Brevet FR3114699A1 — publié le 20220401

Dispositif et procédé de gestion automatique de charges La présente description concerne un dispositif de gestion de charges (114) comprenant : une interface d'entrée pour recevoir des relevés de consommation de puissance électrique au niveau d'un site client ; une mémoire stockant un algorithme d'utilisation d'énergie définissant des règles de consommation de puissance à appliquer sur la base des relevés de consommation de puissance ; et une interface de sortie pour commander une pluralité de charges électriques au niveau du site client sur la base de l'algorithme d'utilisation d'énergie. Figure pour l'abrégé : Fig. 1 Dispositif et procédé de gestion automatique de charges La présente description concerne de façon générale le domaine des dispositifs et systèmes de gestion d'alimentation électroniques, et en particulier un dispositif, un système et un procédé de gestion d'alimentation au niveau d'un ou de plusieurs sites. Une difficulté technique rencontrée de façon récurrente par des réseaux d'alimentation électrique est d'équilibrer, à tout moment, la réponse à la demande afin d'éviter de surcharger ou sous-charger le réseau, ce qui pourrait conduire à des pannes d'alimentation. Un mécanisme utilisé par les compagnies énergétiques pour aider à équilibrer la réponse à la demande sur le réseau consiste à fixer des tarifs qui incitent des clients à maintenir leur consommation de puissance en dessous de limites convenues pendant certaines heures du jour et des périodes de l'année. Par exemple, en France, il existe une Taxe d'utilisation du réseau public d’électricité (TURPE, "Taxe d'Utilisation du Réseau Public d’Électricité") qui finance le transport et la distribution d'électricité sur le réseau. Chaque client d'électricité accepte un certain tarif TURPE, révisé annuellement, basé sur ses besoins d'énergie attendus. Le tarif inclut une astreinte à payer à chaque fois que la consommation d'énergie au niveau d'un site client dépasse une limite convenue définie par le tarif TURPE. De cette façon, des incitations financières sont assurées afin d'encourager une utilisation stable d'électricité, et/ou une charge qui peut être prédite sur le réseau de transport. D'autres pays ont des mécanismes similaires avec des objectifs similaires. Un client d'électricité peut ainsi réduire sa facture d'énergie, et également aider à satisfaire l'objectif technique d'équilibrage de la réponse à la demande sur le réseau, en limitant le nombre de fois où sa consommation d'énergie dépasse la limite convenue. Toutefois, il existe une difficulté technique à satisfaire cet objectif, en ce qu'il est souvent difficile pour un usager d'électricité d'anticiper quelles pointes de consommation il est susceptible de connaître. Certaines solutions basées sur une perte de charge ont été proposées dans la technique antérieure pour aider un utilisateur d'électricité à éviter le dépassement de limites d'utilisation. En particulier, lorsque la consommation de puissance totale d'un site dépasse la limite, une ou plusieurs charges sont désactivées afin de ramener la consommation à la limite convenue. Toutefois, un inconvénient de telles techniques de perte de charge réside en ce qu'elles peuvent avoir des impacts négatifs imprévisibles sur des fonctionnements au niveau d'un site client, en particulier dans le cas d'utilisateurs industriels. Il existe donc un besoin dans la technique pour une solution technique permettant la gestion, en temps réel ou en temps quasi réel, de la consommation de puissance au niveau d'un site d'un client d'électricité qui conduise à un équilibrage amélioré de la réponse à la demande sur un réseau d'alimentation, et ainsi à une réduction des coûts d'électricité pour l'utilisateur. Un objectif des modes de réalisation de la présente description est de satisfaire au moins partiellement un ou plusieurs des besoins de la technique. Selon un aspect, il est prévu un dispositif de gestion de charges comprenant : une interface d'entrée pour recevoir des relevés de consommation de puissance électrique au niveau d'un site client ; une mémoire stockant un algorithme d'utilisation d'énergie définissant des règles de consommation de puissance à appliquer basées sur les relevés de consommation de puissance ; et une interface de sortie pour commander une pluralité de charges électriques au niveau du site client sur la base de l'algorithme d'utilisation d'énergie. Selon un mode de réalisation, l'algorithme d'utilisation d'énergie définit : une ou plusieurs priorités à appliquer entre deux ou plusieurs charges de la pluralité de charges lorsqu'un seuil de consommation électrique est dépassé, le seuil de consommation électrique étant par exemple entre 85 % et 95 % d'une limite de consommation électrique ; et/ou une ou plusieurs périodes d'activation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être activées ; et/ou une ou plusieurs périodes de désactivation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être désactivées. Selon un mode de réalisation, une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques sont un radiateur électrique configuré pour chauffer une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du chauffage, et l'interface d'entrée est en outre configurée pour recevoir un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température, et l'algorithme d'utilisation d'énergie définit un ou plusieurs seuils de température des relevés et/ou prévisions de température au-dessous desquels lesdits un ou plusieurs radiateurs électriques doivent être activés en avance de la période d'utilisation du chauffage. Selon un mode de réalisation, une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques sont un système de refroidissement configuré pour refroidir une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du refroidissement, et l'interface d'entrée est en outre configurée pour recevoir un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température, et l'algorithme d'utilisation d'énergie définit un ou plusieurs seuils de température des relevés et/ou prévisions de température au-dessus desquels lesdits un ou plusieurs systèmes de refroidissement doivent être activés en avance de la période d'utilisation du refroidissement. Selon un autre aspect, il est prévu un système de gestion de charges comprenant : le dispositif de gestion de charges précédent ; et un système de traitement centralisé configuré : pour générer l'algorithme d'utilisation d'énergie