de pilotage de l'éclairage public utilisant des LEDs à la place des ampoules, il est possible de faire varier le niveau d'éclairage des lampadaires à distance. Ce système ne possède pas de partie 11 de stockage (selon la Figure 3). Il n'est soumis qu'à la contrainte supplémentaire de discrétisation de la puissance. En calculant les 5P(t) optimaux, le problème d'optimisation nous permet de savoir combien de LEDs, le système doit être éclairé en commandant 5di.
Un exemple de réalisation concerne un système de pilotage d'une pompe à chaleur : il permet de lisser la courbe de consommation d'électricité. Le principe consiste à utiliser un ballon tampon de stockage d'eau chaude comme partie 11 de stockage et comme moyen de régulation de l'équilibre offre-demande. Le dimensionnement de ce stockage thermique doit permettre de couper la pompe à chaleur pendant les périodes d'extrême pointe en hiver, sans dégradation du confort. Ce système peut avoir deux modes de réalisation, selon le degré de détail.
Un premier mode de réalisation est selon la centrale 10, lOext de pilotage direct de la figure 2, et possède les parties 11, 12 et 13. Le processus interne est considéré comme connu et représente les besoins en chaleur de l'habitation. La partie 1 1 de stockage représente le ballon tampon de stockage d'eau chaude. La partie 12 interface réseau représente la pompe à chaleur.
Il est soumis aux contraintes supplémentaires suivantes :
- Une durée minimum d'utilisation : une pompe à chaleur ne doit pas être allumée puis éteinte directement, afin de limiter des casses matérielles par exemple.
- Nombre maximal d'appels.
- Stock.
- Niveau de stock borné à chaque instant.
- Obligation d'attendre un niveau de stock minimal avant de pouvoir déstocker.
En calculant les 5p(t) optimaux, le problème d'optimisation nous permet de savoir combien d'énergie le système doit stocker/déstocker en commandant les 5r et 5dP.
Un deuxième mode de réalisation est selon la centrale 10, lOext de pilotage direct de la figure 3, et possède les parties 12 et 13 sans la partie 1 1 de stockage. Il est soumis aux contraintes supplémentaires suivantes :
- Une durée maximum d'utilisation : le radiateur ne doit pas être éteint trop longtemps afin d'éviter trop de gêne pour l'utilisateur.
- Une durée minimum d'utilisation : une pompe à chaleur ne doit pas être allumée puis éteinte directement afin de limiter des casses matérielles par exemple.
- Une durée minimale entre un arrêt et le prochain départ afin de permettre au stock de se renouveler.
En calculant les 5p(t) optimaux, le problème d'optimisation nous permet de savoir combien d'énergie la pompe à chaleur doit fournir en commandant les 5di. Un autre exemple de réalisation concerne un système de pilotage d'une batterie. Une batterie n'a pas d'apport ou de consommation interne. La centrale 10, lOext de pilotage direct est selon la Figure 1 1 et comporte la partie 1 1 de stockage, la partie 12 interface réseau et ne comporte pas de partie 13 interface demande/production. Elle n'est soumise à aucune contrainte supplémentaire. En calculant les ôp(t) optimaux, le problème d'optimisation nous permet de savoir combien d'énergie le système doit stocker/déstocker en commandant les ôr. Dans ce qui précède, les puissances peuvent être remplacées par des quantités d'électricité produites ou reçues.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de gestion d'un réseau (R) de distribution électrique, le réseau comprenant :
- une pluralité d'unités (UC1, UC2, UC3) de consommation et
- une pluralité d'unités (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production dont un ensemble d'unités (UPD1, UPD2) de production diffuses,
caractérisé en ce que le système (S) de gestion comprendune centrale (20) de pilotage coordinatrice à un niveau supérieur, , des centrales (10) de pilotage direct à au moins un niveau inférieur, au moins une la centrale (10) de pilotage direct comprenant une deuxième partie (12) interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau (R), et
au moins l'une parmi :
une première partie (11) de stockage d'énergie etune troisième partie (13) interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité (UC1, UC2, UC3) de consommation et/ou au moins une unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production.
2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des centrales (10) de pilotage direct comprend la deuxième partie (12) interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau (R), et la première partie (11) de stockage d'énergie.
3. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des centrales (10) de pilotage direct comprend la deuxième partie (12) interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau (R), et la troisième partie (13) interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité (UC1, UC2, UC3) de consommation et/ou au moins une unité (UP 1 , UP2, UP3 , UPD 1 , UPD2) de production.
4. Système suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins une des centrales (10) de pilotage direct comprend la deuxième partie (12) interface réseau, adaptée pour permettre un échange énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement vers ou depuis le réseau (R), la première partie (1 1) de stockage d'énergie et la troisième partie (13) interface demande/production, adaptée pour permettre un échange énergétique avec au moins une unité (UC l , UC2, UC3) de consommation et/ou au moins une unité (UP1 , UP2, UP3, UPDl , UPD2) de production.
5. Système suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite au moins une centrale (10) de pilotage direct comporte un troisième élément (16) de commande de l'échange énergétique (5dP) entre la première partie (1 1) de stockage d'énergie et la troisième partie (13) interface demande/production.
6. Système suivant l'une quelconque des revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que ladite au moins une centrale (10) de pilotage direct comporte un premier élément (14) de commande de l'échange énergétique (5r) entre la première partie (11) de stockage d'énergie et la deuxième partie (12) interface réseau.
