Brevet FR3129041A1 — publié le 20230512

L’invention porte sur un procédé de mise en œuvre d’un effacement, pendant une plage temporelle prédéfinie, d’une consommation électrique d’une flotte (420) de véhicules de transport électriques alimentée par un réseau électrique, la flotte (420) comprenant au moins un véhicule de transport électrique actif (420a, 420b) en fonctionnement, et chaque véhicule de transport électrique (420a, 420b, 420c, 420d) comprenant des moyens de climatisation (460) aptes à modifier une température d’un habitacle du véhicule de transport électrique ; le procédé comprenant, pendant la plage temporelle prédéfinie : acquérir une différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique ; modifier une consommation électrique des moyens de climatisation (460) dudit au moins un véhicule actif (420a, 420b) en fonction de ladite différence. Figure pour l’abrégé : Fig. 3 Procédé et système d’exécution d’un effacement de consommation électrique d’une flotte de véhicules de transport électriques Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un procédé d’exécution d’un effacement de consommation électrique d’une flotte de véhicules de transport électriques. La présente invention concerne également un système apte et configuré pour exécuter un tel procédé. L’invention s’applique en particulier aux flottes de véhicules de transport ferroviaire par exemple les trains, les métros, les tramways, les trolleybus, etc., alimentés par un réseau électrique. État de la technique De manière idéale, l’énergie électrique produite par les centres de production d’énergie doit être égale à l’énergie électrique consommée par l’ensemble des consommateurs d’électricité. Pour atteindre cet objectif, des prédictions de consommation d’énergie sont réalisées, par exemple quotidiennement, notamment pour les grands consommateurs d’électricité tels que le secteur du transport, la sidérurgie, etc. En fonction des prédictions, la production d’énergie électrique par les centres de production d’énergie ainsi que la gestion des écarts de consommation par rapport à la consommation prévue sont planifiées par la compagnie gestionnaire du réseau d’électricité. Ainsi, la compagnie gestionnaire du réseau d’électricité en charge de maintenir l’équilibre entre l’offre d’électricité et la demande en électricité identifie des situations dans lesquelles la consommation électrique n’est pas en adéquation avec la production électrique. Par exemple, la compagnie gestionnaire est apte à : - identifier une ou plusieurs périodes de pointe où la consommation est supérieure à la production d’électricité, ou une situation où la consommation d’électricité est légèrement supérieure à la production d’électricité, ce qui entrainerait le démarrage inutile d’une unité de production supplémentaire ; - identifier une situation où la consommation d’électricité est légèrement inférieure à la production d’électricité, ce qui n’est pas acceptable dans le cadre de l’optimisation de la production d’énergie électrique. Selon les situations identifiées, la compagnie gestionnaire établit une stratégie d’effacement. Cette stratégie consiste à réduire ou augmenter temporairement, selon un ou plusieurs plages temporelles allant de quelques secondes à 30 minutes par exemple, la consommation électrique afin de rétablir l’équilibre entre la production et la consommation électrique. Cette stratégie s’appuie sur des réserves d’équilibrage aptes à injecter de l’énergie électrique au réseau électrique et/ou à délester de l’énergie électrique du réseau, c’est-à-dire à soutirer de l’énergie électrique du réseau. Ces réserves d’équilibrage peuvent être fournies par des acteurs d’ajustement qui se manifestent auprès de la compagnie gestionnaire, tels que les producteurs d’énergie électrique, les consommateurs d’énergie électrique, ou tout autre acteur apte à injecter ou soutirer de l’énergie électrique sur le réseau. Ainsi, en réponse à une commande d’effacement retranscrivant des directives émises par la compagnie gestionnaire, les acteurs d’ajustement sont invités à modifier leur consommation électrique. Aujourd’hui, le transport de passagers, et en particulier le transport ferroviaire, est un des plus grands consommateurs d’électricité en France. Dans un véhicule de transport de passagers, tel qu’un véhicule ferroviaire, le système de climatisation est l’équipement le plus consommateur d’énergie électrique après le système de traction du véhicule. L’invention a pour but de proposer une solution technique permettant de faire d’une flotte de véhicules de transport électriques un acteur d’ajustement, en faisant varier de manière précise la consommation électrique de la flotte, en particulier les moyens de climatisation, selon la variation de la consommation de l’énergie délivrée par le réseau électrique en regard de la variation de la consommation de l’électricité fournie par le réseau électrique. A cet égard, la présente invention vise un procédé de mise en œuvre d’un effacement, pendant une plage temporelle prédéfinie, d’une consommation électrique d’une flotte de véhicules de transport électriques alimentée par un réseau électrique, la flotte comprenant au moins un véhicule de transport électrique actif en fonctionnement, et chaque véhicule de transport électrique comprenant des moyens de climatisation aptes à modifier une température d’un habitacle du véhicule de transport électrique ; le procédé comprenant, pendant la plage temporelle prédéfinie : acquérir une différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique ; modifier une consommation électrique des moyens de climatisation dudit au moins un véhicule actif en fonction de ladite