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Infrastructure de mesure avancée
Qu’est-ce qu’une infrastructure de mesure avancée ?
Compte tenu de notre besoin croissant en une énergie efficace, rentable et écologiquement durable, mais aussi de la prolifération des technologies intelligentes, il n’est pas surprenant que l’infrastructure de mesure avancée (AMI ou « advanced metering infrastructure » en anglais) se soit imposée comme une technologie clé dans le cadre d’une évolution plus large.
Il s’agit d’un système intégré à réseau fixe qui permet une communication bidirectionnelle entre les services publics et les clients. Le système recueille, stocke, analyse et présente les données relatives à la consommation d’énergie, ce qui permet aux entreprises de services publics de surveiller la consommation d’électricité, de gaz et d’eau en temps réel.
Les services publics utilisent l’AMI afin de collecter un large éventail de données, notamment des indications de sabotage, des données d’intervalle, des détails sur les pannes et la qualité de l’énergie, mais aussi pour bénéficier de capacités avancées au niveau des compteurs d’électricité.
Les compagnies des eaux, par exemple, s’appuient sur les compteurs AMI pour recueillir des données complètes sur le débit. Si les données révèlent une consommation d’eau excessive, ce qui peut indiquer une fuite, la compagnie peut en informer le client et/ou effectuer les réparations nécessaires.
Contrairement à la lecture automatique des compteurs (AMR) traditionnelle, le modèle de communication bidirectionnelle de l’AMI permet de collecter des données plus complètes et de gérer les fonctionnalités des compteurs à distance. Nous allons voir ici comment fonctionnent les systèmes AMI et comment les entreprises de services publics peuvent en tirer parti afin d’améliorer leur efficacité et leur durabilité.
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L’infrastructure de mesure avancée se compose de plusieurs éléments interconnectés.
Au cœur des systèmes AMI, on trouve les compteurs intelligents, c’est-à-dire les compteurs numériques de gaz, d’électricité et d’eau qui enregistrent la consommation, habituellement à des intervalles d’une heure ou moins. Ces appareils envoient généralement des données au service concerné au moins une fois par jour.
Les réseaux de communication servent d’épine dorsale à la communication bidirectionnelle entre les compteurs intelligents et le système HES (head-end system). Ils peuvent être filaires ou sans fil, en fonction de la topologie du système. Ces réseaux AMI transmettent les données des compteurs intelligents au système HES et vice versa, ce qui permet aux entreprises de services publics d’envoyer des instructions aux compteurs (par exemple, déconnexion/reconnexion à distance, mise à jour des microprogrammes, etc.).
Les réseaux de communication peuvent transmettre des informations sur l’utilisation aux compagnies d’eau, de gaz et d’électricité par le biais de signaux de radiofréquence (RF), des réseaux cellulaires ou de connexions haut débit, ou au moyen de la communication par courants porteurs en ligne (c’est-à-dire via les lignes électriques).
La possibilité de gérer les compteurs à distance permet non seulement d’éviter les relevés manuels, mais aussi de réagir plus rapidement en cas de panne.
Le système de gestion des données fait office de référentiel central, où toutes les données des compteurs intelligents sont collectées, stockées, traitées et analysées. C’est là que les données brutes sont converties en informations exploitables. Les entreprises de services publics peuvent utiliser ces informations pour améliorer leurs opérations, tandis que les clients bénéficient de renseignements détaillés sur leur consommation d’énergie, ce qui les aide à la gérer plus efficacement.
Le flux de travaux d’un système AMI peut être décomposé en plusieurs grandes étapes :
Etape 1. Collecte et transmission des données
Le flux de travaux de l’AMI commence au niveau des compteurs intelligents. Installés chez les clients, ils effectuent des relevés automatiques et envoient les données de consommation à la compagnie concernée à intervalles réguliers.
Etape 2. Réception et gestion des données
Le système HES AMI centralise les données provenant de tous les compteurs intelligents installés. Il vérifie les données, effectue un traitement préliminaire et les transmet ensuite au système de gestion des données des compteurs (MDMS ou « meter data management system » en anglais).
