Réseau électrique intelligent : expérimentation à Toulouse sur 1000 foyers

Le réseau électrique intelligent passe à l’épreuve du terrain. Si le projet réussit à définir un standard international de communication CPL, alors pourrait s’ouvrir à cette filière d’excellence française un marché mondial de 1,7 milliard de matériels électriques intelligents dont 253 millions en Europe. Deux ans après son lancement, le projet de recherche technologique et industrielle SOGRID, mené par ERDF et STMicroelectronics au sein d’un consortium de 10 partenaires, entre dans une nouvelle étape avec le démarrage de l’expérimentation terrain sur le territoire de la métropole toulousaine. Durant 12 mois, 1000 foyers vont participer à cette première mondiale, pour concrétiser le réseau du futur.

L’objectif de SOGRID, qui mobilise 27 M€, est de réaliser une chaîne de communication numérique sur le réseau de distribution d’électricité, en rendant ce dernier intégralement pilotable en temps réel, de manière adaptée aux nouveaux usages des consommateurs. Avec les équipements connectés développés par SOGRID, capables d’entrer en interaction grâce à la technologie CPL (courant porteur en ligne), le réseau doit renforcer sa fiabilité, sa performance et sa qualité de service. Les capteurs déployés seront ainsi notamment en mesure de détecter d’éventuelles pannes au domicile des clients et d’y remédier instantanément. Outil de transition énergétique, le système est également conçu pour intégrer les nouveaux usages des consommateurs tels que la production d’énergies renouvelables et l’essor des véhicules électriques.

Autour d’ERDF et STMicroelectronics, le consortium réunit des industriels (Nexans, Sagemcom, Landis+Gyr, Capgemini), des PME innovantes (Trialog, LAN), des partenaires universitaires et de recherche (Grenoble INP, École Polytechnique).

5 équipements et une puce développés pour SOGRID

En deux ans, la centaine de chercheurs et d’industriels mobilisés par le projet a mis au point 5 équipements novateurs (compteur communicant, concentrateur de données, capteur coupleur moyenne tension, T-Pass, coordinateur CPL HTA). Ces 5 pièces vont dialoguer entre elles sur le réseau en partageant un « 6e élément » essentiel, la puce STcomet développée par STMicroelectronics.

Le compteur communicant (développement Landis+Gyr), installé chez le client et relié à un centre de supervision ERDF, reçoit et transmet des données et des opérations sans l’intervention physique d’un technicien. Le concentrateur de données (développement Sagemcom) constitue le nœud de communication entre le réseau moyenne tension (HTA) et le réseau basse tension (BT). Il relaye les données et commandes émanant du système d’information SOGRID, et les exécute auprès des compteurs, en utilisant le CPL. Le capteur-coupleur moyenne tension (développement Nexans) assemble deux équipements : le capteur permet la mesure de la tension et du courant ; le coupleur injecte le signal CPL. Le T-Pass (développement Nexans) est une interface de communication qui permet le passage des données numériques via le transformateur de tension (HTA/BT). Enfin, le coordinateur CPL HTA (développement Sagemcom) est au cœur de l’architecture télécom SOGRID. Il assure la réception et l’envoi sur le réseau moyenne tension des commandes numériques simples ou combinées, émanant des systèmes d’information SOGRID et ERDF.

Présente dans tous les équipements, STcomet intègre sur une seule puce plusieurs fonctions nécessaires au compteur communicant : un moteur de traitement de signal CPL dédié et entièrement programmable, certifié pour la gestion du protocole G3 PLC, ainsi qu’un processeur de traitement des informations basé sur la technologie ARM Cortex-M4 avec mémoire Flash programmable et mémoire RAM, un convertisseur analogique/numérique de haute précision ainsi qu’un module de sécurité. De plus, sa flexibilité permet de la reconfigurer à distance pour intégrer la prise en charge de futures évolutions des protocoles de communication. Ces fonctions étaient jusqu’à présent partagées sur 4 à 5 puces différentes.

Concrètement, le consortium réuni autour d’ERDF et de STMicroelectronics développe une puce électronique, les équipements qui embarqueront celle-ci (capteurs, coupleurs et concentrateurs), ainsi que les logiciels qui y seront intégrés. Ce système global est mis en œuvre selon le protocole de communication CPL (courant porteur en ligne) qui permet l’échange des données numériques sur le réseau électrique.

De septembre 2015 à l’été 2016, les solutions de SOGRID vont être testées en conditions réelles, avec l’installation de plus de 300 équipements connectés sur le réseau de distribution électrique. En premier lieu, les tests viseront à valider la pertinence technique de l’infrastructure développée au cours des deux dernières années. Ils auront également vocation à définir toutes les possibilités fonctionnelles du système.

Avec SOGRID, les partenaires du consortium ambitionnent de définir un standard international de communication autour du protocole CPL. Le projet vise à favoriser ainsi le renforcement d’une filière d’excellence en France, qui bénéficiera d’un marché potentiel considérable, en Europe et dans le monde. A l’international se dessine en effet une perspective de 1,7 milliard de matériels électriques intelligents, dont 253 millions sur le continent européen et 150 millions en Afrique et au Moyen-Orient.

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