Télécommande et téléconduite (Fernwirktechnik) · Glossaire

La technique de télécommande et de téléconduite (Fernwirktechnik) désigne l'équipement technique et les procédés de communication permettant de mesurer, de surveiller et de piloter des installations éloignées dans l'espace. Dans le système électrique, elle relie des équipements d'exploitation à un centre de conduite, par exemple des installations de commutation, des postes de transformation, des postes de distribution locaux, des installations de production, des stockages ou de grands consommateurs. Par cette liaison transitent des valeurs mesurées, des états de commutation, des messages de défaut, des avertissements et des ordres de commande. La série de normes internationale IEC 60870 s'intitule « Telecontrol equipment and systems ». Elle décrit la télécommande comme la surveillance et le pilotage de processus géographiquement très étendus.

Télémesure, télésignalisation, télécommande

Trois fonctions de base relèvent de cette notion. La télémesure fournit des valeurs telles que la tension, le courant, la puissance active et réactive, la fréquence ou la température. La télésignalisation transmet des états, par exemple si un disjoncteur est ouvert ou fermé ou si une excitation de protection est présente. Avec la télécommande, le centre de conduite donne des ordres : il commute une cellule, modifie une valeur de consigne ou limite une injection. S'y ajoute généralement la transmission de valeurs de comptage. Dans la pratique, ces fonctions convergent par l'intermédiaire d'appareils de télécommande, de la conduite de poste, de réseaux de communication et de systèmes de conduite. Le système de conduite est souvent désigné comme système SCADA.

Distinction par rapport à la conduite, à la protection et aux compteurs intelligents

La technique de télécommande fait partie de la technique de conduite, mais ne s'y confond pas. La technique de conduite est le cadre plus large de la surveillance, de la conduite et de l'automatisation des installations et des réseaux. La technique de télécommande y constitue surtout la liaison de transmission entre les installations distantes et le niveau de conduite opérationnel. L'interface de commande et le traitement des données dans le centre de conduite, c'est-à-dire le système SCADA, utilisent cette liaison. La technique de télécommande doit aussi être distinguée de la technique de protection. Les appareils de protection détectent les courts-circuits, les défauts à la terre ou les états de fonctionnement inadmissibles et déclenchent localement en quelques millisecondes. La technique de télécommande peut transmettre des messages de protection et appuyer des manœuvres de commutation. Elle ne remplace toutefois pas une fonction de protection qui doit travailler de manière autonome et très rapide.

On confond souvent la technique de télécommande avec les compteurs intelligents. Un système de mesure intelligent enregistre et transmet surtout des données de consommation et d'injection aux points de mesure. La technique de télécommande dans l'exploitation du réseau sert en revanche à la conduite opérationnelle d'installations techniques. Elle doit signaler les états en temps utile, transmettre les ordres de façon sûre et rester si possible disponible même en cas de perturbations. La frontière n'est toutefois pas totalement rigide. En Allemagne, le droit prévoit de plus en plus le système de mesure intelligent doté d'un dispositif de commande comme voie de communication pour le pilotage de petites installations de production et de consommateurs pilotables. Un compteur seul ne fait cependant pas d'une installation une unité d'exploitation intégrée par télécommande. Inversement, une installation de commutation dotée d'un raccordement de télécommande peut fonctionner sans aucun système de mesure intelligent.

Structure technique et protocoles

La technique de télécommande se compose d'appareils sur site, de voies de communication, de protocoles et de systèmes dans le centre de conduite. Sur site, des transformateurs de mesure, des capteurs, des appareils de protection et des appareils de terrain recueillent les informations. Les appareils de télécommande, aussi appelés Remote Terminal Units (RTU), collectent les données, leur attribuent des horodatages et les envoient au système de conduite. Ils transmettent à l'installation les ordres du centre de conduite. Dans les postes numériques modernes, les appareils de terrain et de protection assument eux-mêmes une grande partie de ces tâches. Comme voies de transmission servent des fibres optiques, des lignes en cuivre, des réseaux radio et de téléphonie mobile ainsi que des réseaux étendus propres aux gestionnaires de réseau.

En Europe, les protocoles suivants sont surtout répandus : IEC 60870-5-101 pour les liaisons série et IEC 60870-5-104. L'IEC décrit IEC 60870-5-104 comme un accès réseau pour IEC 60870-5-101 via des profils de transport standard. Dans la pratique, cela signifie une transmission via TCP/IP. La version consolidée actuelle est l'édition 2.1 de 2016. La série de normes IEC 61850 est en revanche en premier lieu une norme de communication avec un modèle de données pour le poste. Elle est toutefois désormais aussi utilisée pour les liaisons entre le poste et le centre de conduite. Les protocoles définissent comment les valeurs mesurées, les messages, les horodatages et les ordres sont structurés, adressés et acquittés. Cela rend possible l'interopérabilité d'appareils de fabricants différents.

