Présentation du SDART

Mis en avant

Le Schéma Directeur de l’Automatisation du Réseau de Transport ( SDART ) élaboré dans le début des années 1970, représente le premier projet de développement d’une infrastructure de télécommunications et d’informatique industrielle pour répondre aux objectifs de sûreté du système électrique, de rapidité des reprises de service après incident, notamment avec le déploiement du réseau de grand transport 400kV lié au plan de construction du parc nucléaire.

Il a été élaboré par un groupe de travail “Automatisation du Réseau” réunissant des compétences de la Direction des Études et Recherches, du Service des Mouvements d’Energie et du Service du Transport, d’Electricité de France (EDF).

Les principes directeurs

Il s’agit de regrouper au niveau du dispatching régional (7 dispatchings régionaux et un dispatching national ) les fonctions de décision, puis à terme, d’exécution des actions de conduite du réseau dans les postes électriques. Au niveau régional, le dispatching reçoit ainsi les informations nécessaires pour cette conduite du réseau : les téléinformations (ou télésignalisations ) d’état des organes ou d’alarme, et les télémesures. Le dispatching n’est pas seulement un centre de décision, il devient à terme un site de conduite du réseau (Centre Régional de Conduite – CRC -). En fait si l’infrastructure générale prévue pour cette conduite est réalisée dans les temps, le CRC n’aboutira pas dans les temps prévus et la télécommande des postes depuis les dispatchings sera mise en place avec le projet EXTEL à la fin des années 90 sur les outils informatiques existants des dispatchings (évolution des SIRC ).

Le SDART généralise la notion de Groupements de Postes, plus d’une centaine, équipés de Pupitres de Commandes Groupées (PCG). Il définit une chaîne continue de circulation des téléinformations depuis les postes HT jusqu’aux Dispatchings en passant par les PCG.

L’architecture du SDART

L’architecture de l’ensemble découle naturellement du concept d’organisation centralisée de l’exploitation du réseau électrique au niveau régional. Vers les PCG convergent ou transitent les informations (télésignalisations et télémesures) issues ou destinées aux postes asservis (PA), transmises par les équipements de téléconduite (PC, parfois nommés TCD) TLC11, ou ETC 50, qui vont se substituer progressivement aux matériels électromécaniques anciens ( Systèmes IV de CGCT ).

Au siège du PCG, sont sélectionnées et diffusées les informations intéressant le dispatching régional. C’est le rôle de l’ensemble de traitement (EDT), nouvel équipement qui collecte, concentre et restitue également sur une imprimante locale les événements issus des postes asservis via les équipements de téléconduite.

Au dispatching régional les calculateurs d’acquisition (CACQ) reçoivent et stockent les informations de l’ensemble des PCG de la région et les aiguillent vers les calculateurs de traitement et le synoptique local, mais aussi, pour certaines, vers le dispatching national ou vers les dispatchings régionaux voisins.

Sur le plan national, les sept calculateurs d’acquisition (CACQ) situés dans les dispatchings régionaux, avec le système informatique du dispatching national et les liaisons de transmission associées, constituent le réseau dit « de transmission en temps réel » (TTR).

Ce schéma est une révolution par rapport aux dispositions précédentes en faisant du site du groupement de postes, où apparait l’EDT (Ensemble de Traitement) un point de concentration des informations acquises au niveau des postes, avec retransmission vers le dispatching régional, lui-même point de passage vers le dispatching national.

La technologie associée fait largement appel aux techniques informatiques (microprocesseurs pour les téléconduites, mini-ordinateurs pour les EDT de PCG).

Méthode d’action

Le plan de développement prévoit une politique de déploiement coordonnée entre la mise en œuvre des équipements et les études afin d’aboutir à une organisation centralisée de la conduite du réseau électrique à l’horizon des années 1980- 1982. Au plan technique, il s’inscrit dans une perspective de palier technique. Pour l’exploitant, ce plan maintient la continuité dans le mode d’exploitation des postes, en réduisant les disparités dues à l’utilisation d’équipements différents. Ainsi, l’opérateur du PCG, commande de la même manière les postes asservis équipés d’un système de télécommande, de téléconduite ou avec un calculateur. Pour minimiser l’investissement, l’utilisation des équipements existants jusqu’à leur obsolescence est préconisée. C’est ainsi que sont maintenus dans un premier temps grâce à des adaptations les télécommandes Système IV du Transport existantes entre PCG et PA et les équipements “Informations codées » entre PA et les Dispatchings Enfin, la cohérence avec les plans de développement propres à d’autres services d’EDF, tels que ceux des services des Mouvements d’énergie ou de la Production hydraulique est prise en compte.

