Projet TASTING

Aperçu

Transformation numérique des réseaux d’énergies pour une meilleure résilience et flexibilité du système

Raphaël Caire, Enseignant Chercheur, Grenoble INP

Référence ANR : 22-PETA-0012

Les infrastructures énergétiques, en particulier électriques, connaissent un bouleversement majeur dit révolution 4D  pour Décarbonisation, Décentralisation, Digitalisation et Démocratisation. La croissance rapide de la part des énergies renouvelables dans la production d’électricité nécessite de trouver des solutions pour assurer à tout instant l’équilibre entre production et demande. La sécurisation des infrastructures est aussi un enjeu majeur. Les Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) qui contribuent depuis des décennies au fonctionnement optimal du réseau doivent évoluer pour des performances accrues, une plus grande facilité de déploiement et de mise à niveau, une forte résilience.

TASTING propose de nouvelles solutions technologiques, cyberphysiques ou numériques, fiables et sûres pour répondre à ces enjeux majeurs. Il aborde les grands défis liés à la modernisation et la sécurisation des systèmes électriques avec la dimension du continuum cloud/edge. Les défis scientifiques ciblés sont liés à l’infrastructure des TIC en tant que facilitateur clé et fournisseur de solutions face aux changements profonds auxquels nos infrastructures énergétiques seront confrontées dans les prochaines décennies.

Mots-clés : Fiabilité – Sécurité – Infrastructures énergétiques – Algorithmes de contrôle – Cyber-attaques – Architectures distribuées – Systèmes cyber-physiques – Apprentissage automatique – Surveillance en temps réel – Détection des intrusions – Réglage adaptatif – Jumeaux numériques – Réseaux électriques – Optimisation – Déploiement sur le matériel – Détection des défauts – Adaptation automatique – Stabilité des réseaux – Topologie du réseau

Tâches

Nos recherches

Fiabilité et sécurité des infrastructures

La recherche se concentrera sur la conception de nouvelles méthodes d’algorithmes de contrôle qui prendront en compte les contraintes des couches physiques et cyber-physiques. Elle proposera également des méthodes de vérification d’exécution basées sur la validation formelle des propriétés de sécurité pour détecter les cyber-attaques qui peuvent cibler les infrastructures énergétiques.

Architectures distribuées de systèmes cyber-physiques

• Evaluation de méthodes de contrôle entièrement distribuées, comme par exemple les systèmes multi-agents, pour les comparer avec des techniques semi-décentralisées,
• Conception de nouvelles méthodes de décision par consensus pour les réseaux d’énergie, spécialement adaptées aux architectures de contrôle hautement distribuées,
• Instrumentation numérique intelligente et distribuée, basée sur l’apprentissage automatique, pour la surveillance de l’état de santé en temps réel ainsi que pour la détection d’intrusion dans les réseaux de communication des réseaux d’énergie,
• Réglage de fréquence adaptatif et distribué optimisant les zones de réseau locales confrontées à une production d’énergie intermittente

Déploiement facilité sur le matériel

Cette tâche vise à développer des méthodes et des algorithmes à mettre en œuvre sur le matériel dans les sous-stations numériques. Principalement, TASTING proposera :

• des méthodes numériques pour détecter les défauts dans les réseaux d’énergie afin d’améliorer la stabilité et la disponibilité des réseaux haute et moyenne tension,
• des méthodologies pour détecter tout changement dans la topologie du réseau et ensuite adapter automatiquement les contrôleurs basés sur des modèles.