Etape 3. Traitement et analyse des données
C’est au sein du MDMS que les données prennent vie. Le système convertit en effet les données brutes en informations utiles que les entreprises de services publics peuvent utiliser pour prendre des décisions éclairées concernant la prévision de la charge, la réponse à la demande, l’automatisation de la distribution, etc. Les compagnies d’électricité, par exemple, peuvent utiliser les données des compteurs AMI pour gérer la charge des transformateurs pendant et après une panne de courant.
Etape 4. Interface client
Le traitement et l’analyse des données profitent non seulement aux entreprises de services publics, mais aussi à leurs clients. Une fois que le fournisseur dispose de toutes les données nécessaires, il les transmet au client, qui peut alors accéder sur demande à des informations détaillées sur sa consommation d’énergie par l’intermédiaire d’un portail ou d’écrans à domicile. Cette transparence peut influencer les décisions des clients, en les encourageant à réduire leur consommation et à mieux gérer leurs dépenses d’énergie.
Etape 5. Notification et gestion des pannes
En cas de panne imminente, les systèmes AMI sont équipés de fonctions qui permettent de gérer les pannes et d’envoyer aux compteurs intelligents concernés un signal de « dernier souffle » avant que l’électricité ne soit coupée. Cette fonction permet aux entreprises de services publics d’identifier et de résoudre rapidement les problèmes, le cas échéant.
Cas d’utilisation des systèmes AMI
L’AMI est une technologie révolutionnaire qui est en train de redéfinir le secteur des services publics. En 2021, les compagnies d’électricité, par exemple, avaient installé pour plus de 110 millions de systèmes AMI (près de 70 % de toutes les installations de compteurs électriques)1. Mais comment cette technologie est-elle utilisée exactement ? Voici quelques exemples :
L’AMI améliore la mise en œuvre des programmes de réponse à la demande, qui encouragent les consommateurs à réduire leur consommation d’énergie pendant les périodes de pointe, ce qui permet d’équilibrer la charge et d’éviter les pannes. Ainsi, les services publics peuvent suivre la consommation d’énergie en temps réel et informer les consommateurs qu’ils doivent réduire leur consommation lorsque la demande est trop élevée.
En cas de coupure de courant, les systèmes AMI sont en mesure de détecter et de signaler automatiquement la panne à la compagnie d’électricité, ce qui en réduit la durée et améliore la fiabilité du service. En outre, l’AMI permet également de localiser avec précision l’emplacement de la panne et donc d’accélérer les réparations.
L’AMI permet aux fournisseurs de connecter ou de déconnecter le service à distance, ce qui peut s’avérer particulièrement utile lorsque les clients déménagent ou ne paient pas leurs factures. Cette fonction permet non seulement d’éviter une visite sur place, mais aussi d’accélérer les reconnexions et les déconnexions.
Le vol d’énergie est un problème important pour de nombreux services publics. Grâce à l’AMI, les compagnies peuvent surveiller les schémas de consommation d’énergie et détecter les irrégularités pouvant suggérer un vol. Par exemple, si un compteur enregistre une consommation faible ou nulle pendant une période prolongée alors que les locaux sont occupés, cela peut indiquer que de l’énergie est volée.
Comme nous l’avons dit, les systèmes AMI peuvent aider les clients à gérer leur consommation d’énergie de manière plus efficace. Cependant, les services publics peuvent également utiliser les données pour fournir aux clients des conseils et des recommandations personnalisés en matière d’économie d’énergie, ce qui contribue à améliorer le service client.
Etant donné que de plus en plus de consommateurs installent de nouveaux compteurs et des sources d’énergie renouvelables distribuées, telles que des panneaux solaires, les services publics peuvent s’appuyer sur l’AMI pour gérer efficacement ces ressources. Ils disposent ainsi de données en temps réel sur la production d’énergie à partir de ces nouvelles sources d’énergie et peuvent ainsi mieux les intégrer dans le réseau.
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Ressources AMI
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Notes de bas de page
1 How many smart meters are installed in the United States, and who has them?, U.S. Energy Information Administration, 8 novembre 2022