Brevet FR3069721A1 — publié le 20190201

Lissage d'une courbe de charge comprenant une agrégation de courbes de charges élémentaires La présente invention concerne de manière générale un procédé et un 5 système de gestion et/ou de surveillance de consommation énergétique d'un ensemble de charges, apte à déterminer une courbe de charge globale comprenant une agrégation d'une pluralité de courbes de charge élémentaires, chaque courbe de charge élémentaire correspondant à une variation temporelle de la consommation d'une charge appartenant à l'ensemble et dont 10 le fonctionnement est de type à régulation périodique. Un domaine d'application visé tout particulièrement, bien que non exclusivement, par l'invention est celui de la gestion et/ou de la surveillance de consommation en électricité d'un nombre particulièrement élevé d'équipements électriques, par exemple des équipements électriques à usage 15 domestique situés chez un grand nombre de consommateurs et reliés à un réseau de distribution d'électricité. Dans de tels systèmes, il est classique d'installer au moins un dispositif électronique sur une pluralité de sites (domiciles, bâtiments d'entreprises, collectivités...), relié localement à au moins un équipement électrique sous 20 surveillance de façon à pouvoir effectuer, de préférence en continu, des mesures de consommation électrique de cet équipement électrique. Une plateforme centralisée dédiée, sous forme d'un ou de plusieurs serveurs, obtient alors en temps réel des échantillons de mesures de consommation électrique communiqués par chaque dispositif électronique local du système. 25 La plateforme peut ainsi déterminer les courbes de charge élémentaires, c'est-à-dire la variation temporelle de la consommation relative à chacune des charges ou équipements électriques sous surveillance, et en déduire, par agrégation de ces courbes de charge élémentaires, une courbe de charge globale. 30 La Demanderesse propose par exemple un tel système de gestion de la consommation d'un ensemble composé d'un nombre très élevé d'équipements électriques situé chez un grand nombre d'utilisateurs, dans lequel les 2 différentes courbes de charge obtenues permettent notamment de proposer un service dit d'effacement diffus, par lequel il est possible de sélectionner en temps réel, dans l'ensemble des équipements électriques, un sous-ensemble d'appareils électriques auxquels le système, en particulier la plateforme centrale, va envoyer des ordres de coupure momentanée de fonctionnement, de manière à réduire la consommation d'énergie de l'ensemble d'une valeur de consigne donnée. Un système de ce type est par exemple dans la demande W02008/017754, ou dans la demande W02012/172242. Ce système, en étant également apte à moduler, via des ordres de coupure et de redémarrage, sélectivement l'alimentation de certains équipements électriques par analyse de la consommation d'un grand nombre d'utilisateurs, permet d'adapter la consommation électrique à la production d'électricité disponible à un instant donné. Dans le système précédemment décrit, la plateforme centralisée obtient 15 des échantillons de mesures de consommation électrique à une période d'échantillonnage généralement de l'ordre de la dizaine de minutes. Pour autant, il est également souhaitable de pouvoir déterminer une courbe de charge globale plus précise en réduisant la période d'échantillonnage. Or, en utilisant une période d'échantillonnage fortement 20 réduite, typiquement de l'ordre de la dizaine de secondes, la Demanderesse s'est trouvée confrontée à des situations dans lesquelles la courbe de charge totale obtenue après agrégation des courbes de charges élémentaires était fortement parasitée. La figure 1 illustre un exemple d'une courbe de charge CTOT obtenue sur une durée d'environ une heure en prélevant des échantillons 25 de mesures de consommation électrique à une période d'échantillonnage Tech égale à 10 secondes, cette courbe de charge faisant apparaître de fortes oscillations qui n'étaient pas visibles en utilisant une période d'échantillonnage de l'ordre de la dizaine de minutes, comme le montre le tracé en trait gras en surimpression de la courbe de charge CTOT . 30 La présence de ces oscillations rend beaucoup plus difficile l'estimation précise de la courbe de charge globale. De plus, ces oscillations peuvent être, 3 à défaut de surdimensionnement, à l'origine de détérioration des lignes électriques ou de congestion. La présente invention a pour but de proposer une solution à ce problème. 