Des chercheurs du Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ont développé un nouvel outil de surveillance et d'analyse pour les réseaux électriques :l'EDR - Electrical Data Recorder scanne en continu la tension du réseau et les courants de charge avec une précision et une résolution élevées. Alors que la production d'électricité à partir de sources renouvelables par les producteurs décentralisés augmente, l'EDR fournira un aperçu plus approfondi des processus réels des systèmes à l'avenir. Les données mesurées amélioreront la qualité des simulations et permettront un contrôle fiable des futurs réseaux intelligents.

L'alimentation électrique évolue :Plus la transition énergétique avance, plus il y a d'électricité provenant de sources renouvelables volatiles, comme le soleil et le vent, est introduit dans le réseau, souvent par des producteurs décentralisés. En conséquence, le réseau électrique doit équilibrer les situations de production et de charge variant localement afin de maintenir un approvisionnement fiable. À cette fin, les smart grids vont interconnecter les producteurs, systèmes de stockage, et les consommateurs via les technologies de l'information et de la communication et les ajuster les unes aux autres à l'avenir.

Un défi particulier réside dans le nombre croissant de consommateurs qui agissent également en tant que producteurs alimentant le réseau en énergie solaire ou éolienne sur des sites décentralisés. Leur part dans la production augmente, mais ils stabilisent difficilement la tension ou fournissent de l'énergie de contrôle. "D'où, nous avons besoin de concepts de gestion des opérations qui n'utilisent pas seulement de manière optimale la capacité de transport du réseau électrique, mais aussi assurer une haute qualité d'approvisionnement, ", explique le Dr Heiko Maaß de l'Institut d'automatisation et d'informatique appliquée (IAI) du KIT. "La base est constituée de simulations détaillées et de données de mesure haute résolution provenant du fonctionnement en cours du réseau."

Sous sa direction, les chercheurs de l'IAI ont développé l'EDR – Electrical Data Recorder, un outil de surveillance et d'analyse des réseaux électriques. L'appareil peut être installé à proximité du consommateur ou dans des installations industrielles et enregistre avec précision la tension du réseau et les courants de charge. Grâce à une alimentation tamponnée, l'enregistrement continue même en cas de coupure de courant. L'enregistreur de données électriques scanne en continu trois canaux de tension (trois phases) et quatre canaux de courant (trois phases plus conducteur neutre) de manière synchrone avec une résolution de 16 bits et des taux d'acquisition de données allant jusqu'à 25 KHz. Grâce à la synchronisation GPS, l'attribution temporelle de valeurs de mesure à partir d'emplacements de mesure distribués est assurée. Si une connexion réseau de données hautes performances est disponible, les données de mesure complètes à haute résolution sont stockées en continu dans une base de données pour un traitement ultérieur. Comme alternative, un stockage intermédiaire local en pleine résolution est possible pour une période d'enregistrement hors ligne allant jusqu'à huit semaines.

L'EDR dispose d'une interface utilisateur graphique avec prise en charge tactile pour le contrôle interactif du processus d'enregistrement et l'affichage des données numérisées et des caractéristiques dérivées. Les instruments de mesure peuvent être utilisés séparément ou dans un schéma interconnecté. Dans le dernier cas, tous les instruments sont contrôlés et surveillés via une application centrale. Fonctionnement interconnecté, avec enregistrement continu, permet des études détaillées de propagation des perturbations et de leur histoire. "Dans le futur, l'EDR est également prévu pour être utilisé pour la modélisation basée sur les données des segments de réseau et des ressources d'exploitation, " explique le chef de projet Heiko Maaß. " De cette façon, la qualité des modèles de système et le contrôle des réseaux intelligents seront considérablement améliorés."