sur la base de relevés de consommation de puissance historiques de la pluralité de charges sur une période d'au moins deux mois et sur la base d'une ou de plusieurs contraintes de consommation de puissance ; et pour transmettre l'algorithme d'utilisation d'énergie au dispositif de gestion de charges. Selon un autre aspect, il est prévu un procédé de gestion de charges comprenant : la réception, par une interface d'entrée d'un dispositif de gestion de charges, de relevés de consommation de puissance au niveau d'un site client ; et la génération, au niveau d'une interface de sortie du dispositif de gestion de charges, de signaux de commande pour commander une pluralité de charges au niveau du site client sur la base d'un algorithme d'utilisation d'énergie stocké dans une mémoire du dispositif de gestion de charges, l'algorithme d'utilisation d'énergie définissant des règles de consommation de puissance à appliquer basées sur des relevés de consommation de puissance. Selon un mode de réalisation, l'algorithme d'utilisation d'énergie définit : une ou plusieurs priorités à appliquer entre deux ou plusieurs charges de la pluralité de charges lorsqu'une période de consommation électrique excessive est détectée ; et/ou une ou plusieurs périodes d'activation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être activées ; et/ou une ou plusieurs périodes de désactivation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être désactivées. Selon un mode de réalisation, une ou plusieurs charges de la pluralité de charges sont un radiateur électrique configuré pour chauffer une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du chauffage, le procédé comprenant en outre : la réception, par l'interface d'entrée, d'un ou de plusieurs relevés et/ou prévisions de température ; la comparaison, par le dispositif de gestion de charges, desdits un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température à un ou plusieurs seuils de température définis par l'algorithme d'utilisation d'énergie ; et l'activation desdits un ou plusieurs radiateurs électriques en avance de la période d'utilisation du chauffage si au moins un des relevés et/ou prévisions de température est en-dessous desdits un ou plusieurs seuils. Selon un mode de réalisation, une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques sont un système de refroidissement configuré pour refroidir une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du refroidissement, le procédé comprenant en outre : la réception, par l'interface d'entrée, d'un ou de plusieurs relevés et/ou prévisions de température ; la comparaison, par le dispositif de gestion de charges, desdits un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température à un ou plusieurs seuils de température définis par l'algorithme d'utilisation d'énergie ; et l'activation desdits un ou plusieurs systèmes de refroidissement en avance de la période d'utilisation du refroidissement si au moins un des relevés et/ou prévisions de température est au-dessus desdits un ou plusieurs seuils. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre : la génération, par un système de traitement centralisé, de l'algorithme d'utilisation d'énergie sur la base de relevés de consommation de puissance historiques de la pluralité de charges sur une période d'au moins deux mois et sur la base d'une ou de plusieurs contraintes de consommation de puissance ; et le stockage de l'algorithme d'utilisation d'énergie dans la mémoire du dispositif de gestion de charges. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la est un schéma-blocs illustrant un système d'alimentation selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; la est un schéma-blocs illustrant un système de gestion automatique de charges selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; la est un schéma-blocs d'un dispositif de commande de la plus en détail selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; la est un organigramme illustrant des étapes dans un procédé de gestion automatique de charges selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; la est un organigramme illustrant un procédé de gestion automatique de consommation de puissance au niveau d'un site client selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; la est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique au niveau d'un site client pendant une période de 13 mois selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; la est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique au niveau d'un site client en fonction d'un pourcentage de points évalués selon un exemple de mode de réalisation ; la est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique comparée à des limites de puissance souscrites ; et la est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique au niveau d'un site client pendant certaines plages temporelles de tarifs d'énergie, en fonction d'un pourcentage de points évalués. De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. Par exemple, des dispositifs pour surveiller et mémoriser la consommation d'énergie par différents types de charges électriques sont bien connus de la personne du métier, et ne seront pas décrits en détail. Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures. Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. La est un schéma-blocs illustrant un système d'alimentation 100 selon un exemple de mode de réalisation de la présente description. Dans l'exemple de la , le système d'alimentation 100 comprend deux sites clients 102, 104, un système de gestion d'alimentation central 106, un serveur de marchés (MARCHÉS) 107 et un serveur d'opérateur de réseau d'alimentation (OPÉRATEUR DE RÉSEAU D'ALIMENTATION) 108. Un site client dans le système d'alimentation 100 correspond à un site qui comprend des charges électriques et/ou un stockage d'électricité, l'énergie électrique étant transférée au site client depuis le réseau d'alimentation et/ou depuis le site client au réseau d'alimentation. Par exemple, un ou plusieurs contrats de fourniture de puissance sont en place impliquant les sites clients 102, 104 et des opérateurs du réseau d'alimentation, établissant une relation commerciale entre les entités. Bien que deux sites clients 102, 104 soient représentés dans le mode de réalisation de la , dans d'autres modes de réalisation il peut y avoir un nombre quelconque de sites clients gérés par le système de gestion d'alimentation central 106. Chacun des sites clients 102, 104 