5 Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé de lissage d'une courbe de charge globale comprenant une agrégation d'une pluralité de courbes de charge élémentaires obtenues par un système de gestion et/ou de surveillance de consommation de charges, chaque courbe de charge élémentaire correspondant à une variation temporelle de la consommation 10 d'une charge i à régulation périodique, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - on détermine une période de régulation di associée à la charge i correspondante ; - on détermine et on mémorise chaque courbe de charge élémentaire 15 par obtention d'une pluralité d'échantillons de mesures de consommation à une période d'échantillonnage Tech sous-multiple de chaque période de régulation d1; - à partir d'un instant de référence to commun à toutes les charges, on décale temporellement, soit le fonctionnement de chaque charge i, soit au 20 moins une partie de chaque courbe de charge élémentaire mémorisée, d'un décalage aléatoire Ati fonction de la période d'échantillonnage Tech , de la période de régulation di déterminée pour la charge i et d'une valeur entière aléatoire N. associée à la charge i. Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées 25 dans le paragraphe précédent, le procédé selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes : - l'étape de décalage temporel du fonctionnement de chaque charge i peut comporter, à partir dudit instant de référence to commun à toutes les charges, l'application successive, pour chaque charge i, d'un ordre de coupure 4 de fonctionnement de la charge i puis d'un ordre de redémarrage de fonctionnement de la charge i; -ledit ordre de redémarrage de fonctionnement de la charge i est de préférence appliqué à un instant aléatoire de redémarrage donné par la 5 relation - ( =t0 + t° -t N. rep repi repi 0 ) dans laquelle t° est un instant satisfaisant les deux relations repi suivantes : ( =1 (t0 - t ( rep 0 d. T1 ; . 1 to - t REVENDICATIONS1. Procédé de lissage d'une courbe de charge globale comprenant une agrégation d'une pluralité de courbes de charge élémentaires obtenues par un système de gestion et/ou de surveillance de consommation de charges, chaque courbe de charge élémentaire correspondant à une variation temporelle de la consommation d'une charge i à régulation périodique, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - on détermine une période de régulation di associée à la charge i correspondante ; - on détermine et on mémorise chaque courbe de charge élémentaire par obtention d'une pluralité d'échantillons de mesures de consommation à une période d'échantillonnage Tech sous-multiple de chaque période de régulation d1; - à partir d'un instant de référence to commun à toutes les charges, on décale temporellement, soit le fonctionnement de chaque charge i, soit au moins une partie de chaque courbe de charge élémentaire mémorisée, d'un décalage aléatoire Ati fonction de la période d'échantillonnage Tech , de la période de régulation di déterminée pour la charge i et d'une valeur entière aléatoire Ni associée à la charge i. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de décalage temporel du fonctionnement de chaque charge i comporte, à partir dudit instant de référence to commun à toutes les charges, l'application successive, pour chaque charge i, d'un ordre de coupure de fonctionnement de la charge i puis d'un ordre de redémarrage de fonctionnement de la charge i. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ordre de redémarrage de fonctionnement de la charge i est appliqué à un instant aléatoire de redémarrage donné par la relation 20 ( = t° + t° -t N. rep repi repi 0 ) 1 dans laquelle t° est un instant satisfaisant les deux relations repi suivantes : (( = 1, PGCD étant la 0 trep - tO d. ( i 1 t tr0ep - - t 0 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit ordre de coupure de fonctionnement de la charge i est appliqué pour toutes les charges à l'instant de référence to. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit ordre de coupure de fonctionnement de la charge i est appliqué à un instant 15 choisi arbitrairement dans l'intervalle compris entre l'instant de référence to commun à toutes les charges et l'instant aléatoire é de rep redémarrage. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ordre de coupure de fonctionnement de la charge i est appliqué à un instant 20 choisi de manière à ce que le décalage aléatoire Ati soit identique pour toute charge de même période de régulation d1. