IEC 61850, la norme au courant et bien câblée !

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Secteur électrique - IEC 61850

Indépendante des grands équipementiers et développée spécifiquement pour les besoins de la gestion des réseaux électriques, la norme IEC 61850 se charge de spécifier la chaine de valeur complète : du contrôle-commande des systèmes d’automatisation jusqu’à la supervision énergie.

Cette technologie couvre les enjeux d’horodatage, de services et de protocoles de réseaux distribués. Elle propose également des mécanismes puissants d’ingénierie informatique centrée sur les règles de sécurité et les spécifications opérationnelles (ex : description d’un poste de transformation HTB et de ses équipements).

Un acteur de la Supervision comme Codra, libre et œuvrant depuis des décennies dans les secteurs de l’énergie et du nucléaire, a fait le choix stratégique d’intégrer nativement la norme IEC 61850 au sein de sa Plateforme logicielle. Cette liaison avec un SCADA a pour objectif de renforcer vos capacités en management de l’énergie (EMS) et vous apporte une polyvalence dans l’exploitation de vos installations électriques « haute tension » (astreinte, gestion technique, contrôle d’accès).

Une nouvelle technologie pour assurer la croissance des smart grids

Peu connu il y a 5 ans, l’IEC 61850 s’étend aujourd’hui en Europe en matière de système numérique de contrôle-commande des installations d’énergie électrique. L’émergence des énergies renouvelables, (éolienne, photovoltaïque, stockage énergétique) avec leurs intermittences, couplée aux enjeux de la mobilité électrique et de l’efficacité énergétique accélère le déploiement du principe de Smart Grid. Les réseaux de transport d’électricité intelligents deviennent alors incontournables et de facto l’IEC 61850 (ou norme CEI 61850 en anglophone).

Cette norme est directement issue de l’expérience accumulée par des acteurs du monde de l’énergie électrique. Elle constitue un cadre réglementaire qui permet de :

  • Garantir le fonctionnement standard des équipements sans dépendre d’une marque ;
  • Fluidifier la conception, la mise en œuvre, la maintenance selon une procédure ;
  • Homogénéiser les interfaces et communications, faciliter l’interopérabilité, la configuration et la MCO (Maintenance en Conditions Opérationnelles) ;
  • Diminuer les coûts de maintenance et améliorer la rentabilité pour pérenniser les installations.

Cela ne concerne pas uniquement les exploitants de système de contrôle-commande des postes électriques mais aussi les acteurs dits ‘électro intensifs’ pour des productions industrielles (ex : fabrication hydrogène, métallurgie, réseau ferré…), des acteurs du transport et de la distribution d’énergie, sans oublier la consommation énergétique de bâtiments et d’infrastructures (ex : stades, grands immeubles).

Mais qu’est-ce que l’IEC 61850 ?

L’IEC (Commission électrotechnique internationale), association de plus de 60 pays actifs (et 90 autres affiliés) est le leader mondial de la réglementation et des normes du contrôle-commande pour l’électricité. La norme 61850, conçue dans les années 2000, ne se résume pas à ses seuls protocoles (GOOSE, MMS, SMV), elle intègre plus largement une démarche de spécification des installations visant la sécurité fonctionnelle. Lorsqu’on met en œuvre l’IEC 61850 on liste tous les éléments constituants le projet en commençant par les appareils électriques (relais, disjoncteurs, transformateurs…) puis viennent les différents dispositifs de protection et ensuite la programmation des automatismes & RTU.  L’ensemble se décompose en 6 étapes :

IEC 61850

*IED : Dispositifs électroniques intelligents

Tous ces éléments organisationnels possèdent une correspondance technique et numérique. Cela inclut l’intégration de fonctions dont la mise en œuvre couvre les étapes de l’étude du système, jusqu’à son pilotage en temps réel.

Quel logiciel SCADA pour mettre en œuvre la norme IEC 61850 ?

Une solution indépendante et pérenne

Choisir l’IEC 61850 c’est choisir l’interopérabilité, l’ouverture, la sûreté / sécurité, le multimarque. Plus largement, une solution logicielle, basée sur ces valeurs, se doit également d’être indépendante des constructeurs, largement éprouvée et facilement extensible (Hypervision) pour permettre le raccordement d’installations électriques futures. Elle doit aussi être active sur le thème de la Cybersécurité. Sur ce dernier point, les exploitants de réseaux de distribution d’énergie faisant partie des O.I.V Français (Opérateurs d’Importance Vitale), doivent pouvoir mettre en œuvre des matériels et des logiciels certifiés et reconnus par l’ANSSI*.

Une implémentation native de la norme

Cette norme n’est pas un simple échange de données comme (Modbus ou DNP 3). Elle est infiniment plus riche et inclut également un volet services (exploration, select before operate…). Elle propose également des éléments techniques inexistants dans d’autres protocoles comme l’horodatage à 100 nanosecondes (0.000 000 1 seconde). En cas de passage par une gateway (passerelle), cette capacité, pour ne citer qu’elle, n’est plus extensible jusqu’au niveau du superviseur.

Les équipes de Codra ont fait le choix d’implémenter la logique 61850 (protocole MMS) directement au sein de plateforme de supervision Panorama. Toute la chaine fonctionnelle est présente. Dès la conception, avec notamment des outils comme l’import des caractéristiques des dispositifs électroniques (modèles de données d’IED et contextualisation) ou encore la possibilité de créer une bibliothèque IEC pour faciliter la réalisation et la maintenance des applications.

Cette convergence permet de :

  • Faciliter la construction de l’application de supervision énergie et sa mise en service (création, procédures de tests)
  • Réaliser rapidement des actions de maintenance (modifications, évolutions)
  • Améliorer la gestion de l’obsolescence des matériels (interopérabilité, agnostisme)
  • Faire reposer le cycle de vie de l’installation sur une solution éprouvée et pérenne (pérennité et robustesse).

L’IEC 61850 et Panorama Suite, cheville ouvrière de l’industrie 4.0 et de la Smart City

Dans l’objectif d’une supervision énergétique performante, s’adressant aux industriels, aux énergéticiens et à toutes les sociétés « électro-intensives », l’IEC 61850 se positionne comme le support principal du pilotage de leurs équipements. Ses avantages sont tant techniques que fonctionnels et permettent d’apporter des réponses concrètes sur toute la chaine de valeur : de l’IED au SCADA.

Mais pour en tirer pleinement parti, dans la conception, l’exploitation et la maintenance, il est fondamental que chacun des éléments de cette chaine supporte de base cette norme. Les composantes matérielles comme logicielles sont toutes deux concernées. C’est pour cela que Codra a fait le choix d’implémenter nativement l’IEC 61850 dans l’environnement Panorama. Afin de pourvoir apporter à ses clients toute la puissance de cette norme dans le but de les accompagner dans l’évolution des technologies et qu’ils puissent adresser sereinement les enjeux de performance énergétique de l’industrie 4.0 et de la Smart City.

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