Les projets SNC et SRC

 

Le contexte à EDF : le Programme Téléconduite 2000

 

La fin du déploiement des SIRC marque la fin du déploiement du SDART. En 1990, lui succède un ambitieux programme de rénovation des dispatchings dont l’objectif est la mise en place d’un réglage entièrement automatique de la production d’électricité : le programme CASOAR(1), échelonné en 3 paliers.
Le début de la mise en œuvre du premier palier (2) à la Production Hydraulique montre que les travaux au niveau des automatismes des groupes sont lourds et délicats et vont nécessiter pour les plus anciens une rénovation prématurée. L’horizon pour la mise en place du réglage automatique de la production s’éloigne alors de façon indéterminée.

 

Fin 1994, le Programme Téléconduite 2000 se substitue au Programme CASOAR. Le réglage automatique de l’ensemble de la production est abandonné. Le but est désormais la rénovation des équipements de téléconduite du Système Production-Transport. Les équipements du palier SDART, lancé vingt ans auparavant, entrent en effet dans leur période d’obsolescence. Ils sont devenus difficiles à maintenir et ne permettent plus les évolutions indispensables.

Le Programme Téléconduite 2000 reprend à son compte des projets déjà lancés sous CASOAR et met en œuvre de façon coordonnée les nouveaux projets. La pièce centrale de ce programme est le projet ARTERE qui vise à remplacer le réseau de transmission des informations de téléconduite temps réel (TTR) par un réseau à valeur ajoutée s’appuyant sur un réseau X25 privé à commutation de paquets. L’accès à ce réseau s’effectue par le biais de Stations-Réseau implantées dans les Dispatchings, les PCG et les centrales. ARTERE est un réseau à valeur ajoutée : il permet notamment le groupage, la multi-diffusion et offre différents niveaux de service pour la transmission d’informations. Pour se connecter à ARTERE, un EA(3) doit intégrer une suite de logiciels appelée LCA(4) en savoir plus sur la Migration vers Téléconduite 2000

Schéma de principe du Réseau Artère

Le renouvellement du SCADA du Dispatching National (projet SNC)

La stratégie d’approvisionnement retenue pour le SNC sera la suivante :

  • Procéder par appel d’offre (l’échec du projet CRC n’incitait pas à poursuivre dans la voie d’un partenariat),
  • S’appuyer, autant que faire se peut, sur les produits des fournisseurs,
  • Garder EDF comme fournisseur des fonctions avancées réseau.

Le projet SNC démarre en 1995 par une étude détaillée des produits des principaux fournisseurs de SCADA. L’objectif est alors double :

  • S’assurer de la capacité des produits à répondre aux besoins du dispatching national,
  • Orienter la rédaction du cahier des charges pour minimiser les volumes de développement spécifique.

L’équipe de projet SNC, enchaîne en 1996 sur la conduite de l’appel d’offre qui comportera les étapes suivantes :

  • La rédaction du dossier de consultation : cahier des charges et contrats,
  • La préparation de la consultation : définition des critères d’attribution, de la méthode de dépouillement et de notation des offres,
  • La consultation, le dépouillement des offres et l’attribution du contrat.

Le cahier des charges présentait, par rapport à ce qui se pratiquait à l’époque, quelques nouveautés intéressantes :

  • Une séparation dans le texte entre les exigences contractuelles et ce qui tenait du commentaire ou de l’explication,
  • De nouvelles classes d’exigences apparaissaient comme :
  1. Les exigences de management, de qualité et de sécurité On y traitait par exemple les modes de communication entre le fournisseur et le client, le phasage du projet et les conditions de passage d’une phase à l’autre, les processus de recette, etc.
  2. Les exigences relatives à l’administration du système informatique.
  • Les fournitures d’EDF étaient répertoriées au même titre que celles du fournisseur.
 

A l’issue du dépouillement, le marché est attribué au mieux disant(5), la société Sema-Group(6). L’offre de Sema-Group était basée sur le produit ADACS déjà utilisé à EDF dans le contrôle commande des centrales nucléaires du palier N4 (Chooz et Civaux).