Le budget prévisionnel

La méthode d’évaluation détaillée s’appuie en matière de coûts sur des expérimentations conduites en particulier au CRTT Paris. Elle aboutit à une enveloppe financière globale de 230 MF (1973) n’intégrant pas les dépenses propres à l’installation des CRC aux sièges des dispatchings régionaux.

 

Attachements

Télécommande CGCT Système IV

Cet équipement « Système IV » de CGCT (Compagnie Générale de Constructions Téléphoniques) permet la transmission à distance d’informations binaires simples (ordre ou signalisation) entre deux points. Une armoire est disposée à chaque extrémité (Poste de commande -PC- et Poste asservi -PA- ) ; Les informations échangées entre chaque armoire se composent de mots de 4 bits et sont transmises à la vitesse de 50 bits par seconde. La sécurisation est assurée par « contrôle en retour », c’est à dire que le passage à l’étape suivante du processus (sélection du groupe, sélection de l’organe, commande, repos) est conditionnée par un retour d’information identique à l’information émise.

Voir le diagramme ci-dessous

Un tableau synoptique coté PC permet le passage des ordres et la visualisation des télésignalisations. Cet équipement permet ainsi l’exploitation d’un poste distant dans les mêmes conditions qu’un poste local et ce, avec une grande fiabilité.

  Description :
L’armoire de télécommande CGCT est équipée de cadres (paniers) comportant des

Bloc de relayage de Système IV de CGCT, .

relais électromécaniques fabriqués en très grande série, du même type type de ceux utilisés alors dans les auto-commutateurs téléphoniques.

Utilisation :
Jusqu’au début des années 1950, des agents sont présents dans tous les postes électriques HT/THT et effectuent les manœuvres nécessaires sur le réseau. A partir du milieu des années 1950, une politique progressive de suppression du personnel de gardiennage dans les petits et moyens postes est mise en place. Ces postes sont surveillés et manœuvrés à distance depuis des sites de postes plus importants à l’aide de systèmes de télécommandes et télésignalisations ou, simplement surveillés par des téléalarmes.
C’est à cette époque que les équipements CGCT Système IV sont devenus une référence pour la téléconduite d’installations distantes tant au Transport qu’à la Distribution. Ils seront progressivement déposés et remplacés dès la fin des années 1980, mais aujourd’hui encore un système de démonstration fonctionne parfaitement.

Dans les quatre videos suivantes vous aurez dez explications sur le fonctionnement de ce système de télécommande :

1 Le tableau synoptique

2  La commande d’un organe

3 Le changement de l’état d’un organe

4 Le contrôle général du système

Equipement de téléconduite ETC 50

Vue de face

Vue de face

C’’est un équipement permettant la téléconduite d’’ouvrages électriques, en particulier des postes HT/THT du Transport d’Énergie d’EDF. Il se présente sous forme d’une baie mise en place à chaque extrémité d’une liaison PC (poste de commande)/ PA (poste asservi). Il permet la transmission d’’informations dans les deux sens :
– PC vers PA : ce sont essentiellement des télécommandes, (248 possibilités).
– PA vers PC : ce sont des télémesures, de 64 à 128 possibilités, et des télésignalisations, 512 possibilités.
Toutes les informations sont transmises sous forme numérique, avec un protocole de transmission comportant une redondance et un codage permettant la détection d’’erreurs. La rapidité de transmission entre PC et PA est de 50 à 200 bits/s selon le besoin ; les voies de transmission sont doublées (en respectant une absence de mode commun) avec un système de surveillance de la qualité de transmission qui assure une permanence du service.