Importance pour l'exploitation du réseau et le réseau de distribution

Les réseaux électriques doivent être conduits en permanence dans des limites techniques. La tension, la charge et les états de commutation sont donc des grandeurs d'exploitation, et non des grandeurs abstraites de planification. Un gestionnaire de réseau qui ne sait pas si un interrupteur est ouvert, quelle quantité une installation injecte ou si une ligne est surchargée ne peut apprécier l'état du réseau que de manière incomplète. La technique de télécommande fait d'installations réparties des installations que l'on peut conduire sur le plan opérationnel. Ses valeurs mesurées constituent en outre la base de procédés tels que l'estimation d'état, qui complète par le calcul les points de mesure manquants.

Cela devient particulièrement important dans le réseau de distribution. Autrefois, de nombreux réseaux de distribution étaient à peine observés. Le courant circulait principalement des niveaux de tension supérieurs vers les consommateurs. De nombreux postes de distribution locaux n'avaient pas de mesure continue, et les manœuvres étaient effectuées sur place en cas de besoin. Avec le photovoltaïque, l'énergie éolienne, les pompes à chaleur, l'infrastructure de recharge et les batteries de stockage, cela change. L'injection et la consommation fluctuent davantage, le courant peut changer de sens, et les problèmes de tension ou les congestions apparaissent de manière plus locale. La technique de télécommande est la condition pour détecter de tels états et intervenir de façon ciblée.

Pilotabilité à distance des installations décentralisées en Allemagne

Pour les installations d'énergies renouvelables et de cogénération (KWK) en Allemagne, le § 9 EEG 2023, dans la version actuellement publiée, règle dans quelle mesure elles doivent être pilotables à distance. En principe, les exploitants doivent garantir l'état technique de leur installation de telle sorte que deux choses soient possibles : l'exploitant du point de mesure peut installer des systèmes de mesure intelligents et des dispositifs de commande. Les gestionnaires de réseau ou d'autres ayants droit peuvent à tout moment consulter l'injection réelle et commander à distance la puissance injectée, soit complètement, soit, dès que cela est techniquement possible, par paliers ou en continu. Les petits appareils solaires enfichables jusqu'à 2 kilowatts de puissance de modules et 800 voltampères de puissance d'onduleur derrière un point de soutirage en sont exclus.

Tant que le système de mesure intelligent avec dispositif de commande n'est pas installé et que la pilotabilité n'a pas été testée avec succès pour la première fois, des obligations transitoires s'appliquent. Elles dépendent de la puissance installée :

À partir de 100 kilowatts : le gestionnaire de réseau doit pouvoir consulter à tout moment l'injection réelle et commander à distance et réduire la puissance injectée, en tout ou en partie.
À partir de 25 et en dessous de 100 kilowatts : le gestionnaire de réseau doit pouvoir commander à distance et réduire la puissance injectée. Les installations bénéficiant d'une rémunération d'injection ou d'un supplément pour l'électricité fournie aux locataires (Mieterstromzuschlag) doivent en outre limiter l'injection de puissance active au point de raccordement à 60 pour cent de la puissance installée, ou choisissent cette limitation comme alternative.
En dessous de 25 kilowatts : pour les installations bénéficiant d'une rémunération d'injection ou d'un supplément pour l'électricité fournie aux locataires ainsi que pour les petites installations de cogénération, la limitation à 60 pour cent au point de raccordement s'applique. Selon les dispositions transitoires, elle ne s'applique pas à toutes les installations existantes.

Il en résulte que la pilotabilité technique, le pouvoir juridique et l'incitation économique sont des niveaux distincts. Lors du redispatch, un gestionnaire de réseau peut, selon des règles définies, adapter des injections afin d'éviter des congestions du réseau. Dans le cas de la flexibilité de marché, une installation modifie en revanche sa puissance en raison de prix ou de contrats, par exemple à la demande d'un commercialisateur direct. La même interface peut être utilisée dans les deux contextes, mais les droits d'accès diffèrent. Qui peut voir quelles données, qui peut piloter et quelle priorité un ordre de sécurité du réseau a sur un programme de marché, cela est déterminé par le droit de l'énergie, les règles techniques de raccordement, les contrats de raccordement au réseau, ainsi que les exigences de protection des données et de sécurité informatique. La technique crée des possibilités d'action ; l'utilisation admissible résulte de ces règles.