La réalisation démarre en 1997 et se termine en 2001 avec la prononciation de la recette de la version V1. Le SNC entre alors dans la phase dite d’exploitation sous contrôle, phase pendant laquelle le système précédent (SYSDIC) est maintenu apte à reprendre la conduite à tout moment. D’importantes difficultés de fonctionnement vont perturber cette période (problèmes de robustesse, découvertes d’anomalies importantes). Le doute sur la qualité du produit livré va s’installer et les audits vont s’enchaîner. Ils ne remettront pas en cause la conception du Système mais contraindront SEMA-Group à apporter les améliorations et corrections nécessaires. C’est seulement en juin 2004, soit trois ans après la date prévue, que la mise en service définitive du SNC sera prononcée.

Le renouvellement des SIRC : le projet SRC

Les études préliminaires du projet SRC (1996-1998)

Le noyau dur de l’équipe de projet est constitué en 1996. C’est une équipe mixte, constituée non seulement d’agents ayant participé à des projets mais aussi d’agents ayant exploité le réseau électrique. Cette équipe s’est impliquée à tirer les enseignements du passé et à mettre en pratique les règles de la gestion de projet édictées par le Département Contrôle Commande et celles issues de l’audit Gaussot.

L’équipe de projet SRC fin 1999 ; la fin du tunnel est encore loin

Les premières tâches auxquelles l’équipe de projet s’attelle sont :

  • Définir le contour du projet,
  • Proposer une stratégie de réalisation,
  • Définir le contour fonctionnel,
  • Définir les principes directeurs du projet.

Le contour du projet :
La tentation aurait pu être d’en profiter pour rénover d’autres outils que le SCADA comme le simulateur d’entraînement des dispatcheurs ou l’animateur de tableau synoptique, sachant que la plupart des fournisseurs de SCADA incluent dans leur offre de tels outils. La prudence conduira à se limiter au seul SCADA.

La stratégie de réalisation :
La direction d’EDF confirmait pour le SRC la politique du faire-faire retenue pour le SNC. Quant à la méthode d’achat, dans le contexte de l’Europe et pour un marché de cette importance, l’appel d’offre (Européen) s’imposait.
Par ailleurs, pour limiter les risques (et les coûts), les orientations suivantes étaient retenues :

  • Ne sélectionner que des fournisseurs ayant un produit sur étagère et l’expérience de ce type de réalisation,
  • Limiter au maximum les développements spécifiques,
  • Fournir nous-mêmes les fonctions n’ayant pas l’équivalent chez les fournisseurs et les intégrer avec les matériels et les interfaces programmatiques (API) du fournisseur. Seront concernés les calculs de réseau et le réglage de la tension.

Le contour fonctionnel
Etape fondamentale dans le projet, elle avait pour objectif de définir le juste besoin du dispatcheur tout en tenant compte des capacités des fournisseurs. La tâche en sera confiée à un groupe de travail composé de membres de l’équipe de projet et de représentants d’utilisateurs régionaux. Ce groupe s’appuiera sur l’analyse des produits des fournisseurs, sur un retour d’expérience poussé du SIRC, sur l’analyse de l’échec du CRC (notamment la simplification d’un certain nombre d’exigences) et sur les résultats de l’expérimentation CRC (pour la télécommande et la synthèse d’alarme) pour établir :

  • une liste de fonctions obligatoires,
  • une liste de fonctions optionnelles,
  • une fiche descriptive de chaque fonction destinée à servir de point de départ pour la rédaction du cahier des charges.

Les principes directeurs
La nécessité de définir des principes est apparue lorsque l’équipe de projet a commencé à réfléchir au déroulement du projet et à se poser des questions du type, qui fait quoi, quand et comment le fait-on. Ne pas se poser ces questions présentait

  • soit des risques de surcoût : obligation de commander au fournisseur des matériels ou des prestations supplémentaires,
  • soit le risque qu’EDF se retrouve sur le chemin critique du projet en devant réaliser des tâches qu’il n’avait pas prévues.

