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Stadtwerk Winterthur : des simulations de réseau pour avancer vers le smart grid

Stadtwerk Winterthur est l’un des premiers gestionnaires de réseau suisses à utiliser une plateforme d’analyse de réseau en nuage. Des simulations de réseau régulières permettent de développer le réseau de distribution de manière ciblée tout en optimisant les coûts, afin de le préparer pleinement à l’avenir énergétique renouvelable.

C’est une question qui intéresse tous les gestionnaires de réseau : comment les flux de charge évoluent-ils au fil de la journée dans notre réseau électrique ? Afin de mieux comprendre son réseau, Stadtwerk Winterthur a commencé il y a déjà plusieurs années à procéder à des analyses de réseau fondées sur des données. Cependant, avec l’outil utilisé jusqu’à présent ces analyses étaient très fastidieuses et leur valeur informative était limitée.

Simuler le monde de l’énergie de demain

Avec en point de mire le remaniement du réseau électrique, Stadtwerk Winterthur a donc décidé très tôt de passer à une plateforme d’analyse de réseau en nuage. « Après un appel d’offres, notre choix s’est porté sur la solution d’Adaptricity, un spin-off de l’ETH Zurich », explique André Gomes, responsable de projet Smart Energy. « Cet outil permet de représenter de manière détaillée les flux de charge du réseau de distribution actuel et de prévoir de manière réaliste ceux du réseau intelligent de demain. » Il intègre les grands consommateurs, les stockages par batterie et les installations photovoltaïques côté clients de même que les composants intelligents d’exploitation du réseau (par exemple régulateurs de tension et transformateurs réglables de réseau local) côté gestionnaires. Stadtwerk Winterthur peut désormais aussi analyser les situations différentes en été et en hiver.

La nouvelle plateforme a été mise en ligne en juin 2020. Les analyses du réseau de distribution se fondent sur des simulations de séries temporelles avec données de mesure. Grâce à la part croissante de compteurs intelligents, les résultats deviennent toujours plus précis. Le système actualise automatiquement les données pendant la nuit, permettant à Stadtwerk Winterthur d’avoir à tout moment accès à la situation du jour de son réseau.

Visualiser les problèmes de tension

La plateforme d’analyse de réseau permet aux spécialistes de Stadtwerk Winterthur d’observer le flux de charge de lignes critiques et de visualiser les problèmes de tension, sous forme aussi bien schématique que géographique. « Nous pouvons ainsi constater entre autres si le problème concerne toute une ligne ou seulement une section. » Afin de trouver la solution optimale, il est possible d’insérer virtuellement différents types de renforcement du réseau et de visualiser leurs coûts. Le logiciel permet de simuler les différents renforcements du réseau et d’évaluer leur efficacité et leur rapport coûts-bénéfices.

Comme l’explique André Gomes, le système offre aussi la possibilité de réaliser des tests de résistance pour l’avenir : « Quelles sont les répercussions pour le réseau si, par exemple, plus de pompes à chaleur et de bornes de recharge pour véhicules électriques sont mises en service ? Il est là aussi possible d’insérer des mesures virtuelles de décharge et de procéder à des comparaisons avant/après. »

Ces analyses servent à miser sur les bonnes priorités lors de la planification et de l’exploitation des réseaux, évitant ainsi les investissements inutiles. Outre l’outil d’exploitation, il existe aussi un outil de test : « Ce dernier nous est utile pour effectuer des formations et mettre à l’essai de nouvelles versions de logiciel sans occasionner d’erreurs dans le système. »

Utilisation pour l’exploitation opérationnelle du réseau

Depuis l’introduction de la plateforme d’analyse de réseau, Stadtwerk Winterthur l’a intensément utilisée pour la planification stratégique. Mais André Gomes voit aussi un grand potentiel par exemple pour les déviations parfois nécessaires au sein du réseau : « Si des travaux de construction nécessitent le déplacement d’une ligne électrique, le logiciel aide nos spécialistes à évaluer de manière simple et rapide si cette déviation est capable de faire face à la nouvelle charge. » Grâce à ses multiples fonctions, le logiciel est aujourd’hui solidement ancré dans la gestion quotidienne de l’exploitation opérationnelle du réseau de Stadtwerk Winterthur.