comprend des ressources d'énergie électrique flexibles, en d'autres mots des charges électriques et/ou un stockage d'énergie électrique qui peuvent être adaptés pour répondre à des besoins présents et futurs. Dans l'exemple de la , le site client 102 comporte un stockage d'énergie électrique et des charges électriques, et le site client 104 comporte une génération d'énergie électrique et des charges électriques. Toutefois, il serait également possible pour un site de comporter à la fois un stockage d'énergie électrique et des générateurs électriques, en plus de charges électriques, et pour certains sites de comporter uniquement des charges électriques, des générateurs électriques ou un stockage d'énergie électrique. Par exemple, le site client 102 comprend une banque de batteries à haute capacité 110 qui peut par exemple recevoir ou fournir jusqu'à 10 MW d'énergie électrique, et a par exemple une capacité de stockage comprise entre 10 kWh et 20 MWh ou plus. La banque de batteries 110 est par exemple reliée par l'intermédiaire d'un système de gestion de batteries (BMS) 112 à une interface de surveillance et de commande sur site (BOÎTIER DR) 114, qui sera désignée par la suite en tant que boîtier de réponse à la demande (DR), ou plus simplement boîtier DR. Le boîtier DR 114 est par exemple un contrôleur logique programmable (PLC), et est également par exemple configuré pour mettre en œuvre une gestion d'énergie, similaire au rôle d'un système de gestion d'énergie (EMS). Le site client 102 comprend également par exemple une ou plusieurs charges électriques 118, représentées par une usine dans l'exemple de la , reliées au boîtier DR 114 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs contrôleurs logiques programmables (PLC) 120. Par exemple, les charges électriques 118 correspondent à des charges industrielles, telles que des charges correspondant à des machines électriques, des éclairages, des fours industriels ou d'autres formes de chauffage, des systèmes de refroidissement tels que des systèmes de réfrigération et/ou d'air conditionné et/ou d'autres formes de charges consommant de l'énergie électrique. Par exemple, lesdites une ou plusieurs charges électriques 118 ont une consommation maximale combinée allant de 100 kW à 400 MW ou plus. Toutefois, dans certains modes de réalisation, il y a une certaine flexibilité dans le niveau de puissance électrique consommée par le site 104. Par exemple, la consommation peut être réduite par rapport au niveau de consommation maximal d'au moins 50 kW, et dans certains modes de réalisation jusqu'à plusieurs dizaines de mégawatts ou plus. Le boîtier DR 114 est par exemple relié à un ou plusieurs compteurs sur site (COMPTEUR(S)) 116 pour surveiller des puissances actives et réactives pour une seule et/ou trois phases, et/ou d'autres propriétés électriques. Par exemple, les compteurs sur site 116 comportent un ou plusieurs compteurs électriques surveillant un courant électrique fourni à et/ou par le site, un ou plusieurs compteurs électriques surveillant un courant électrique fourni à ou tiré de la banque de batteries 110, un ou plusieurs compteurs électriques surveillant des phases des signaux électriques, et un ou plusieurs compteurs de fréquence AC (en courant alternatif) surveillant la fréquence des tensions d'alimentation électriques présentes sur le réseau d'alimentation, vues par le site 102. D'autres propriétés qui peuvent être mesurées incluent l'énergie électrique et le facteur de puissance. Le boîtier DR 114 est par exemple configuré pour collecter des données de compteur à partir de ces compteurs 116. En outre, le boîtier DR 114 est par exemple configuré pour assurer l'interface de communication entre le site client 102 et le système de gestion central 106. Le boîtier DR 114 peut par exemple communiquer avec le système de gestion d'alimentation central 106, et dans certains cas avec un équipement client, via l'Internet. Par exemple, bien que cela ne soit pas illustré en , la connexion entre le boîtier DR 114 et l'Internet se fait par l'intermédiaire soit d'un réseau de communications commuté, tel que par l'intermédiaire d'un modem ADSL (liaison numérique à débit asymétrique sur ligne d'abonné), ou par l'intermédiaire d'une connexion sans fil, par exemple comprenant un réseau de communications cellulaires. Le site client 104 comprend par exemple un boîtier DR 114 et un ou plusieurs compteurs 116 qui jouent un rôle similaire à ceux du site client 102, et qui ne seront pas décrit de nouveau en détail. Le site client 104 comprend également par exemple une ou plusieurs charges électriques 118, qui sont par exemple similaires aux charges 118 du site client 102, et qui sont reliées au boîtier DR 114 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs PLC 120. En outre, dans l'exemple de la , le site client 104 comprend un plusieurs générateurs de puissance électrique (GÉNÉRATEUR DE PUISSANCE) 122, qui sont par exemple des générateurs photovoltaïques, des turbines à vent, des groupes électrogènes, ou d'autres types de générateurs de puissance. Bien que dans l'exemple de la un unique boîtier DR 114 soit prévu pour chaque site 102, 104, dans des variantes de modes de réalisation certains sites peuvent comprendre plus d'un boîtier DR 114. Le système de gestion central 106 comprend par exemple un système de commande et d'acquisition de données 128, qui est par exemple un système de commande et d'acquisition de données (SCADA), en charge de la réception de données en provenance de chacun des boîtiers DR 114, et de la fourniture de signaux de commande aux sites clients 102, 104 par l'intermédiaire des boîtiers DR 114. En particulier, le SCADA 128 est par exemple en charge de la transmission de signaux de commande aux boîtiers DR des sites clients 102, 104 afin de commander la puissance électrique fournie à ou par le site, et/ou la puissance électrique appliquée à la banque de batteries 110 ou tirée de celle-ci. En outre, le SCADA 128 est par exemple en charge de l'acquisition et du stockage de mesures de données en provenance des sites 102, 104, et également d'informations concernant l'état des sites, tel que l'état de charge de la banque de batteries 110 dans le cas où le site comporte une batterie. Le système de gestion central 106 comprend également par exemple un système de gestion de ressources énergétiques distribuées (DERMS) 130, qui est par exemple une plateforme informatique configurée pour organiser des opérations de ressource en relation avec les