L’examen des différentes phases du projet va permettre de dégager des principes dans les domaines suivants :

  • Les essais et les recettes,
  • Les déploiements,
  • La migration,
  • La formation,
  • La maintenance des matériels.

Ces principes serviront de base pour la rédaction des exigences du cahier des charges relatives au plan de déroulement, aux fournitures (matérielles, logicielles et services) et à certains aspects techniques (réalisation d’un mode de fonctionnement passif du SRC par exemple). En savoir plus sur Les principes directeurs du projet SRC

 L’appel d’offre (1998-mi-2000)

Cette période couvre les étapes suivantes :

  • La rédaction du dossier de consultation
  • La sélection des fournisseurs,
  • L’élaboration du prix d’objectif,
  • La consultation en elle-même.

Les intervenants dans le projet sont convaincus que tout va se jouer avant la signature du contrat et que la réussite du projet est essentiellement tributaire de la qualité du cahier des charges et du choix du fournisseur. Tout sera donc mis en œuvre dans cette phase pour minimiser les risques d’aléas et garantir la qualité finale du produit.

La rédaction du dossier de consultation
Il s’agit de l’ensemble qui allait être envoyé aux soumissionnaires. il comportait :

  • Le cahier des charges (ensemble de Cahiers de Clauses Techniques Particulières ou CCTP)
  • Le règlement de la consultation : critères de notation des offres, critères d’attribution (mieux disant, moins disant), éléments attendus en réponse à la consultation,
  • Les contrats de réalisation et de maintenance.

Pour ces derniers documents, le projet bénéficiera de l’appui efficace de la Direction des Achats et du Service Juridique d’EDF.

Le projet SNC avait mis en évidence la difficulté de cette étape et c’est un processus de production véritablement industriel que l’équipe de projet SRC mettra en place. En savoir plus sur la rédaction du cahier des charges du SRC.

La sélection des fournisseurs
L’objectif de cette étape est d’attirer un nombre suffisant de fournisseurs pour obtenir une réelle mise en concurrence, tout en gardant un nombre raisonnable pour limiter le travail de dépouillement des offres. Le processus comporte 3 étapes :

 
  • L’appel à candidature qui se fait par une publication au JOUE(7),
  • L’examen d’aptitude a pour but de s’assurer que le fournisseur sera capable de réaliser le projet. Il s’appuie sur un questionnaire et un examen des produits du fournisseur,
  • Le passage de la liste longue à la liste courte lorsque le client estime qu’il y a trop de candidats. Cette étape ne sera pas nécessaire pour le SRC, la connexion à ARTERE en ayant rebuté certains.

L’élaboration du prix d’objectif
La démarche consiste à évaluer le coût total du projet (EDF + fournisseur) ainsi que des fourchettes hautes et basses pour les coûts fournisseur. Cela va permettre :

  • D’établir des prévisions budgétaires pluriannuelles,
  • De repérer des cas de dumping ou d’incompréhension de l’offre,
  • De déclarer une consultation infructueuse si les prix sont tous au-dessus de la fourchette haute.

La consultation
Fin 1998, la Direction du Programme Téléconduite 2000 estime que la réalisation du projet SNC est suffisamment avancée et donne son feu vert au lancement de la consultation. En guise d’étrennes, les soumissionnaires reçoivent donc 5 gros classeurs regroupant près de 3000 exigences. Un délai de 4 mois leur est accordé pour élaborer leur réponse. Pendant cette période, l’équipe de projet SRC répond aux questions des fournisseurs et prépare les grilles d’analyse et de notation pour le dépouillement.

