Méthodologie pour repérer des stratégies de contrôle dans les équipements
électriques
Méthodologie pour repérer des stratégies de contrôle dans les équipements électriques
Dans le chapitre précédent, on a pu identifier la disponibilité, voire l’aptitude, des différents équipements domestiques à agir sur les composantes de la demande électrique. Cependant on n’a pas exploité les différentes stratégies de contrôle qui peuvent être appliquées à chaque appareil. Habituellement, les études pour quantifier la valeur d’un appareil en termes de réduction de leur consommation ou des appels de puissance se focalisent seulement dans quelques stratégies ou sur les stratégies les plus simples (normalement les stratégies les plus facilement identifiables), comme la coupure d’alimentation. Ces études donnent ainsi une vision incomplète de l’équipement analysé et non son vrai potentiel. Avant de réaliser une étude de la quantification du potentiel de contrôle d’un équipement, il est important de repérer toutes les stratégies de contrôle qui peuvent être appliquées. A partir de ces stratégies, on garde les stratégies les plus intéressantes du point de vue de la réduction de la consommation et de la puissance, et qui peuvent être mises en ouvre. L’objectif de ce chapitre est de repérer les différentes possibilités de pilotage à distance et/ou différentes régulations possibles des équipements électriques. Ces modifications du fonctionnement normal résultent non seulement de la capacité à réaliser des économies d’énergie en changeant le mode de fonctionnement de l’appareil, mais aussi des possibilités de décalage ou d’arrêt temporaire de son fonctionnement. Wood et Newborough [Wood & Newborough, 2006] ont étudié la manière dont l’information affecte les comportements des utilisateurs. Leur analyse est basée sur les « micro behaviours »10 et la recherche de la meilleure méthode pour influencer ces comportements. Une des questions fondamentales de leur étude est : quel type de comportement ou de contrôle peut être mis en place pour un appareil spécifique (pour économiser de l’énergie) ? On peut diviser le potentiel de contrôle en deux catégories: • Les stratégies de contrôle auxquelles l’utilisateur a accès • Les stratégies de contrôle dites « invisibles » pour l’utilisateur et qui régissent le fonctionnement interne de l’équipement. Ces deux analyses permettent de repérer dans un premier temps, les stratégies de contrôle pour lesquelles on a déjà une interface de communication et dans un deuxième temps des stratégies de contrôle plus avancées. Pour pouvoir détecter les différents points de régulation de l’équipement et ensuite déduire des stratégies de contrôle, nous avons développé une méthodologie basée sur un langage graphique nommé « Identification of load control availability » (ILCA). Une première version de ce langage a été déjà publiée par Da Silva en 2011 [Da_Silva et al., 2011a].
Analyse des langages de représentation graphique existants
Dans plusieurs domaines, on trouve souvent des analogies de représentation avec d’autres domaines. Par exemple, l’analogie des circuits électriques est habituellement utilisée pour la modélisation des phénomènes thermiques, mécaniques ou même magnétiques. Les types de représentations graphiques existants ont été créés avec des objectifs précis pour pouvoir répondre à une exigence particulière, comme le développement de logiciels, automatismes, représentation de systèmes électriques et autres. Dans notre cas, on cherche une représentation avec les caractéristiques suivantes : • Représentation qui fait apparaître de manière simplifiée et claire les options de contrôle existantes des appareils ; • Une représentation qui donne à l’utilisateur une certaine flexibilité dans la création des graphiques ; • Le graphique doit être facile à construire et appliqué de forme systématique ; • Les outils de la représentation graphique doivent être faciles à comprendre sans avoir besoin d’un apprentissage approfondi et exhaustif ; • Représentation qui condense toute l’information du fonctionnement d’un équipement dans un graphique simple à lire et à construire. On a cherché une possible analogie ou application des langages graphiques existants, notamment le Grafcet et l’UML. Ensuite, on analyse si ces langages permettent d’obtenir des représentations avec les objectifs définis auparavant. Dans les représentations suivantes, le cas d’une machine à laver est étudié comme exemple
Représentation d’une machine à laver par le langage GRAFCET
Les équipements ont un fonctionnement normalement régi par des conditions logiques et séquentielles, et sachant qu’on cherche une représentation facilement compréhensible, un des langages existants permettant la représentation proche de nos objectifs est le Grafcet. Le Grafcet est un langage normalisé, EN 60848 [gra, 2002], utilisé pour décrire des opérations séquentielles. Ce langage est utilisé par des concepteurs, des agents d’exploitation et de maintenance, et autres acteurs qui ont besoin de spécifier le comportement d’un système. Le processus est représenté comme un déroulement d’étapes reliées par des transitions. Les principaux éléments de ce langage sont : • Etapes : « une étape caractérise un comportement invariant d’une partie ou de la totalité de la commande à un instant donné. Elle est utilisée pour définir la situation de la partie séquentielle d’un système » [Duméry, 2007]. • Transitions : « Indique la possibilité d’évolution d’activité entre deux ou plusieurs étapes. Cette évolution s’accomplit par le franchissement de la transition » [Duméry, 2007]. Plus d’informations sur les différents composants et règles de construction du langage Grafcet peuvent être trouvés dans différentes sources [Brenier, 2004] [Moreno & Peulot, 1996] [Duméry, 2007] [gra, 2002].
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