charges ou batteries de différents sites clients du système 100. Le DERMS 130 assure également par exemple une interface avec le serveur de marchés 107, et avec le serveur d'opérateur de réseau d'alimentation 108. Par exemple, le serveur de marchés 107 fournit des informations relatives au prix de l'électricité pendant des périodes courantes et/ou futures, et également des informations relatives à des activations requises par l'opérateur système 108. Le serveur d'opérateur de réseau d'alimentation 108 correspond par exemple à une plateforme informatique d'un opérateur du réseau d'alimentation fournissant l'électricité aux sites clients. En Europe, l'opérateur de réseau d'alimentation correspond par exemple au gestionnaire du réseau de transport (TSO) (Gestionnaire du Réseau de Transport – GRT), et/ou à l'opérateur de système distribué (DSO). Par exemple, le serveur d'opérateur de réseau d'alimentation 108 fournit des ordres d'activation au DERMS 130, et le DERMS 130 fournit des données de commande, telles que des données de surveillance et/ou des statuts de charge, au serveur d'opérateur de réseau d'alimentation 108. Le DERMS 130 est par exemple configuré pour déterminer comment l'utilisation de la puissance au niveau de sites clients peut être adaptée au vu des prix de l'électricité pendant des périodes courantes et/ou futures afin de réduire les coûts énergétiques et/ou générer un revenu au niveau des sites clients, par exemple au moyen de réductions des frais ou d'équilibrage de services au réseau. Par exemple, le DERMS 130 est configuré pour transmettre des signaux de commande aux sites clients indiquant des périodes pendant lesquelles la charge de la banque de batteries 110 depuis le réseau d'alimentation devrait être prioritaire, par exemple au vu de prix relativement faibles de l'électricité, et de périodes pendant lesquelles la décharge de la banque de batteries 110 vers le réseau d'alimentation devrait être prioritaire, par exemple au vu de prix relativement élevés de l'électricité. La est un schéma-blocs illustrant un système de gestion automatique de charges selon un exemple de mode de réalisation de la présente description. Le système de la comprend un module de programmation d'utilisation d'énergie (PROGRAMMATION D'UTILISATION D'ÉNERGIE), qui est par exemple configuré pour générer un algorithme d'utilisation d'énergie (ALGORITHME D'UTILISATION D'ÉNERGIE) pour un site client donné (SITE CLIENT) sur la base de contraintes de consommation de puissance (CONTRAINTES DE CONSOMMATION DE PUISSANCE), et d'une analyse de données de consommation de puissance historiques provenant du site client. L'algorithme d'utilisation d'énergie est par exemple transmis à et mémorisé dans une mémoire d'un dispositif au niveau du site client capable de commander une ou plusieurs charges sur la base de l'algorithme d'utilisation d'énergie, et de réduire ainsi une pointe de consommation d'énergie pendant au moins certains intervalles de temps. Cela permet par exemple d'obtenir un coût d'énergie réduit dans les cas où le tarif d'énergie convenu comporte des pénalités pour dépassement de certaines limites d'utilisation de puissance. Dans certains modes de réalisation, l'algorithme d'utilisation d'énergie peut permettre un gain financier supplémentaire au niveau du site client en négociant des compensations avec des acteurs d'effacement (ACTEURS D'EFFACEMENT) (acteurs d'effacement), si par exemple l'algorithme d'utilisation d'énergie comporte la possibilité de réduire la consommation d'énergie en fonction du niveau de la demande d'énergie sur le réseau d'alimentation. Le système de la est destiné à être mis en œuvre dans le système d'alimentation 100 de la . Par exemple, le module de programmation d'utilisation est mis en œuvre par le module de planification et de surveillance 132, et les contraintes de consommation de puissance sont fournies par le serveur de marchés 107, ou pourraient être saisies manuellement sur la base du tarif contracté. L'algorithme d'utilisation d'énergie est par exemple stocké par une mémoire du boîtier DR 114 du site client. Par exemple, le module 132 génère, et stocke au niveau de la boîtier DR 114 de chacun des sites clients 102, 104, un algorithme d'utilisation d'énergie correspondant pour commander l'utilisation d'énergie au niveau du site correspondant. La est un schéma-blocs d'une partie du boîtier DR (BOÎTIER DR) 114 des sites clients 102, 104 de la selon un exemple de mode de réalisation de la présente description. Le boîtier DR 114 comprend par exemple un dispositif de traitement (P) comprenant un ou plusieurs processeurs, tels qu'un ou plusieurs microprocesseurs ou microcontrôleurs. Le boîtier DR 114 comprend en outre une mémoire (MÉMOIRE) 304 et des interfaces d'entrée/sortie (INTERFACES E/S) 306 reliées au dispositif de traitement 302 par l'intermédiaire d'un bus 308. Par exemple, la mémoire 304 est une mémoire non volatile telle qu'une mémoire FLASH, et stocke un micro-logiciel qui est exécuté par le dispositif de traitement 302 afin de mettre en œuvre les fonctions du boîtier DR 114. Le boîtier DR 304 peut en outre comprendre une mémoire volatile, telle qu'une RAM (mémoire vive), par exemple une DRAM (RAM dynamique) ou une SRAM (mémoire vive statique). La mémoire 304 stocke par exemple l'algorithme d'utilisation d'énergie (ALGORITHME UTILISATION ÉNERGIE) généré par le module de programmation d'utilisation d'énergie de la . La est un organigramme illustrant des étapes d'un procédé de gestion automatique de charges selon un exemple de mode de réalisation de la présente description. Ce procédé est par exemple mis en œuvre par un matériel approprié, tel que par les éléments du système de la , et en particulier par le boîtier DR 114 et le système de gestion central 106. Selon une variante, une ou plusieurs des étapes pourraient être mises en œuvre manuellement, ainsi que cela sera expliqué plus en détail ci-après. Pendant une étape 401, un tarif d'énergie initial est par exemple sélectionné pour un site client donné. Une telle sélection pourrait par exemple être effectuée par le module de planification et de surveillance 132 du système de gestion central 106. Selon une variante, cette sélection pourrait être effectuée manuellement. Un exemple d'une sélection de tarif sur la base du système TURPE appliqué en France sera maintenant décrit. Bien entendu, d'autres structures tarifaires pourrait être appliquées. Le système TURPE actuellement appliqué en France est une version connue