 

Les offres sont reçues début mai 1999. Conformément à la procédure, les offres techniques sont analysées dans un premier temps, les offres commerciales restant sous scellés. Les manques et non conformités sont signalés aux fournisseurs et il leur est demandé de fournir une nouvelle version de leurs offres techniques et commerciales. Les nouvelles offres sont reçues en octobre 1999 et l’ouverture des offres commerciales peut enfin avoir lieu. C’est l’instant de vérité car le prix intervient de façon prépondérante dans la notation. Le mieux disant s’avère être la société THALES, avec son produit SCADAsoft(8). S’engage alors une phase de négociations avec THALES visant à choisir les options et finaliser les contrats de réalisation et de maintenance. Après un passage devant les différentes instances décisionnelles de RTE, les contrats de réalisation et de maintenance sont signés en juin 2000.
Il faut noter qu’entre-temps la mise en place de RTE s’accompagne d’une réorganisation de l’informatique et des télécommunications. Le projet SRC va se dérouler au sein d’une nouvelle unité le Centre National d’Ingénierie et d’Information (CN2I) chargé d’assurer le pilotage opérationnel de l’ingénierie et de l’exploitation des Télécommunications et du Système d’Information de RTE. De plus, les équipes en charge de la maintenance et du développement des fonctions avancées réseau et réglage de la tension quittent EDF/DER/SER pour rejoindre un département nouvellement créé à RTE, le Département Méthodes et Appui (DMA).

 La réalisation (mi-2000-mi-2005)

Le plan de déroulement du projet prévoyait 3 livraisons principales avec les recettes associées :

  • Un prototype appelé Mini-SCADA comportant un sous-ensemble des fonctions dans une architecture simplifié. Non destiné à être déployé, il devait constituer un point de visibilité intermédiaire et éviter un « noir » de 3 ans,
  • Le système de configuration des données déployable en 8 exemplaires (7 CIME+plate-forme de maintenance),
  • Le système principal déployable également en 8 exemplaires.

Le Mini-SCADA
Il sera livré dans les temps (16 mois). Néanmoins la qualité du logiciel sera jugée moyenne (beaucoup de bugs). Il aura au moins eu le mérite :

  • De roder les processus de validation des documents et des réceptions,
  • De valider le maquettage de l’IHM dans un contexte dynamique,
  • De se rassurer sur la capacité du fournisseur à réaliser certaines fonctions (par exemple la connexion à ARTERE).

Le système de configuration
Basé sur le progiciel ORACLE, son mode de réalisation, qui comportait une bonne part de paramétrage et de génération automatique de code, s’écartera quelque peu du classique cycle de réalisation en V. Cela conduira RTE à découvrir tardivement des non-adéquations au besoin et à commander des évolutions en cours de réalisation. Le premier configurateur sera mis en service sur le site pilote avec 8 mois de retard. Le déploiement sur les autres sites se déroulera sans histoire et le produit donnera, au final, satisfaction.

Le système principal
Sa réalisation sera loin d’être un long fleuve tranquille et pas moins de trois réceptions usine seront nécessaires pour obtenir un produit déployable sur site. Les difficultés rencontrées portaient sur des thèmes malheureusement classiques à savoir les performances, la robustesse (plantages) et le fonctionnement de la redondance. Le fournisseur sera conduit à mener :

  • Deux plans d’amélioration des performances incluant optimisation des codes et portage de l’application sur des matériels plus performants (passage du PA-RISC à la gamme Itanium),
  • Un plan robustesse : pour ce faire, il montera une plate-forme dédiée aux essais en endurance et développera un outil simulant les actions des opérateurs.

La réception usine finira par être signée en juin 2005 avec 22 mois de retard.

Le déploiement (mi-2005-mi-2010)

Le site pilote (Lille)
Là encore le planning initial subira d’importants glissements. De nombreuses anomalies seront découvertes dans un contexte réel d’exploitation. La réception site, initialement monobloc, sera découpée en 3 parties, chacune associée à un lot de corrections (et d’évolutions pour la 3ème). Les conditions contractuelles de déploiement seront assouplies pour anticiper la découverte d’anomalies sur les autres sites. Du côté des dispatcheurs, l’acceptation de l’outil ne sera pas immédiate et la confiance dans l’outil mettra du temps à s’installer. Quelques adaptations de l’IHM seront mêmes nécessaires.
RTE rencontrera des difficultés pour migrer les applications aval (celles qui utilisent des données fournies par le SRC) en raison d’un changement des règles de nommage des ouvrages.
Au final, le début de l’exploitation sous contrôle glissera de juillet 2006 à novembre 2007 et durera 8 mois au lieu de 6, soit un décalage total de 18 mois. Le SIRC ne sera définitivement arrêté qu’en février 2009.