différence. Un tel procédé permet, lorsqu’une augmentation ou une baisse de la consommation électrique est effectivement détectée, par le biais de la mesure de la fréquence du réseau électrique alimentant la flotte de véhicules, de respectivement réduire ou augmenter la consommation électrique d‘une flotte de véhicules de transport électrique pour maintenir l’équilibre entre l’énergie fournie par le réseau et l’énergie consommée du réseau. Un tel procédé permet ainsi l’exécution d’un effacement primaire de la consommation électrique d’une flotte de véhicules. La modification de la consommation électrique des moyens de climatisation peut comprendre un envoi d’une commande de modification d’une consommation des moyens de climatisation lors de la plage temporelle prédéfinie, la commande de modification comprenant : envoyer une première valeur de correction pour modifier une puissance d’alimentation des moyens de climatisation dudit au moins un véhicule actif pendant une première période temporelle; et/ou envoyer une deuxième valeur de correction pour modifier la température de l’habitacle du véhicule actif pendant une deuxième période temporelle; dans lequel la deuxième période temporelle est supérieure à la première période temporelle, et dans lequel les première et/ou deuxième valeurs de correction sont déterminées à partir de la différence acquise. Le procédé permet ainsi une double action sur la consommation électrique des moyens de climatisation. Une action dite rapide permet de réduire ou d’augmenter, dans un court délai, la consommation des moyens de climatisation, en modulant la puissance d’alimentation des moyens de climatisation. Cela permet une augmentation ou une diminution rapide de la puissance électrique délivrée par le réseau électrique. Une action dite lente permet de réduire, dans un délai plus long, la consommation des moyens de climatisation, en réduisant ou augmentant la consommation des moyens de climatisation sur une deuxième durée, en modifiant notamment la température à laquelle l’habitacle du véhicule est maintenu. La première période temporelle peut être inférieure à 30 secondes. La deuxième période temporelle peut être supérieure à 30 secondes et inférieure ou égale à 30 minutes. L’acquisition de la différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique peut comprendre : déterminer un type d’une tension d’alimentation des véhicules de la flotte; si la tension d’alimentation des véhicules est continue, déterminer des harmoniques de la tension d’alimentation pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique ; si la tension d’alimentation des véhicules est alternative, mesurer la fréquence de la tension d’alimentation pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique. L’acquisition de la différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique peut comprendre : recevoir la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique. Un tel procédé est ainsi adapté à la fois pour permettre de réaliser un effacement, quelle que soit la nature de la tension délivrée par le réseau d’alimentation des véhicules électriques. Ainsi, que la tension soit continue ou alternative, le procédé est alors apte à déterminer la fréquence du réseau électrique, quelle que soit la nature de la tension d’alimentation délivrée aux véhicules de la flotte par le réseau électrique d’alimentation. La fréquence de référence peut être comprise dans la plage [48 Hz;52 Hz]. Le procédé peut comprendre en outre lors de la plage temporelle prédéfinie : envoyer périodiquement la consommation des moyens de climatisation. Un tel procédé permet d’effectuer une vérification de la bonne exécution de la requête d’effacement pendant la plage temporelle prédéfinie. Cela permet, en temps réel, d’envoyer vers par exemple la compagnie gestionnaire la baisse ou la hausse de consommation des moyens de climatisation. Le procédé peut comprendre en outre : recevoir des informations géographiques définissant une zone géographique d’effacement ; déterminer la localisation du véhicule par rapport à la zone géographique d’effacement ; pendant la plage temporelle prédéfinie, le procédé comprenant en outre les étapes d’acquisition et de modification lorsque le véhicule est situé dans la zone géographique d’effacement. L’invention concerne en outre un système de mise en œuvre d’un effacement d’une consommation électrique d’une flotte de véhicules de transport électriques alimenté par un réseau électrique, le système comprenant au moins un équipement d’acquisition d’une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique, les véhicules de transport électriques de la flotte comprenant : des moyens de climatisation aptes à modifier une température d’un habitacle du véhicule de transport électrique ; et une unité de commande configurée pour commander les moyens de climatisation et recevoir un signal sortant de l’équipement d’acquisition; dans lequel l’unité de commande est configurée pour : acquérir une différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique par le biais de l’équipement d’acquisition ; modifier une consommation des moyens de climatisation dudit au moins un véhicule actif en fonction de ladite différence. Un tel système permet notamment de mettre en œuvre d’un effacement primaire par une flotte de véhicules de transport électriques. En effet, le système permet de moduler en détectant une situation de déséquilibre entre la tension délivrée par le réseau électrique et la tension consommée par le réseau électrique, la consommation des moyens de climatisation des différents véhicules de transport électriques actifs de la flotte. Les véhicules de la flotte peuvent comprendre chacun un