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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Common Information Model

Modèle d'information commun CIM réseau électrique Modèle de données exploitation du réseau Numérisation CEI

Le Common Information Model, en abrégé CIM, est un modèle d'information abstrait et normalisé pour les systèmes d'alimentation en énergie électrique. Il décrit comment les équipements et autres objets d'un système électrique sont représentés de manière uniforme : nœuds du réseau, lignes, transformateurs, appareils de commutation, points de mesure, installations de production, charges, programmes d'appel et objets de marché. Le CIM n'est ni un logiciel ni une base de données. C'est un langage métier commun pour les données relatives au réseau électrique et aux processus d'affaires connexes. La norme parle d'un modèle abstrait qui représente tous les objets essentiels d'une entreprise d'approvisionnement en électricité qui interviennent typiquement dans l'exploitation. La version allemande de la norme l'appelle « Allgemeines Informationsmodell ». Attention : sous le même nom, il existe dans l'administration des systèmes informatiques une autre norme, sans rapport. Dans ce glossaire, il s'agit toujours du modèle du secteur de l'électricité.

Normes et structure

Le CIM est maintenu au sein du comité technique 57 de la Commission électrotechnique internationale (IEC) et est réparti sur trois séries de normes. Le noyau est constitué par l'IEC 61970-301, le modèle de base du CIM. Il est historiquement issu du monde des systèmes de conduite du réseau de transport (Energy Management Systems, EMS), mais est aujourd'hui utilisé en commun par toutes les parties. En Allemagne, c'est actuellement la norme DIN EN IEC 61970-301:2025-03 qui s'applique, fondée sur l'IEC 61970-301:2020 avec l'amendement 1 de 2022. L'IEC 61968-11 complète le modèle de base par des paquets pour les réseaux de distribution et pour le raccordement aux systèmes d'entreprise, par exemple la gestion des équipements, les ordres de travail, les clients, la gestion de la charge et le comptage. L'IEC 62325-301 étend le modèle aux données échangées par les participants aux marchés de l'électricité. La répartition selon laquelle l'IEC 61970 correspond au transport, l'IEC 61968 à la distribution et l'IEC 62325 aux marchés n'est donc qu'une règle empirique grossière. Les normes soulignent qu'un unique modèle d'information cohérent se trouve derrière tous les documents individuels.

Objets, attributs et relations

Sur le plan métier, le CIM se compose de classes, d'attributs et de relations. Ils sont décrits dans le langage de modélisation UML. Dans le CIM, une ligne n'est donc pas un simple nom dans un tableau. C'est un objet doté de paramètres électriques, il appartient à un niveau de tension et il est relié à des nœuds de connexion par des bornes. Un disjoncteur est un équipement doté de bornes et d'un état de commutation. Selon qu'il est ouvert ou fermé, il sépare ou relie des parties du réseau dans le calcul. Ce n'est que grâce à de telles relations que les données deviennent exploitables pour le calcul de répartition des charges, l'estimation d'état ou les calculs de court-circuit.

La topologie est particulièrement importante. Pour un calcul de réseau, il ne suffit pas de savoir quelles installations existent. Ce qui est déterminant, c'est la manière dont elles sont reliées électriquement et quel état de commutation s'applique à un instant donné. Le CIM sépare donc la structure physique composée d'équipements, de bornes et de nœuds de connexion de la topologie d'exploitation qui en est calculée. Celle-ci dépend des interrupteurs qui sont ouverts ou fermés à un moment donné. En simplifiant : la structure montre où les câbles sont posés. La topologie calculée montre où le courant peut effectivement circuler à l'instant considéré.

Modèle, profil et format d'échange

Le CIM est souvent confondu avec un format de fichier. La norme distingue cependant trois niveaux :

  • Le modèle d'information selon l'IEC 61970-301, l'IEC 61968-11 et l'IEC 62325-301 définit les notions et leur signification.

  • Les profils sélectionnent, pour un usage déterminé, un sous-ensemble du modèle global, le restreignent et fixent des champs obligatoires.

  • Les formats d'échange règlent la représentation technique. Pour les modèles de réseau, il s'agit surtout de CIMXML selon l'IEC 61970-552. Il utilise le schéma RDF du CIM de l'IEC 61970-501 et construit dessus des documents XML. CIMXML s'inspire de RDF/XML, mais de manière plus stricte : il n'autorise qu'une syntaxe simplifiée et ne doit donc pas être assimilé simplement à un RDF/XML quelconque. Les messages entre applications, par exemple selon l'IEC 61968 ou dans le domaine du marché, sont le plus souvent décrits à l'aide de schémas XML.

Un format d'échange peut être changé sans que la signification métier soit perdue. Inversement, le format le plus moderne n'est guère utile si les partenaires interprètent différemment les notions, les unités et les relations entre objets.

CGMES dans le réseau de transport européen

Le profil CIM le plus important en Europe est le Common Grid Model Exchange Standard (CGMES) de l'ENTSO-E, appelé à l'origine Common Grid Model Exchange Specification. Par le biais du CGMES, les gestionnaires de réseau de transport échangent des modèles de réseau pour la planification de l'exploitation et le développement du réseau. Chaque gestionnaire fournit un modèle de sa zone de responsabilité, et ces modèles individuels donnent naissance à un modèle de réseau européen commun. Selon l'IEC, le CGMES couvre la modélisation pour les calculs de répartition des charges, de court-circuit et de dynamique, et permet en outre l'échange de schémas de commutation et de données géographiques.