Télécommande ne signifie pas automatisation

Une erreur fréquente consiste à assimiler la technique de télécommande à une automatisation complète. Un raccordement par télécommande signifie d'abord seulement que des données et des ordres peuvent être transmis. Que cela devienne un déroulement automatique dépend des règles du système de conduite, des autorisations, des responsabilités et des contrôles de sécurité. De nombreuses manœuvres de commutation restent délibérément soumises à des décisions humaines, car il y va de la sécurité des personnes et des installations. L'automatisation peut être judicieuse, par exemple pour la localisation de défauts, la commutation après un défaut ou la régulation de tension. Pour cela, la qualité des mesures, le modèle de données, la communication et la responsabilité opérationnelle doivent concorder.

Qualité des données, coûts et bénéfices

La technique de télécommande est toujours aussi de la gestion de données. Les valeurs mesurées doivent être plausibles, porter le bon horodatage et être localisées au bon endroit dans le modèle de réseau. Un état de commutation erroné dans le système de conduite peut conduire à de mauvaises décisions. Une valeur mesurée tardive peut masquer une surcharge. Si le modèle de l'installation est incomplet, un ordre de commande n'a peut-être pas l'effet attendu. L'installation physique, son image numérique et les processus d'exploitation doivent donc concorder.

Sur le plan économique, la technique de télécommande est à double tranchant. Elle coûte de l'argent pour les appareils, les raccordements de communication, le paramétrage, la gestion des données, la maintenance, la cybersécurité et l'intégration dans le centre de conduite. En contrepartie, elle peut éviter ou différer des extensions de réseau, circonscrire plus vite les perturbations, raccourcir les durées de rétablissement de l'alimentation et mieux exploiter les équipements existants. Le bénéfice naît rarement d'un seul appareil, mais seulement lorsque de nombreuses installations sont observées de manière fiable et que les données alimentent la conduite du réseau, la planification et le traitement des perturbations.

Sécurité informatique

La technique de télécommande ne transmet pas seulement des informations. Elle peut déclencher de véritables manœuvres de commutation et modifier des valeurs de puissance. C'est pourquoi la sécurité informatique est centrale : les voies de communication doivent être protégées, les accès restreints, les ordres traçables et les systèmes sécurisés contre la manipulation. Contrairement à l'informatique de bureau, la disponibilité et la sûreté d'exploitation passent au premier plan, car un réseau ne peut pas simplement être mis hors service pour corriger un problème logiciel. Pour les exploitants de réseaux d'électricité et de gaz en Allemagne, le § 11 al. 1a EnWG exige une protection appropriée des systèmes de télécommunication et informatiques nécessaires à l'exploitation sûre du réseau. L'Agence fédérale des réseaux (Bundesnetzagentur) l'a concrétisé dans le catalogue de sécurité informatique, qui exige un système de management de la sécurité de l'information certifié. Selon les indications de la Bundesnetzagentur, les catalogues actuels restent applicables jusqu'à la publication d'un nouveau catalogue. Pour IEC 60870-5-101 et -104, il existe en outre des extensions de sécurité normalisées selon IEC 62351.

Mise en perspective

La technique de télécommande est une base technique de ce que l'on appelle souvent le réseau intelligent (Smart Grid). Cette notion reste imprécise tant que l'on ne sait pas quels points de mesure sont relevés, quelles installations sont pilotables, quels processus sont automatisés et qui peut y accéder. La technique de télécommande décrit le niveau concret où naissent la visibilité et les possibilités d'intervention. Elle ne résout à elle seule ni les congestions du réseau ni les problèmes de coordination. Elle montre toutefois comment les équipements d'exploitation sont sollicités et quelles interventions sont techniquement possibles.

À proprement parler, la technique de télécommande ne désigne donc ni la numérisation en général, ni la simple saisie de données de mesure, ni le pilotage à distance libre d'installations quelconques. Elle est la liaison opérationnelle entre des installations électriques distantes et la conduite du réseau. Elle est importante parce qu'un système électrique comportant de nombreux éléments décentralisés, fluctuants et flexibles ne peut être conduit que de manière incomplète sans mesure, signalisation et pilotage fiables.

Sources

Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG 2023), § 9 Technische Vorgaben — Bundesministerium der Justiz / Bundesamt für Justiz (gesetze-im-internet.de); unbekannt (am 2026-11-11 abgerufene Fassung). § 9 Abs. 1, 2 und 2a EEG 2023
IT-Sicherheit im Energiesektor — Bundesnetzagentur; unbekannt. Einleitung der Seite
IEC 60870-5-104:2006+AMD1:2016 CSV – Telecontrol equipment and systems – Part 5-104 — International Electrotechnical Commission (IEC), TC 57; 2016-06-07. Produktseite, Titel und Metadaten; ergänzend Seite zur Ausgabe 2006 (webstore.iec.ch/en/publication/3746)
IT-Sicherheitskatalog gemäß § 11 Absatz 1a Energiewirtschaftsgesetz — Bundesnetzagentur; 2015-08. Abschnitte B und E (laut Suchergebnis)

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