fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l’Université de Jaén (Universidad de Jaén, UJA), dans le cadre d’un projet financé par le ministère de l’Université, de la Recherche et de l’Innovation du gouvernement andalou (Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía), ont mis au point un dispositif à faible coût permettant de détecter en temps réel les défauts et anomalies du réseau électrique. Ce système combine un équipement électronique installé dans le tableau de distribution avec un programme informatique open source, capable de surveiller les installations domestiques et industrielles et d’envoyer automatiquement les données vers le cloud.

Cette solution s’adresse aux entreprises industrielles, aux gestionnaires d’installations électriques et aux compagnies énergétiques qui ont besoin d’un accès continu aux informations sur la qualité de l’énergie électrique. Contrairement aux équipements commerciaux plus coûteux et présentant un délai d’accès aux données, cette innovation de l’Université de Jaén permet d’enregistrer instantanément les anomalies dès leur apparition, et peut même fonctionner dans des environnements sans couverture Wi-Fi.

La principale contribution technique de ce dispositif réside dans la combinaison de la mesure en temps réel avec la connectivité de l’Internet des objets (Internet of Things, IoT). La transmission des informations utilise la technologie LoRaWAN, une technologie sans fil à faible consommation et longue portée, capable d’envoyer en continu des données sans dépendre d’un réseau Wi-Fi à proximité, facilitant ainsi le déploiement dans des environnements industriels ou des zones à connectivité limitée. Le dispositif est fabriqué avec des composants électroniques standard, ce qui réduit les coûts de production, et la technologie LoRaWAN consomme moins d’énergie lors de la transmission des données, offrant une sécurité accrue contre les accès non autorisés. Ce système est également conçu pour la gestion des réseaux intelligents, contribuant à l’intégration des énergies renouvelables dans le réseau électrique, car ces sources d’énergie introduisent généralement davantage de distorsions dans les signaux électriques.

Cette étude répond à un problème de plus en plus prégnant dans les systèmes électriques actuels : les appareils tels que les chargeurs de véhicules électriques, l’éclairage LED et les équipements électroniques introduisent des distorsions de signal qui, si elles ne sont pas détectées à temps, peuvent entraîner des pannes, des surchauffes ou des pertes d’énergie. Le fonctionnement du système est décrit dans un article publié dans la revue Internet of Things, intitulé « Design and implementation of a low-cost, open-source power quality analyser for smart grids ». Ce dispositif analyse la qualité de l’énergie électrique dans les installations domestiques ou industrielles, en détectant à la fois le signal principal et les distorsions mineures (harmoniques) qui affectent la stabilité. Pour ce faire, les chercheurs ont conçu un appareil compact intégrant des modules de mesure de tension et de courant, échantillonnant des milliers de données par seconde, et appliquant des techniques mathématiques pour extraire les fréquences supplémentaires polluant le signal électrique, identifiant ainsi les distorsions potentielles via un traitement logiciel. Les informations sont automatiquement envoyées à un serveur internet, consultables en temps réel depuis un ordinateur ou un appareil mobile. Francisco Sánchez Sutil, chercheur à l’Université de Jaén, souligne que le réseau électrique a besoin d’informations instantanées pour optimiser son fonctionnement et prévenir les accidents.

L’équipe de recherche a validé le dispositif dans une installation réelle de l’Université de Jaén comptant 36 points de charge pour véhicules électriques. Au cours d’un test d’un mois, les scientifiques ont analysé le comportement du réseau et confirmé que le système pouvait détecter avec une grande précision les variations de tension, de courant et d’harmoniques. Les tests ont également révélé que les chargeurs de véhicules électriques eux-mêmes peuvent provoquer des déséquilibres du réseau et des distorsions de signal, démontrant la nécessité d’outils de surveillance capables d’évaluer leur impact en temps réel. Dans la prochaine phase, l’équipe travaille à étendre les capacités du système pour détecter les harmoniques à plus haute fréquence (appelées ultra-harmoniques) associées aux nouveaux équipements électroniques, visant à améliorer la qualité des mesures et à anticiper les problèmes émergents dans le réseau électrique. Cette recherche est financée par le ministère de l’Université, de la Recherche et de l’Innovation du gouvernement andalou, dans le cadre du projet « Transformateurs hybrides intelligents pour la fourniture de services de réseau » (Transformadores híbridos inteligentes para la provisión de servicios de red).