📇 Vue d’ensemble du projet

Distribution Operation Reinforced by Intelligent Switches (DORIS)

Un système intelligent d’automatisation du réseau basé sur des interrupteurs intelligents et des agents distribués, conçu pour réduire les coupures et améliorer la gestion de la distribution électrique.

🏢 Start-up / Organisation

EMAE (bénéficiaire), HartBR (partenaire technique) et INESC P&D Brasil (assistance technique)

👤 Responsables du projet

Raúl António da Costa Cravid (EMAE) ; Valdemira Carvalho (EMAE) ; Celso Lellis (HartBR) ; Luiz Eduardo de Antônio (HartBR) ; Mauro Augusto da Rosa (INESC P&D Brasil) ; Paulo César Rodrigues (INESC P&D Brasil) ; Talita Santos Alves Chagas (INESC P&D Brasil)

🌍 Pays

Brésil, projet développé à São Tomé-et-Príncipe

⚡ Segment du secteur énergétique

Gestion du réseau, automatisation du réseau, supervision et maintenance

🧠 Technologies clés

IoT (LoRa, NB-IoT), intégration SCADA, agents intelligents distribués (architecture BDI), recloser intelligent

📊 Statut

Pilote et déploiement

Défi

Quel problème est adressé ?

São Tomé-et-Príncipe fait face à des défis majeurs dans l’exploitation et la maintenance de son réseau de distribution électrique, notamment des coupures fréquentes, une capacité limitée de supervision en temps réel et des pertes énergétiques élevées. En 2023, le pays a connu 38 coupures totales, entraînant des pertes économiques estimées entre 2 et 5 millions d’euros. De plus, la restauration du service est actuellement réalisée manuellement, ce qui augmente les temps d’interruption et les coûts opérationnels.

Pourquoi cet enjeu est important dans l’écosystème énergétique local

L’instabilité de l’approvisionnement électrique a un impact direct sur l’activité économique et le développement social. Elle fragilise également la fiabilité et l’efficacité des infrastructures énergétiques nationales, limitant la capacité du pays à soutenir sa croissance et ses services essentiels.

La solution

Que fait le projet ?

Le projet DORIS déploie un système automatisé de gestion du réseau de distribution basé sur des interrupteurs intelligents (reclosers/sectionalizers) intégrés à des réseaux de communication IoT (LoRa et NB-IoT). Ces dispositifs permettent la supervision à distance, la détection des défauts et l’isolement automatique des sections affectées du réseau. Le système permet également une reconfiguration autonome du réseau et un rétablissement plus rapide de l’alimentation électrique, améliorant ainsi la stabilité, la qualité et la continuité du service.

Qu’est-ce qui rend cette solution innovante ?

La solution repose sur une automatisation distribuée basée sur des agents intelligents structurés selon l’architecture BDI (Beliefs, Desires, Intentions), permettant aux équipements de prendre des décisions de manière autonome et de rétablir le service avec une intervention humaine minimale.

Fonctionnement

En pratique

Le système fonctionne grâce à l’installation de reclosers intelligents à des points stratégiques du réseau de distribution. Chaque équipement est capable d’interpréter l’état du réseau, d’identifier les défauts et de coordonner ses actions avec les équipements voisins afin d’isoler la zone affectée et de rétablir le service.

Outils, plateformes et données utilisés

• Serveur ArpeggIO
• Connectivité IoT (LoRa, NB-IoT)
• Fonctionnement autonome (auto-alimenté)
• Géolocalisation intégrée
• Connectivité Bluetooth 5.0
• Compatibilité SCADA
• Protection renforcée (IP65)
• Signalisation LED et indicateur mécanique

Technologies mobilisées

• Réseaux IoT
• Intégration SCADA
• Agents intelligents distribués (architecture BDI)

Utilisateurs

• Opérateurs du réseau EMAE
• Équipes techniques en charge de l’exploitation et de la maintenance

Exemples d’applications terrain

• Reconfiguration autonome du réseau pour un rétablissement plus rapide du service
• Supervision à distance des équipements et des conditions du réseau

Impact sur le terrain

Impact concret

Le système permet une détection et un isolement plus rapides des défauts, réduisant significativement la durée des coupures et améliorant la fiabilité de l’approvisionnement électrique.

Contribution à la digitalisation et à la résilience

Les interrupteurs intelligents assurent une surveillance continue du réseau et communiquent via des réseaux IoT, permettant une supervision à distance en temps réel. Intégrés aux systèmes SCADA, ils offrent aux opérateurs un accès aux données opérationnelles et la possibilité de piloter les équipements à distance.

Les équipements peuvent également réagir localement aux incidents, réduisant les délais d’intervention, améliorant l’efficacité opérationnelle et renforçant la fiabilité du système électrique.

Chiffres clés

• 54 585 clients desservis par EMAE
• 38 coupures totales enregistrées en 2023
• 2 à 5 millions d’euros de pertes économiques liées aux coupures
• 37 % de pertes globales sur le réseau électrique

Résultats à ce jour

Après les sept premiers mois du projet, plusieurs étapes clés ont été réalisées :

• Caractérisation technique détaillée du système électrique, incluant les infrastructures de production, les sous-stations, les niveaux de tension et la topologie du réseau
• Identification des points critiques du réseau et définition des exigences d’intégration des équipements intelligents
• Développement initial du modèle de simulation, avec structuration des bases de données et premières analyses de flux de puissance

Prochaines étapes

La prochaine phase portera sur l’approfondissement des analyses du réseau et la finalisation des critères de sélection des points d’installation stratégiques. En parallèle, le développement et l’intégration de l’architecture d’agents intelligents seront lancés, suivis de tests en environnement simulé et de la préparation des phases de validation sur le terrain.