Concernant l'état des versions : le CGMES 2.4.15 a été publié en 2017 comme spécification technique IEC TS 61970-600-1/-2. Depuis 2021, le CGMES 3.0 est normalisé comme IEC 61970-600-1/-2:2021, et l'ENTSO-E indique les versions de 2017 comme remplacées. En exploitation, des versions plus anciennes et plus récentes peuvent être utilisées côte à côte pendant un certain temps. La version applicable à un échange donné doit donc être clarifiée au cas par cas.

Importance dans le réseau de distribution et dans les processus de marché

L'importance du CIM croît parce que l'exploitation du réseau dépend de plus en plus des données. Traditionnellement, les modèles de réseau se trouvent dans les systèmes de conduite, les données géographiques dans des applications SIG, les données de référence dans des systèmes de gestion des actifs, les valeurs mesurées dans des bases de données propres et les informations de marché dans des systèmes de communication. Cela devient un problème dès que le même équipement doit être décrit de la même manière dans plusieurs processus. Un transformateur qui porte un nom différent dans la planification et dans le système de conduite devient une source d'erreurs lorsqu'un calcul automatisé utilise les deux sources.

Les gestionnaires de réseau de distribution possèdent un très grand nombre d'équipements, mais, historiquement, moins de mesures en temps réel que les gestionnaires de réseau de transport. En même temps s'ajoutent le photovoltaïque, les pompes à chaleur, l'infrastructure de recharge et les équipements de consommation pilotables. Quiconque veut examiner des demandes de raccordement, repérer des congestions ou évaluer la flexibilité a besoin de données uniformes sur la structure du réseau, les installations, les points de mesure et les raccordements de clients. Les extensions pour les réseaux de distribution dans l'IEC 61968 couvrent notamment les réseaux moyenne et basse tension déséquilibrés ainsi que les installations de production décentralisées. Le CIM ne résout pas lui-même ces tâches. Il peut cependant fournir la base de données commune pour des applications telles qu'un ADMS.

Les processus de marché se réfèrent eux aussi à des objets du réseau : programmes d'appel, comptabilisation des écarts, attribution de capacités et gestion des congestions. L'IEC 62325 contient à cet effet, entre autres, un profil pour le marché européen de l'électricité. Lorsqu'une zone de marché, un point de raccordement au réseau ou une unité de production sont décrits différemment dans divers systèmes, cela entraîne un effort de concertation. Une restriction s'applique ici : la communication de marché allemande entre fournisseurs, gestionnaires de réseau et exploitants de points de mesure fonctionne jusqu'à présent majoritairement via des formats propres, non fondés sur le CIM.

Ce que le CIM n'est pas

La normalisation ne crée pas automatiquement l'interopérabilité. Les normes sont volumineuses et les applications pratiques utilisent des profils. Deux systèmes peuvent formellement utiliser tous deux le CIM et travailler néanmoins avec des versions de profil, des extensions ou des champs obligatoires différents. La coopération ne fonctionne que lorsque le modèle, le profil, les règles de contrôle, la gestion des versions et les accords métier concordent. L'ENTSO-E exploite donc, pour le CGMES, une procédure propre de contrôle de conformité.

Le CIM n'est pas non plus un jumeau numérique achevé. Le modèle peut prévoir qu'un transformateur possède une puissance assignée, un niveau de tension et certains nœuds de raccordement. Il ne peut en revanche pas garantir que ces valeurs soient correctement saisies et tenues à jour. L'introduction du CIM n'est donc pas un pur projet informatique. Les services métier doivent clarifier quel système fait foi pour quels objets, comment les modifications sont validées, comment les données historiques sont traitées et quel doit être le niveau de détail d'un modèle de réseau. Un modèle de réseau de transport requiert d'autres détails qu'un modèle pour un réseau basse tension.

Sur le plan économique, le CIM vaut surtout la peine là où les interfaces, le nettoyage des données et la concertation manuelle occasionnent beaucoup d'efforts. Dans un premier temps, toutefois, la migration, la formation et la maintenance des données coûtent elles-mêmes de l'argent. Le bénéfice n'apparaît que lorsque les échanges de données récurrents fonctionnent de manière plus stable et que de nouvelles applications peuvent être raccordées plus facilement.

Pour la numérisation du système électrique, cette délimitation est centrale. Une valeur mesurée dit peu de chose sans lien avec le point de mesure, l'équipement, l'horodatage et la configuration du réseau. Le CIM décrit les objets auxquels se rapportent les valeurs mesurées et les calculs. Il ne décide toutefois pas si les gestionnaires de réseau doivent divulguer des données, quelles règles de protection des données s'appliquent ou qui paie la qualité des données. Ces questions relèvent de la régulation et de la gouvernance d'entreprise. En bref : le CIM est le langage de description normalisé grâce auquel les données de réseau deviennent compatibles entre applications techniques et applications du secteur énergétique. Il ne remplace cependant ni des données entretenues ni des responsabilités clairement définies.

Sources

Autres entrées du glossaire

Edited by eCMS on 11.11.2026 17:51

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