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le décalage aléatoire At est fixé égal à la période d'échantillonnage Tech. - 21 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de décalage temporel d'une partie de chaque courbe de charge élémentaire mémorisée comprend la sélection de ladite partie de chaque courbe 5 comprenant des échantillons de mesure obtenus à partir d'un premier instant identique pour toutes les charges, et le décalage de ladite partie sélectionnée pour faire coïncider son début avec un deuxième instant postérieur au premier instant. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de 10 décalage temporel d'une partie de chaque courbe de charge élémentaire mémorisée comprend la détermination d'un premier instant simulant une coupure et d'un deuxième instant postérieur au premier instant et simulant un redémarrage, la sélection de ladite partie de chaque courbe comprenant des échantillons de mesure obtenus en aval d'un troisième 15 instant correspondant à l'instant de référence augmenté d'une valeur correspondant à la période de régulation de la charge, le décalage de ladite partie sélectionnée pour faire coïncider son début avec ledit deuxième instant, et la suppression d'une portion de courbe située entre ledit premier instant et ledit deuxième instant. 20 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit deuxième instant est un instant aléatoire donné par la relation ( = t° + t° -t N. rep repi repi 0 ) 1 25 dans laquelle t° est un instant satisfaisant les deux relations repi suivantes : (t0 - t 11.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la période de régulation di associée à la charge i est déterminée en estimant ladite période de régulation di à partir de la courbe de charge associée, ou en fixant ladite période de régulation à 10 une valeur prédéterminée. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur entière aléatoire Ni est n'importe quel d. entier supérieur ou égal à 0 et inférieur ou égal à 1 1. Tech 13. Système de gestion et/ou de surveillance de consommation de charges 15 apte à déterminer une courbe de charge globale comprenant une agrégation d'une pluralité de courbes de charge élémentaires, chaque courbe de charge élémentaire correspondant à une variation temporelle de la consommation d'une charge i à régulation périodique, ledit système comportant des moyens aptes à effectuer un lissage de ladite 20 courbe de charge par application des étapes suivantes : - on détermine une période de régulation di associée à la charge i correspondante ; - on détermine et on mémorise chaque courbe de charge élémentaire par obtention d'une pluralité d'échantillons de mesures de 23 consommation à une période d'échantillonnage Tech sous-multiple de chaque période de régulation di; - à partir d'un instant de référence to commun à toutes les charges, on décale temporellement, soit le fonctionnement de chaque charge i, soit 5 au moins une partie de chaque courbe de charge élémentaire mémorisée, d'un décalage aléatoire Ati fonction de la période d'échantillonnage Tech , de la période de régulation di déterminée pour la charge j et d'une valeur entière aléatoire N associée à la charge i. 10 14. Système selon la revendication 13, apte à la gestion et/ou de surveillance de consommation en énergie électrique de charges comprenant des équipements électriques domestiques situés chez une pluralité de consommateurs et raccordés à un réseau de distribution d'électricité. 15 15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que le système comporte d'une part, chez chaque consommateur (11, ...11,...1N), au moins un premier dispositif électronique (31, ...31,...3N) apte à mesurer la consommation électrique d'au moins un équipement électrique (2i1, 2 3 2. 2. ) auquel il est relié et à appliquer des ordres de coupure de 20 fonctionnement et des ordres de redémarrage de fonctionnement audit au moins un équipement électrique (2i1, 2h, et au moins un deuxième dispositif électronique (41, ...41,...4N) de communication relié au premier dispositif électronique et d'autre part, au moins serveur central (5) apte à communiquer avec ledit premier dispositif par l'intermédiaire du 25 deuxième dispositif électronique (41, ...41,...4N) de communication pour obtenir en temps réel ladite pluralité d'échantillons de mesures de consommation à la période d'échantillonnage Tech. 24 16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier et le deuxième dispositifs électroniques sont intégrés dans un unique boîtier.