  • La baie PA comporte de haut en bas un rack d’alimentation, un rack de test du PA installé ici pour des besoins d’essais, un rack contenant un microprocesseur et des cartes périphériques, un rack d’extension de cartes périphériques.
  • La baie coté PC se présente de façon similaire. La technologie est du type TTL

Coté PA la baie de téléconduite est raccordée aux différents appareils du poste HT à commander et surveiller : (disjoncteurs, sectionneurs), départs de lignes du poste, transformateurs. Elle transmet vers le PC les positions des appareils (télésignalisations), des mesures de tension et de puissance (télémesures) et permet ainsi au poste de commande de connaître l’état électrique du PA et d’agir en conséquence.
La baie PC est raccordée à un tableau synoptique (voir l’image) représentant le schéma et l’état électrique du poste asservi à partir duquel on peut lancer les manœuvres nécessaires. Par ailleurs cette baie est raccordée par une liaison série à un calculateur – EDT ensemble de traitement – qui édite au PC un journal des événements survenus dans le(s) PA, et qui d’autre part assure la retransmission vers le Dispatching des informations (télésignalisations et télémesures) nécessaires à la conduite du réseau.

Utilisation :
Ces équipements de téléconduite ont été conçus au début des années 1970 dans le cadre du « Schéma Directeur de l’’Automatisation du Réseau de Transport » (SDART de 1973) qui définit une organisation centralisée de la conduite du réseau électrique. Les ETC 50 présentés ici constituent l’’élément de base de la transmission des téléinformations entre les postes asservis d’’une zone d’’exploitation et un poste de commande responsable de cette zone. Une remontée des téléinformations est assurée par l’EDT vers le Dispatching régional responsable de la conduite. De nombreux ETC 50 de CETT ont été mis en service dans les postes importants, de même que des TLC 11 M de Jeumont Schneider qui assurent les mêmes fonctions.

Les enjeux et contraintes de l’informatique industrielle et des télécommunications dans la construction du SDART

Le SDART a été défini et construit en fonction des contraintes techniques de l’époque. Il n’est pas inutile, quelques 40 années après sa conception, de se rappeler le contexte de l’informatique et des télécommunications des années 70 pour mieux comprendre la logique industrielle et technique de sa construction. Continuer la lecture

Le Poste de Commande Hydraulique ( PCH ) de Lyon

Dès 1960, les unités régionales (GRPH) du Service de la Production Hydraulique, avec les services des Télécommunications des unités régionales du Transport, mettent en oeuvre la coordination de plusieurs centrales depuis un poste de commande situé dans la centrale importante de la vallée ou depuis un dispatching. Dans les dispatchings, des tableaux centralisés sont mis en place :

  • télécommande de la station de transfert d’énergie par pompage du lac blanc et du lac noir depuis le dispatching de Nancy,
  • télécommande des centrales d’Orlu, l’Hospitalet, Mérens et Portillon depuis le dispatching de Toulouse,
  • télécommande des centrales de La Bathie, La Coche et Randens depuis le dispatching de Lyon

Au cours de la période 1975 à 1985 de développement de l’automatisation de la conduite du Système Electrique dans le cadre du SDART, le Service des Mouvements d’Energie souhaite développer la commande depuis ses centres de conduite des groupes des centrales de lac et des stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) afin de renforcer l’optimisation de la gestion de l’eau, et la réactivité des variations de production.

Il s’agit de :

– la STEP de Revin depuis le dispatching de Nancy,

– des 14 centrales de lac et des STEP des Alpes du nord depuis le Poste de Commande Hydraulique (PCH) de Lyon installé dans le Dispatching de Lyon.

Les équipements mis en œuvre sont identiques à ceux utilisés sur le réseau de transport : un calculateur Mitra 15 au PCH, doublé pour assurer la continuité de service, et des équipements de téléconduite ETC 50 pour les liaisons entre le PCH et les centrales hydrauliques.

Vers le PCH convergent ou transitent, les informations issues ou destinées

– aux centrales hydrauliques :

  • Mesures de niveau de la retenue
  • Alarme centrale,
  • Seuils de fréquence.