7. Système suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ladite au moins une centrale (10) de pilotage direct comporte un deuxième élément (15) de commande de l'échange énergétique (5di) entre la deuxième partie (12) interface réseau et la troisième partie (13) interface demande/production.
8. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque centrale (10) de pilotage direct est reliée à la centrale (20) de pilotage coordinatrice pour recevoir de la centrale (20) de pilotage coordinatrice au moins une consigne (CP) de production d'une quantité (QE) d'énergie électrique devant être produite par la au moins une unité (UP1 , UP2, UP3,
UPDl , UPD2) de production et/ou une unité (UCl , UC2, UC3) de consommation pilotée par cette centrale (10) de pilotage direct.
9. Système suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque centrale (10) de pilotage direct comporte un dispositif (COM) de commande de la première partie (1 1) de stockage d'énergie, et/ou de la deuxième partie (12) interface réseau, et/ou de la troisième partie (13) interface demande/production, afin de commander les échanges énergétiques entre ces parties au moins en fonction de la consigne (CP) de production reçue de la centrale (20) de pilotage coordinatrice.
10. Système suivant la revendication 8 ou 9, prise avec l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chaque centrale (10) de pilotage direct comporte un dispositif (COM) de commande, qui est apte à calculer au moins une commande d'échange énergétique du premier et/ou deuxième et/ou troisième élément (14, 15, 16) de commande en fonction de la consigne (CP) de production.
11. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à chaque unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production est associée une centrale (10) de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production.
12. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à chaque unité (UPD1, UPD2) de production diffuse est associée une centrale (10) de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité (UPD 1 , UPD2) de production diffuse.
13. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la troisième partie (13) interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique avec l'unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production associée à la centrale (10) de pilotage direct respective.
14. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la troisième partie (13) interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique entre :
- d'une part l'unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production, qui est associée à la centrale (10) de pilotage direct respective, prévue pour piloter cette unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production, et
- d'autre part la première partie (11) de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie (12) interface réseau.
15. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième partie (12) interface réseau est adaptée pour permettre un transfert énergétique et/ou une conversion d'une forme d'énergie en énergie électrique ou inversement :
- vers le réseau (R) depuis la première partie (11) de stockage d'énergie et/ou depuis la troisième partie (13) interface demande/production,
- ou depuis le réseau (R) vers la première partie (11) de stockage d'énergie et/ou vers la troisième partie (13) interface demande/production.
16. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la troisième partie (13) interface demande/production est adaptée pour permettre un échange énergétique entre :
- d'une part au moins une unité (UC1, UC2, UC3) de consommation et/ou au moins une unité (UP1, UP2, UP3, UPD1, UPD2) de production, et
- d'autre part la première partie (11) de stockage d'énergie et/ou la deuxième partie (12) interface réseau.
17. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie (11) de stockage d'énergie est apte à :
- stocker de l'énergie fournie par la deuxième partie (12) interface réseau et/ou par la troisième partie (13) interface demande/production,
et/ou
- fournir de l'énergie stockée à la deuxième partie (12) interface réseau et/ou à la troisième partie (13) interface demande/production.
18. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les centrales (10) de pilotage direct sont distinctes les unes des autres.
19. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque centrale de pilotage direct (10) comporte un calculateur pour calculer un plan prévisionnel (PPinf) de production de cette centrale de pilotage direct (10), comportant au moins l'une parmi:
- une puissance par défaut (Pdefïnf) de la centrale de pilotage direct (10), - une puissance proposée (Pproinf) de la centrale de pilotage direct (10).
20. Système suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la centrale (20) de pilotage coordinatrice comporte un calculateur pour calculer un plan prévisionnel (PPP) de production de la centrale (20) de pilotage coordinatrice en fonction au moins des plans prévisionnels (PPinf) de production des centrales de pilotage direct (10),
le plan prévisionnel (PPP) de production de la centrale (20) de pilotage coordinatrice comportant au moins l'une parmi:
- une puissance par défaut (Pdef) de la centrale (20) de pilotage coordinatrice,
- une puissance proposée (Ppro) de la centrale (20) de pilotage coordinatrice.
21. Système suivant la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que la centrale (20) de pilotage coordinatrice comporte un calculateur pour calculer une puissance par défaut (Pdef) de celle-ci, égale à la somme des puissances (Pdefïnf) par défaut des centrales de pilotage direct (10) que la centrale (20) de pilotage coordinatrice pilote.
22. Système suivant l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que la centrale de pilotage coordinatrice (20) comporte un moyen de sélection pour sélectionner dans la puissance proposée (Ppro) par la centrale de pilotage coordinatrice (20), pour chaque centrale de pilotage direct (10) pilotée par la centrale de pilotage coordinatrice (20) :
- soit la puissance proposée (Pproinf) de la centrale de pilotage direct (10),
- soit la puissance par défaut (Pdefïnf) de la centrale de pilotage direct (10).
23. Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite centrale de pilotage coordinatrice (20) est appelée deuxième centrale de pilotage coordinatrice (20),
au moins une unité de production ou de consommation (UPD, UP, UC) est associée à une centrale de pilotage direct (lOext), elle-même commandée par au moins une première centrale de pilotage coordinatrice (lOint), elle-même commandée par la deuxième centrale de pilotage coordinatrice (20), autre que la première centrale de pilotage coordinatrice (lOint).
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