Déploiement sur les autres sites
Quelques difficultés seront rencontrées sur le deuxième site (Paris) en raison de la taille de la base de données, des particularités régionales (télécommande des turbines à combustion par exemple) et d’un mode d’utilisation différent de la gestion des alarmes. Ces difficultés seront surmontées et Paris passera en exploitation définitive le même mois que Lille. Pour les sites suivants le déploiement entrera en régime de croisière et les durées de la période d’exploitation sous contrôle ne cesseront de se réduire. Le dernier site (Nantes) sera mis en exploitation définitive l en juillet 2010

Le bilan du projet

En incluant la phase d’étude, il avait fallu 13 ans pour développer et déployer les SIRC, il en aura fallu 14 dans le cas du SRC et cela malgré une organisation et une méthodologie sans commune mesure.

Pourquoi tant de difficultés ?
La marche à franchir était manifestement trop haute pour le fournisseur et cela pour deux raisons principales :

  • Un volume de développement spécifique important (estimé à 50% de l’ensemble),
  • Un produit pas calibré pour la taille d’un dispatching français ; SCADAsoft n’avait été jusqu’à présent utilisé que pour contrôler des processus :
  1. Soit comportant beaucoup de données mais avec de longues constantes de temps (gaz, pétrole),
  2. Soit avec peu de données mais des constantes de temps courtes (transports, petits réseaux électriques),

         mais jamais avec de telles exigences de volume et de temps.
En outre, les études techniques se sont révélées insuffisantes. La réponse à l’appel d’offre comportait une pré-étude d’architecture et un dossier justificatif de performances. Pour des raisons de coût, RTE s’est contenté d’une mise à jour de ces études en phase de réalisation. Avec le recul, il apparaît que le sujet avait été traité de façon superficielle.
Enfin, le Mini-SCADA, insuffisamment ambitieux n’a pas joué son rôle de signal d’alarme, ce qui a reporté la détection des problèmes à la réception usine.

Mais alors, pourquoi s’en est-on sorti ?

C’est d’abord grâce à un contrat de réalisation en « béton » comportant un échéancier de paiement incitatif pour le fournisseur avec des échéances importantes calées sur les réceptions et une répartition des paiements tenant le fournisseur en haleine jusqu’à la fin.
C’est ensuite grâce à l’implication des Directions de RTE et Thales qui ont su concilier réalisme et fermeté dans le pilotage à haut niveau du projet, et adapter les moyens tant en nombre qu’en compétences. En savoir plus sur ce qui a plus ou moins bien marché dans le projet SRC

Parlons de l’outil SRC

La complexité et la difficulté de ce projet ne doivent pas nous faire oublier que son objectif était de fournir aux dispatcheurs un outil dont nous détaillons à présent les caractéristiques.

L’architecture et les matériels
Le SRC, même s’il intègre les derniers standards en matière de sécurité (coupe-feu, authentification des utilisateurs) présente une architecture des plus classiques pour un SCADA. Un serveur principal doublé abrite les fonctions critiques tandis que les autres fonctions sont réparties sur des serveurs non doublés. Le mécanisme de redondance employé sur le SRC est une redondance synchrone à chaud. Les deux machines sont connectées à ARTERE et reçoivent les mêmes flux de données de téléconduite. Elles effectuent les mêmes traitements en parallèle, mais seul le Maître a le droit d’émettre vers ARTERE. Ce mécanisme permet de garantir qu’en cas d’avarie matérielle, aucune perte d’acquisition ou d’action opérateur n’a lieu. Elle permet par ailleurs de rendre le mécanisme de redondance transparent du point de vue de l’opérateur.
Les serveurs sont fournis par Hewlett-Packard de même que les écrans qui cathodiques dans les premières livraisons ont vite été remplacés par des écrans plats. En savoir plus sur l’architecture et les matériels des SRC

Les fonctionnalités
Le principal changement pour le dispatcheur, c’est l’interface Windows, offrant la manipulation de fenêtres, les menus déroulants, les boites à cocher, les boutons radio, les saisies dans des listes limitatives, etc.