comme étant TURPE 5. Les domaines de tension suivants sont définis, dont un est par exemple sélectionné en fonction du besoin en puissance d'un site client : – BT ≤ 36 kVA : Connexion basse tension (U ≤ 1 kV) au réseau de distribution (réseau de distribution ou "RPD") ; - BT > 36 kVA : Connexion basse tension (U ≤ 1 kV) au réseau de distribution (Pmax souscrite – HTA : Connexion haute tension A (1 kV – HTB1 : Connexion haute tension B1 (63 et 90 kV) au réseau de transport (réseau de transport, ou "RPT") (Pmax souscrite de 50 MW) ; – HTB2 : Connexion haute tension B2 (150 et 225 kV) au réseau de transport (Pmax souscrite de 250 MW) ; – HTB3 : Connexion haute tension B3 (400 kV) au réseau de transport (Pmax > 250 MW). Les domaines de tension BT ≤ 36 kVA et HTB3 par exemple ont des structures tarifaires qui ne permettent pas de gain significatif, et seront par conséquent exclus dans la suite. Dans le présent exemple, un tarif du TURPE, connu comme étant la composante annuelle de soutirage ("la composante annuelle de soutirage"), est considéré en particulier ici. Pour chacun des domaines de tension indiqués précédemment, il y a une version de tarif différente pour chacun de trois profils de consommation : utilisation longue (LU), utilisation moyenne (MU) et utilisation courte (CU). Il y a également un choix entre une pointe hivernale : fixe ou mobile. Une pointe fixe signifie par exemple que le coût de consommation pendant certaines heures du jour sera plus élevé qu'à d'autres. Par exemple, les heures concernées sont certaines heures de pointe chaque jour de lundi à samedi pendant les mois de décembre, janvier et février, les heures de pointe étant, dans un exemple, de 9 à 11h et de 18 à 20h. Une moyenne de pointe mobile est basée sur des jours PP1 (période de pointe 1) du marché de capacité français, correspondant à un maximum de 25 jours entre le 1 er novembre et le 31 mars, chacun étant identifié la veille (D-1) par le TSO (par exemple, l'organisation "RTE" en France), et s'applique pour un maximum de 150 heures. Un tel tarif mobile convient à des consommateurs capables de réduire leur consommation pendant ces jours spécifiques. Pour chaque version de tarif, la composante annuelle de soutirage CS est par exemple déterminée par l'équation suivante : où : - i désigne la plage temporelle du tarif de l'énergie ; - bi est un coefficient pondérateur de puissance défini par la plage temporelle i en fonction du domaine de tension et de la version du tarif ; - PSi est la puissance souscrite de la plage temporelle i ; - ci est un coefficient pondérateur de l’énergie pour la plage temporelle i en fonction du domaine de tension et de la version du tarif ; - Ei est l’énergie active soutirée sur un an pendant la plage temporelle i, exprimée en kWh ; - Pj est la puissance en excès moyenne sur 10 minutes en kWh ; - j est l'ensemble de points de 10 minutes en excès pour la plage temporelle i ; et - pour le tarif HTA 1, un coefficient de puissance en excès est 0,11 plutôt que 0,04 pour HTB1 et HTB2. Il y a par exemple cinq plages temporelles de tarif d'énergie définies de la façon suivante : - i = 1 : pointe (par exemple hiver) ; - i = 2 : heures pleines, saison haute (par exemple hiver) - i = 3 : heures creuses, saison haute ; - i = 4 : heures pleines, saison basse (par exemple été) ; - i = 5 : heures creuses, saison basse. Dans certains modes de réalisation, le tarif d'énergie impose la condition que les limites de la puissance souscrites satisfassent la condition suivante : . En d'autres mots, il n'est pas possible qu'un abonnement à puissance élevée soit choisi seulement pour des plages de pointe/saison haute. La sélection du tarif initial implique par exemple la sélection d'un des domaines de tension, et une sélection d'une puissance souscrite pour chacune des cinq plages temporelles de tarif d'énergie. Par exemple, un domaine de tension est sélectionné sur la base du besoin de tension au niveau du site client, et la puissance souscrite est par exemple sélectionnée comme étant une fonction de la taille du site client, et de la consommation de puissance anticipée des charges. La sélection est par exemple effectuée manuellement. Pendant une étape 402, une phase d'acquisition est par exemple effectuée au niveau du site client. Cette acquisition est par exemple effectuée par le boîtier DR 114 situé au niveau du site client. Un exemple d'une phase d'acquisition sera décrit ci-après en relation avec la . La est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique, en kW, au niveau d'un site client pendant une période de 13 mois allant de janvier 2019 à janvier 2020. Une telle phase d'acquisition longue d'au moins 12 mois a l'avantage de permettre à des données d'être collectées pour toutes les saisons d'une année. Toutefois, d'autres phases d'acquisition plus courtes entre 1 et 3 mois seraient également possible. La courbe de la représente par exemple la puissance moyenne consommée pendant chaque intervalle de temps de 10 minutes de la phase d'acquisition. De nouveau en relation avec la , pendant une étape 403, un algorithme d'utilisation d'énergie est généré. Cette étape est par exemple mise en œuvre par le système de gestion d'alimentation central 106, tel que par le module de surveillance et de planification 132 (voir ), sur la base des données collectées pendant la phase d'acquisition. L'algorithme d'utilisation d'énergie est généré afin de réduire le coût de l'énergie consommée. Cela est par exemple obtenu en réduisant les pointes de consommation de puissance en modifiant les moments auxquels l'énergie est consommée. Cela permet par exemple de sélectionner des limites de puissance souscrites plus faibles, et/ou permet une réduction des occurrences d'utilisation de puissance en excès qui dépasse une limite de puissance souscrite donnée. Comme le comprendra la personne du métier, un coût d'énergie réduit pour une même quantité d'énergie consommée implique que l'utilisation d'énergie est lissée et/ou déplacée vers des périodes de faible demande, aidant ainsi à atteindre l'objectif technique d'amélioration de l'équilibrage de charge sur le réseau d'électricité. En considérant à titre d'exemple la consommation d'énergie représentée par le graphe de la , on peut observer que les pointes de consommation de puissance surviennent pendant un nombre relativement faible d'intervalles de temps, comme cela sera décrit ci-après en relation avec les figures 7 et 8. La est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique au niveau d'un site client en fonction d'un pourcentage de points évalués, sur la base de la phase d'acquisition de la . Chaque point évalué correspond par exemple à une consommation de puissance moyenne sur un intervalle de temps de 10 minutes. Dans l'exemple de la , moins de 10 pour cent des points évalués est au-delà de 1 MW, et seulement 1 ou 2 pour cent est au-delà de 1,5 MW. La est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique comparée à des limites de puissance souscrites. La courbe 802 représente la puissance souscrite pour des heures creuses, saison haute (i=3), qui est par exemple égale à 1289 kW. La puissance souscrite pour des heures pleines, saison haute (i=2), et pour des heures pleines (i=1) est par exemple la même. La courbe 804 représente la puissance souscrite pour des heures creuses, saison basse (i=5), qui est par exemple égale à 1550 kW. La puissance souscrite pour des heures pleines, saison basse (i=4) est par exemple la même. Une courbe 806 représente une puissance maximale Pmax consommée pour chaque mois. Une courbe 808 représente le nombre d'événements d'utilisation d'énergie en excès pour chaque mois. Parmi les quinze événements d'utilisation d'énergie en excès, tous surviennent en juillet, sauf un survenu en juin. Une certaine économie de coût pourrait être obtenue en réglant les puissances souscrites de la façon suivante : - heures pleines (i=1) : réduction de 1289 kW à 950 kW ; - heures pleines, saison haute (i=2) : réduction de 1289 kW à 1000 kW ; - heures creuses, saison haute (i=3) : réduction de 1289 kW à 1000 kW ; - heures pleines, saison basse (i=4) : réduction de 1550 à 1500 ; et - heures creuses, saison basse (i=5) : réduction de 1550 à 1500. En passant d'une pointe fixe à une pointe mobile comme cela a été décrit précédemment, il serait également possible de réduire la puissance souscrite de 950 kW à 800 kW, aussi longtemps que la limite n'est pas dépassée pendant les jours PP1 correspondants. Un autre gain peut être obtenu en réglant le profil de consommation au niveau du site client, comme cela sera décrit plus en détail ci-après en relation avec la . La est un graphe représentant une consommation d'énergie électrique au niveau du site client en fonction d'un pourcentage de points évalués. La courbe de la illustre, en particulier, la consommation pendant la saison basse (i=4 et i=5). On peut voir que, en réglant le profil de consommation en relation avec environ 20 heures sur cette plage, il est possible de réduire la puissance souscrite de 1500 kW à 1400 kW. Dans un mode de réalisation, la génération de l'algorithme d'utilisation de l'énergie implique : - la détermination, sur la base de données de consommation d'énergie, des charges principales présentes au niveau du site. Par exemple, cela peut être effectué en analysant la consommation de données afin de détecter la signature de certains types d'installations, comme cela est connu de la personne du métier. Par exemple, des charges qui représentent moins qu'un certain pourcentage, tel que 1 % ou moins, de la consommation d'énergie totale du site peuvent être ignorées ; - la détermination de l'impact de chacune des charges identifiées sur la consommation globale pendant chaque intervalle de temps de 10 minutes ; et - la détermination de la flexibilité de chacune des charges, par exemple par une sous-mesure de la puissance consommée par chaque charge, et/ou en interrogeant l'activité correspondante pour déterminer sa plage de consignes acceptables. Dans certains cas, au moins certaines de ces informations sont saisies manuellement. Par exemple, à chaque charge sont attribuées : - un chronogramme de consommation de puissance indiquant la consommation la plus élevée et la plus faible pour chaque intervalle de temps de 10 minutes ; - une consommation de puissance quotidienne élevée et quotidienne faible ; - une consommation de puissance élevée et faible pendant certaines plages temporelles et pour certains types d'installations, tels que pour CVC (chauffer, ventiler, et conditionner l'air). Avec les informations précédentes, l'algorithme d'utilisation d'énergie peut par exemple être généré afin de redistribuer la consommation d'énergie quotidienne parmi les intervalles temporels de 10 minutes, et de réduire ainsi des pointes de consommation de puissance. En outre, une priorité peut être attribuée à certaines charges. Par exemple, le moment de consommation CVC peut être généralement avancé dans le temps d'une certaine quantité, en fonction de l'inertie thermique de la zone chauffée ou refroidie, et ce type de charge peut se voir attribuer une priorité relativement faible dans le cas où une utilisation de puissance en excès est détectée. La synchronisation de certains processus peut être totalement flexible. D'autres charges, telles qu'un éclairage, ne sont par exemple pas du tout flexibles, et peuvent se voir attribuer la priorité la plus élevée pour des raisons de sécurité. Ainsi, l'algorithme d'utilisation d'énergie est par exemple conçu afin de prendre en compte la quantité de flexibilité et la priorité de chaque charge. A titre d'exemple, un système de chauffage peut avoir une consigne par défaut de 24°C, mais une flexibilité de réduction de cette consigne à 22°C momentanément afin de réduire la consommation de puissance électrique, une telle modification impliquant par exemple que le système de chauffage arrêtera de chauffer, et ainsi la consommation de puissance électrique, pendant au moins une plage de 10 minutes. Dans certains modes de réalisation, un algorithme d'utilisation d'énergie séparé est défini pour chaque plage d'utilisation d'énergie, afin d'adapter la consommation de puissance sur la base de chaque limite de puissance souscrite correspondante. En se référant de nouveau à la , pendant une étape 404, l'algorithme d'utilisation d'énergie est par exemple chargé sur le site client, et par exemple stocké par une mémoire du boîtier DR 114. L'algorithme d'utilisation d'énergie est ensuite activé afin de commander l'état d'activation des charges présentes au niveau du site client. Par exemple, le boîtier DR 114 est configuré pour commander les activation et désactivation de charges en activant ou désactivant des commutateurs fournissant une alimentation à chacune des charges, et/ou en envoyant des signaux de commande, comportant par exemple une ou plusieurs consignes, aux charges afin de modifier leur fonctionnement. Dans certains modes de réalisation, il serait également possible pour