– aux groupes hydrauliques :

  • Mesure de puissance active
  • Mesure de puissance réactive,
  • Mesure de tension
  • Indisponibilité du groupe,
  • Groupe en commande locale,
  • Commande de démarrage en turbine,
  • Commande de démarrage en pompe,
  • Commande d’arrêt,
  • Commande de marche synchrone,
  • Consigne de puissance active,
  • Consigne de tension,
  • Niveau de réglage fréquence-puissance,
  • Commande de retour à 50 Hz

Les niveaux de réglage fréquence-puissance et de réglage secondaire de tension, automatisés, sont reçus du CACQ . Les commandes et les consignes sont transmises directement par le personnel du dispatching régional au dispatcheur du PCH pour manœuvrer.

structure du PCH de Lyon

Parallèlement à la mise en œuvre des postes de commande hydraulique par le Service des télécommunications pour les centrales de lac, le Service de la Production Hydraulique développe, avec des matériels différents, des Postes Hydrauliques de Vallée (PHV) pour les centrales d’éclusée et les centrales au fil de l’eau.

Avec la création de RTE et la séparation de celui-ci des autres activités d’EDF, c’est à dire à partir de l’An 2000, les PCH et PHV sont regroupés par EDF dans des Centres de Conduite Hydraulique à Toulouse, Lyon, Sainte Tulle et Kembs.

La conduite d’une usine hydraulique depuis un dispatching, à partir d’un calculateur MITRA15, est présentée dans cette vidéo : Depuis le pupitre de commande, choix du groupe, de sa puissance, contrôle de l’exécution.

 

La liaison Poste de Commande – Poste Asservi (PC-PA ) dans le palier SDART

La télécommande des postes électriques depuis les Pupitres de Commande Groupée (PCG) a nécessité le développement de nouveaux équipements assurant la liaison de téléconduite entre un PC (Poste de Commande) et un PA (poste asservi) pour chaque site.

Caractéristiques techniques générales

Les matériels développés pour ce palier conservent les principes qui ont prévalu par le passé en matière de télécommande, tout particulièrement pour les mécanismes qui se rapportent à la sécurité de transmission des ordres de télécommande et pour l’interface avec l’exploitant. Ainsi, l’ergonomie du tableau synoptique du PCG reste identique à celle précédemment promue tant pour le traitement de la fonction télécommande que pour celui des signalisations. Les caractéristiques fonctionnelles et techniques du futur équipement sont décrites par un cahier des charges, version N°2 TCD_A/02. Les innovations résident, entre autres, dans une harmonisation du traitement des informations sur synoptique, la restitution des événements datés en chronologie absolue ou relative[1]. Sur le plan de la transmission proprement dit, la surveillance de la qualité dans les deux sens du circuit de transmission utilisé marque un réel progrès ; les voies sont doublées La protection des messages à l’aide de code de redondance apporte également une sécurité complémentaire. Pour les télémesures, l’équipement est en capacité d’acquérir cycliquement au rythme de 10 secondes des signaux issus de capteurs analogiques, numériques ou impulsionnels.

Spécificités des matériels retenus

Deux constructeurs sont retenus :, la Compagnie Européenne de Télétransmission (CETT) avec son système ETC50 et Jeumont Schneider (JS) avec le TLC11M[2].

Que ce soit l’un ou l’autre des constructeurs, ces équipements sont bâtis autour de microprocesseurs contenant le programme qui commande des cartes périphériques spécialisées dans l’acquisition des télémesures et des télésignalisations (TM, TS) ou la restitution de télécommandes et de valeurs de consignes (TC, TVC). Le programme assure également la gestion des procédures de transmission entre poste de commande et poste asservi.

Configurations d’un PC et d’un PA TLC 11

Les possibilités standard de chaque équipement

La mise en œuvre nécessite une préparation du travail en amont du terrain, par exemple pour l’ETC 50, il faut décrire la liste des informations à transmettre et à traiter à l’aide de codes à graver dans des modules de mémoire morte. Cette opération s’effectue en laboratoire à l’aide d’un appareil spécial dont le coût et le maniement n’autorisent pas une large diffusion. Pour le TLC11, la programmation est un peu différente et apparemment plus simple et plus commode puisqu’il s’agit pour personnaliser la liaison de strapper à l’aide d’un fer à souder une mémoire à diodes.


[1] On parle de chronologie relative lorsque le calculateur EDT associé au PCG date l’événement à son arrivée au PCG. On dira que la chronologie est absolue lorsque ce même EDT reconstitue au PCG par un mécanisme approprié l’heure d’apparition de l’événement enregistrée au PA à partir d’un module horaire associé à cet événement et dont les caractéristiques sont transmises avec celui-ci.

[2] Ces matériels sont présentés en fonctionnement à ESTEL