équipement de mesure de la fréquence de tension délivrée par le réseau électrique. Cela permet ainsi une rapidité d’exécution de l’effacement primaire, et ne nécessite pas l’échange de données avec un serveur distant. L’équipement de mesure de la fréquence peut être configuré pour déterminer un type d’une tension d’alimentation des véhicules de la flotte, l’équipement de mesure de la fréquence comprend : un premier sous-module configuré pour déterminer des harmoniques de la tension d’alimentation continue pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique ; un deuxième sous-module configuré pour mesurer la fréquence de la tension d’alimentation alternative pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique. Les véhicules de transport électriques comprennent en outre un module gestionnaire d'énergie comportant des moyens de connexion à un système de régulation de température et à un capteur de température, le système de régulation étant associé à des moyens de climatisation et étant configuré pour maintenir la température d'un habitacle à une température de consigne en fonction d'une température mesurée par le capteur de température correspondant à la température de l'habitacle, ledit module gestionnaire d'énergie comportant en outre des moyens de décalage de température aptes à décaler ladite température mesurée par le capteur de température d'une valeur prédéterminée, l’unité de commande étant configurée pour envoyer la deuxième valeur de correction aux moyens de décalage de température pour décaler la température mesurée. Un tel système de mise en œuvre d’un effacement permet de rendre compatible la mise en œuvre du procédé avec des véhicules existants, le module gestionnaire d’énergie permet notamment de faire varier la consommation des moyens de climatisation, ceci en leurrant le capteur de température. Cela rend donc la solution générique de sorte que le module gestionnaire d’énergie, interfaçable avec différents types de véhicules, est utilisé pour réduire la consommation d’énergie des moyens de climatisation suite à la confirmation de la requête d’effacement. Dans le système de mise en œuvre d’un effacement, les véhicules peuvent comprendre en outre : un contacteur statique, configuré pour être actionné par l’unité de commande, apte à modifier une puissance d’alimentation des moyens de climatisation; l’unité de commande étant configurée pour envoyer une première valeur de correction au contacteur statique pour modifier la puissance d’alimentation des moyens de climatisation. Dans le système de mise en œuvre d’un effacement, les véhicules peuvent comprendre en outre : un contacteur reliant les moyens de climatisation au réseau d’alimentation, le contacteur comprenant une bobine par le biais de laquelle la puissance d’alimentation des moyens de climatisation au réseau électrique est modulée, l’unité de commande étant configurée pour envoyer une première valeur de correction au contacteur pour modifier, par le biais de la bobine, la puissance d’alimentation des moyens de climatisation. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la représente un exemple de chronologie des actions d’effacement ; la représente un procédé de mise en œuvre d’un effacement ; la illustre un système de mise en œuvre d’un effacement d’une consommation d’une flotte de véhicules de transport électriques, apte implémenter le procédé décrit en référence à la ; la illustre un système de supervision d’une exécution d’une requête effacement comprenant le système illustré à a pour mettre en œuvre un effacement en réponse à une requête d’effacement d’une compagnie gestionnaire ; et et les figures 5A et 5B représentent respectivement deux modes de réalisation d’un sous-module du module de mesure de la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique compris dans le système illustré à la . Procédé de mise en œuvre d’un effacement, pendant une plage temporelle prédéfinie, d’une consommation électrique d’une flotte (420) de véhicules de transport électriques alimentée par un réseau électrique, la flotte (420) comprenant au moins un véhicule de transport électrique actif (420a, 420b) en fonctionnement, et chaque véhicule de transport électrique (420a, 420b, 420c, 420d) comprenant des moyens de climatisation (460) aptes à modifier une température d’un habitacle du véhicule de transport électrique ; le procédé comprenant, pendant la plage temporelle prédéfinie : acquérir une différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique ; modifier une consommation électrique des moyens de climatisation (460) dudit au moins un véhicule actif (420a, 420b) en fonction de ladite différence. Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon la revendication 1, dans lequel la modification de la consommation électrique des moyens de climatisation (460) comprend un envoi d’une commande de modification d’une consommation des moyens de climatisation (460) lors de la plage temporelle prédéfinie, la commande de modification comprenant : envoyer une première valeur de correction pour modifier une puissance d’alimentation des moyens de climatisation (460) dudit au moins un véhicule actif (420a, 420b) pendant une première période temporelle; et/ou envoyer une deuxième valeur de correction pour modifier la température de l’habitacle du véhicule actif (420a, 420b) pendant une deuxième période temporelle; dans lequel la deuxième période temporelle est supérieure à la première période temporelle, et dans lequel les première et/ou deuxième valeurs de correction sont déterminées à partir de la différence acquise. Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon la revendication 2, dans lequel la première période temporelle est inférieure à 30 secondes ; la deuxième période temporelle est supérieure à 30 secondes et inférieure ou égale à 30 minutes. Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’acquisition de la différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique comprend : déterminer un type d’une tension d’alimentation des véhicules de la flotte (420); si la tension d’alimentation des véhicules est continue, déterminer des harmoniques de la tension d’alimentation pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique ; si la tension d’alimentation des véhicules est alternative, mesurer la fréquence de la tension d’alimentation pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique. Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’acquisition de la différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique comprend : recevoir la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique. Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la fréquence de référence est comprise dans la plage [48 Hz;52 Hz]. Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, lors de la plage temporelle prédéfinie : envoyer périodiquement la consommation des moyens de climatisation (460). Procédé de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant : recevoir des informations géographiques définissant une zone géographique d’effacement ; déterminer la localisation du véhicule actif (420a, 420b) par rapport à la zone géographique d’effacement ; pendant la plage temporelle prédéfinie, le procédé comprenant en outre les étapes d’acquisition et de modification lorsque le véhicule actif est situé dans la zone géographique d’effacement. Système de mise en œuvre d’un effacement d’une consommation électrique d’une flotte de véhicules de transport électriques alimenté par un réseau électrique, le système comprenant au moins un équipement d’acquisition (310) d’une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique, les véhicules de transport électriques (420a, 420b, 420c, 420d) de la flotte (420) comprenant : des moyens de climatisation (325, 460) aptes à modifier une température d’un habitacle du véhicule de transport électrique (420a, 420b, 420c, 420d) ; et une unité de commande (315, 440) configurée pour commander les moyens de climatisation (325, 460) et recevoir un signal sortant de l’équipement d’acquisition (310) ; dans lequel l’unité de commande (315, 440) est configurée pour : acquérir une différence entre une fréquence de référence et une fréquence d’une tension délivrée par le réseau électrique par le biais de l’équipement d’acquisition de l’équipement (310) ; modifier une consommation des moyens de climatisation (325, 460) dudit au moins un véhicule actif (420a, 420b) en fonction de ladite différence. Système de mise en œuvre d’un effacement selon la revendication 9, dans lequel les véhicules de la flotte comprennent chacun un équipement de mesure (415) de la fréquence de tension délivrée par le réseau électrique. Système de mise en œuvre d’un effacement selon la revendication 10, dans lequel l’équipement de mesure de la fréquence (410) est configuré pour déterminer un type d’une tension d’alimentation des véhicules (420a, 420b, 420c, 420d) de la flotte (420), l’équipement de mesure de la fréquence comprend : un premier sous-module configuré pour déterminer des harmoniques de la tension d’alimentation continue pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique ; un deuxième sous-module configuré pour mesurer la fréquence de la tension d’alimentation alternative pour en déduire la fréquence de la tension délivrée par le réseau électrique. Système de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 9 à 11, où les véhicules de transport électriques comprennent en outre un module gestionnaire d'énergie (445) comportant des moyens de connexion à un système de régulation de température (455) et à un capteur de température (425), le système de régulation (455) étant associé à des moyens de climatisation et étant configuré pour maintenir la température d'un habitacle à une température de consigne en fonction d'une température mesurée par le capteur de température (425) correspondant à la température de l'habitacle, ledit module gestionnaire d'énergie (445) comportant en outre des moyens de décalage de température aptes à décaler ladite température mesurée par le capteur de température d'une valeur prédéterminée, l’unité de commande (315, 440) étant configurée pour envoyer la deuxième valeur de correction aux moyens de décalage de température pour décaler la température mesurée. Système de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 9 à 12, dans lequel les véhicules comprennent en outre : un contacteur statique (345), configuré pour être actionné par l’unité de commande (315, 440), apte à modifier une puissance d’alimentation des moyens de climatisation (325, 460); l’unité de commande (315, 440) étant configurée pour envoyer une première valeur de correction au contacteur statique (345) pour modifier la puissance d’alimentation des moyens de climatisation (325, 460). Système de mise en œuvre d’un effacement selon l’une des revendications 9 à 12, dans lequel les véhicules comprennent en outre : un contacteur (342) reliant les moyens de climatisation au réseau d’alimentation (340), le contacteur (342) comprenant une bobine par le biais de laquelle la puissance d’alimentation des moyens de climatisation (325, 460) au réseau électrique est modulée, l’unité de commande (315, 440) étant configurée pour envoyer une première valeur de correction au contacteur (342) pour modifier, par le biais de la bobine, la puissance d’alimentation des moyens de climatisation (325, 460).