 

Autre avantage, Les fonctions avancées sont désormais accessibles depuis les écrans du SRC(9)
L’imagerie s’enrichit des images de cellule et des images de quart (ensemble d’images de poste). Lien vers « Imagerie typique des SCADA Electriques »
Côté fonctionnel, c’est bien entendu la télécommande qui constitue la principales nouveauté. La télécommande par ordre élémentaire, déjà présente sur le SIRC est complétée par :

  • La télécommande par ordre de fonction,
  • La télécommande à partir de listes d’ordres élaborées par le dispatcheur.

Complément à rajouter

 

L’administration
L’équipe projet avait fait un gros effort pour spécifier des fonctions d’administration garantissant une exploitation facile et fiable du SRC. Le résultat est plutôt mitigé. Malgré l’utilisation d’un progiciel d’administration, les opérations(10) restent complexes et étaient au début, la principale source d’indisponibilité soit par suite d’erreur humaine soit par suite d’un comportement non nominal du SRC.

Les dispatchings de repli

Afin d’augmenter la continuité de service et la fiabilité des systèmes de dispatching, en plus de la redondance à chaud offerte par le système, une redondance à froid (ou tiède) a été prévue à l’aide d’une troisième chaine située dans un lieu physiquement éloigné de dispatching principal et nommé dispatching de repli (DRR).
Leur objectif est de permettre :

  • une reprise de la conduite du système électrique avec des moyens minimaux et sous un délai de quelques heures,
  • la conduite du système électrique dans des conditions proches de la normale sous un délai de quelques jours.

Dans ce but, le DRR dispose de moyens techniques implantés à demeure. L’installation est conçue pour accueillir ultérieurement des équipements complémentaires en cas de repli prolongé.

Les équipements à demeure :

  • un point d’accès au réseau de téléconduite représenté par un CACQ à l’époque du palier SDART, des Stations Réseaux pour le palier ARTERE.
  • Un tableau synoptique réduit,
  • Un animateur de tableau synoptique,
  • Les équipements de téléphonie semblables à ceux du dispatching principal,
  • Un SCADA non doublé et sans les serveurs annexes (cas du SRC),
  • Deux postes opérateur complets.

Réseaux locaux et alimentations sont déjà en place pour compléter la configuration du SRC (postes opérateurs, serveurs annexes, système de configuration).

Les essais périodiques :
On ne peut garantir le bon fonctionnement d’un système dormant qu’en réalisant périodiquement des essais de passage en replis. Ces essais ne sont pas simples ; ils nécessitent des actions d’administration sur le réseau ARTERE, des commutations de voie, etc. Cette complexité est à l’origine de difficultés qui ont amené à durcir les procédures et à réfléchir à repenser la fonction de repli. Ainsi sera lancé en 2009 dans le cadre du projet « Exploitation 2010 » un chantier visant à étudier puis expérimenter d’autres solutions.

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(1) Commande Automatique du Système Optimisé en Actif compte-tenu du Réseau :

 

(2) Remontée des informations nécessaires, des Centrales vers les Dispatching

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(3) Equipement d’Application : tous les équipements ayant un rôle fonctionnel comme les SCADA

 

(4) Logiciel de connexion à ARTERE

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(5) Fournisseur obtenant la meilleure note, cette note étant une combinaison d’une note technique et d’une note commerciale (prépondérante). Dans une attribution au moins disant, seul le prix de l’offre intervient.

 

(6) Société de Service en Informatique française, rachetée en 2001 par Schlumberger pour donner le groupe SchlumbergerSema. Ce dernier sera racheté par le groupe ATOS en 2004.

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(7) Journal Officiel de l’Union Européenne

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(8) Produit essentiellement utilisé dans la gestion des trains et des métros

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(9) Utilisation du serveur X Exceed

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(10) Par exemple, mise en service d’une nouvelle version de base de données ou de logiciel, sauvegardes, réinsertion de machines après arrêt pour maintenance, paramétrages des composants réseau, gestion des droits d’accès.

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