un site client de contracter un engagement de gestion de charges, comme cela est représenté par une étape 405 en , par exemple en acceptant de réduire la consommation de puissance tirée du réseau à certains moments en cas de besoin, en échange de prix de l'énergie réduits. Un tel mécanisme est par exemple géré également par l'algorithme d'utilisation d'énergie. Le fonctionnement de l'algorithme d'utilisation d'énergie au niveau du site client sera décrit ci-après plus en détail en relation avec la . La est un organigramme illustrant un procédé de gestion automatique de consommation de puissance au niveau d'un site client selon un exemple de mode de réalisation de la présente description. Les étapes du procédé de la sont par exemple mises en œuvre par le boîtier DR 114, ou un équipement similaire, au niveau du site client. Cela a l'avantage de permettre la poursuite de la gestion d'énergie même s'il y a une coupure des communications entre le site client et le système de gestion d'énergie central. Pendant une étape 501, des relevés de consommation de puissance sont reçus, par exemple collectés par les compteurs 116 de la . Dans certains modes de réalisation, les relevés de consommation d'énergie sont reçus à des intervalles de temps réguliers, chaque relevé correspondant par exemple à une plage temporelle de 1 minute, 5 minutes, ou jusqu'à 10 minutes, en fonction de la réactivité désirée du système. Les relevés indiquent par exemple une puissance moyenne pendant la plage, ou un gradient de puissance. Pendant une étape 502, il est déterminé si un seuil de puissance a été dépassé. Par exemple, le seuil de puissance est fixé à un niveau qui est inférieur à la limite au-dessus de laquelle des pénalités s'appliquent. Dans certains modes de réalisation, le seuil de puissance est fixé entre 85 et 95 pour cent de cette limite. Si le seuil n'a pas été dépassé, le procédé retourne à l'étape 501, pendant laquelle de nouveaux relevés sont reçus. Si le seuil a été dépassé, pendant une étape 503, une ou plusieurs des charges sont commandées sur la base de la stratégie définie par l'algorithme d'utilisation d'énergie. Par exemple, cela peut impliquer un certain délestage de charges, par exemple en coupant l'alimentation d'une ou de plusieurs des charges les moins prioritaires. Il peut y avoir un ou plusieurs mécanismes de commande supplémentaires destinés à déclencher une nouvelle commande des charges au niveau du site client. Par exemple, comme cela est représenté par une étape 504, la commande des charges peut être déclenchée à chaque fois qu'une nouvelle plage temporelle débute, cette plage temporelle correspondant par exemple aux intervalles de temps de 10 minutes décrits ci-dessus, ou à des intervalles de temps d'une autre durée. Cela permet l'activation programmée de certaines charges, telles que des dispositifs de chauffage ou de refroidissement. De plus ou selon une variante, comme cela est représenté par une étape 505, la commande des charges peut être déclenchée lorsqu'un seuil de température est dépassé par un ou par plusieurs relevés de température. Par exemple, ce seuil de température peut correspondre à la température d'une zone cible à chauffer ou à refroidir, telle que la température intérieure d'un réfrigérateur ou d'un four. Selon une variante, elle pourrait être une température ambiante ou extérieure. Un capteur de température est par exemple utilisé pour détecter la température à l'emplacement approprié. L'algorithme d'utilisation d'énergie est ensuite par exemple configuré pour régler la synchronisation des phases de chauffage ou de refroidissement en fonction des relevés de température, et en particulier en fonction de si le seuil de température est dépassé ou non. Dans certains modes de réalisation, il peut y avoir plus d'un seuil de température. A titre d'exemple, dans le cas d'une température extérieure inférieure à 5 °C, l'algorithme d'utilisation d'énergie est configuré pour activer le chauffage entre 6 h et 8 h, alors que dans le cas d'une température extérieure entre 5 °C et 15 °C, l'algorithme d'utilisation d'énergie est configuré pour activer le chauffage entre 7 h et 8 h. Par exemple, un radiateur électrique au niveau du site client est configuré pour chauffer une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du chauffage, et l'interface d'entrée 306 (voir ) du boîtier DR 114 est configurée pour recevoir un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température. L'algorithme d'utilisation d'énergie définit par exemple un ou plusieurs seuils de température des relevés et/ou prévisions de température en-dessous desquels lesdits un ou plusieurs radiateurs doivent être activés en avance de la période d'utilisation du chauffage. A titre d'exemple complémentaire, un système de refroidissement au niveau du site client est par exemple configuré pour refroidir une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du refroidissement, et l'interface d'entrée 306 (voir ) est configurée pour recevoir un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température. L'algorithme d'utilisation d'énergie définit par exemple un ou plusieurs seuils de température des relevés et/ou prévisions de température au-dessus desquels lesdits un ou plusieurs systèmes de refroidissement doivent être activés en avance de la période d'utilisation du refroidissement. Un avantage des modes de réalisation décrits ici est que la gestion, en temps réel ou en temps quasi réel, de la consommation de puissance au niveau d'un site client d'électricité est possible, et conduit à un équilibrage amélioré entre la réponse à la demande sur un réseau d'alimentation, et donc à une réduction des coûts d'électricité pour l'utilisateur. Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier. En particulier, il sera évident à la personne du métier que le procédé décrit ici pourrait être appliqué à des sites clients ayant un nombre quelconque de charges électriques, et ayant éventuellement un ou plusieurs générateurs et/ou batteries électriques. En outre, les procédés peuvent être mis en œuvre par plus d'un dispositif de gestion d'alimentation ou boîtier DR à différents emplacements au niveau d'un site client, et en communication les uns avec les autres, par exemple par l'intermédiaire du SCADA ou de tout autre matériel centralisé. En outre, alors que des modes de réalisation ont été décrits dans lesquels l'analyse est basée sur des intervalles de temps de 10 minutes, dans d'autres modes de réalisation une granularité temporelle différente pourrait être utilisée, telle que des intervalles de 1 minute, 5 minutes, 30 minutes ou 1 heure. Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. Dispositif de gestion de charges (114) comprenant : - une interface d'entrée (306) pour recevoir des relevés de consommation de puissance électrique au niveau d'un site client ; - une mémoire (304) stockant un algorithme d'utilisation d'énergie définissant des règles de consommation de puissance à appliquer sur la base des relevés de consommation de puissance ; et - une interface de sortie pour commander une pluralité de charges électriques au niveau du site client sur la base de l'algorithme d'utilisation d'énergie. Dispositif de gestion de charges selon la revendication 1, dans lequel l'algorithme d'utilisation d'énergie définit : - une ou plusieurs priorités à appliquer entre deux ou plusieurs charges de la pluralité de charges lorsqu'un seuil de consommation électrique est dépassé, le seuil de consommation électrique étant par exemple entre 85 % et 95 % d'une limite de consommation électrique ; et/ou - une ou plusieurs périodes d'activation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être activées ; et/ou - une ou plusieurs périodes de désactivation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être désactivées. Dispositif de gestion de charges selon la revendication 1 ou 2, dans lequel une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques est un radiateur électrique configuré pour chauffer une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du chauffage, et l'interface d'entrée est en outre configurée pour recevoir un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température, et dans lequel l'algorithme d'utilisation d'énergie définit un ou plusieurs seuils de température des relevés et/ou prévisions de température au-dessous desquels lesdits un ou plusieurs radiateurs électriques doivent être activés en avance de la période d'utilisation du chauffage. Dispositif de gestion de charges selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques sont un système de refroidissement configuré pour refroidir une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du refroidissement, et l'interface d'entrée est en outre configurée pour recevoir un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température, et dans lequel l'algorithme d'utilisation d'énergie définit un ou plusieurs seuils de température des relevés et/ou prévisions de température au-dessus desquels lesdits un ou plusieurs systèmes de refroidissement doivent être activés en avance de la période d'utilisation du refroidissement. Système de gestion de charges comprenant : - le dispositif de gestion de charges (114) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ; et - un système de traitement centralisé (106) configuré : pour générer l'algorithme d'utilisation d'énergie sur la base de relevés de consommation de puissance historiques de la pluralité de charges sur une période d'au moins deux mois et sur la base d'une ou de plusieurs contraintes de consommation de puissance ; et pour transmettre l'algorithme d'utilisation d'énergie au dispositif de gestion de charges. Procédé de gestion de charges comprenant : - la réception, par une interface d'entrée (306) d'un dispositif de gestion de charges (114), de relevés de consommation de puissance au niveau d'un site client ; et - la génération, au niveau d'une interface de sortie (306) du dispositif de gestion de charges, de signaux de commande pour commander une pluralité de charges (118) au niveau du site client sur la base d'un algorithme d'utilisation d'énergie stocké dans une mémoire (304) du dispositif de gestion de charges, l'algorithme d'utilisation d'énergie définissant des règles de consommation d'énergie à appliquer sur la base de relevés de consommation de puissance. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l'algorithme d'utilisation d'énergie définit : - une ou plusieurs priorités à appliquer entre deux ou plusieurs charges de la pluralité de charges lorsqu'une période de consommation électrique excessive est détectée ; et/ou - une ou plusieurs périodes d'activation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être activées ; et/ou - une ou plusieurs périodes de désactivation de charge pendant lesquelles une ou plusieurs charges doivent être désactivées. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques sont un radiateur électrique configuré pour chauffer une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du chauffage, le procédé comprenant en outre : - la réception, par l'interface d'entrée, d'un ou de plusieurs relevés et/ou prévisions de température ; - la comparaison, par le dispositif de gestion de charges, desdits un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température à un ou plusieurs seuils de température définis par l'algorithme d'utilisation d'énergie ; et - l'activation desdits un ou plusieurs radiateurs électriques en avance de la période d'utilisation du chauffage si au moins un des relevés et/ou prévisions de température est en-dessous desdits un ou plusieurs seuils. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel une ou plusieurs charges de la pluralité de charges électriques est un système de refroidissement électrique configuré pour refroidir une zone à une température de consigne pendant une période d'utilisation du refroidissement, le procédé comprenant en outre : - la réception, par l'interface d'entrée, d'un ou de plusieurs relevés et/ou prévisions de température ; - la comparaison, par le dispositif de gestion de charges, desdits un ou plusieurs relevés et/ou prévisions de température à un ou plusieurs seuils de température définis par l'algorithme d'utilisation d'énergie ; et - l'activation desdits un ou plusieurs systèmes de refroidissement en avance de la période d'utilisation du refroidissement si au moins un des relevés et/ou prévisions de température est au-dessus desdits un ou plusieurs seuils. Procédé l'une quelconque des revendications 6 à 9, comprenant en outre : - la génération, par un système de traitement centralisé (106), de l'algorithme d'utilisation d'énergie sur la base de relevés de consommation de puissance historiques de la pluralité de charges sur une période d'au moins deux mois et sur la base d'une ou de plusieurs contraintes de consommation de puissance ; et - le stockage de l'algorithme d'utilisation d'énergie dans la mémoire (304) du dispositif de gestion de charges.