Grid code : la simulation au service de la certification

Code de réseau et recharge bidirectionnelle

Le code de réseau définit les conditions d’accès des installations de production à un réseau électrique, et notamment le comportement de ces installations en cas de perturbation du réseau. Pour être raccordé au réseau de distribution basse tension français, le système « borne de recharge et véhicule » doté de la recharge bidirectionnelle doit respecter les exigences spécifiées par la norme EN50549-1. Les critères de la conformité aux exigences sont spécifiés par la norme EN50549-10.

La maîtrise des fonctions logicielles liées au code de réseau est essentielle, afin de s’adapter les fonctions aux différents codes de réseau (spécifiques à chaque Gestionnaire de Réseau de Transport), de mettre à jour les fonctions selon les évolutions des normes, et de s’assurer de la conformité du comportement du système pour passer la certification avec succès.

Conception du module « grid code »

Aux côtés de l’équipe en charge des activités « réseau », le projet consiste à repartir de la feuille blanche pour développer leur module « grid code » :

• spécification logicielles et matérielles,
• architecture du code entre borne et véhicule,
• prise en compte des normes…

L’objectif de l’équipe est de disposer de leur propre module interne pour borne de recharge véhicule, permettant au véhicule de disposer d’une nouvelle fonctionnalité : injecter de la puissance électrique issue de la batterie directement sur le réseau de distribution, conformément aux codes du réseau.

La modélisation du code de réseau

L’analyse des exigences du code de réseau, spécifiées par l’EN50549-1, et les échanges réguliers avec le client sur l’architecture de leur système « borne de recharge et véhicule » ont permis d’identifier les évolutions d’interface nécessaires et de développer un module logiciel « grid code » dans l’environnement Simulink. Grâce à un développement rigoureux et une documentation soignée – permettant d’établir la traçabilité entre les fonctions logicielles, les paramètres et la norme – le client maîtrise entièrement le contenu du module développé.

Une simulation de la certification

En parallèle des développements Simulink, l’analyse des critères de conformité au code de réseau, spécifiés par l’EN50549-10, a permis de développer les scénarios de test du module logiciel et leurs attendus de validation, semblables aux tests réalisés en certification. Dans le cadre de l’application d’une démarche MIL (Model-in-the-loop), l’utilisation de l’outil de validation Acsystème AMT (Acsystème MIL toolbox) a facilité ces développements tout en assurant la traçabilité entre les tests et la norme. Les tests ont ensuite été utilisés pour valider les fonctions du module « grid code », et pour assurer la non-régression des fonctions lors des nouvelles demandes d’évolution.

Le passage au système réel

Le code C du module « grid code » a été généré automatiquement grâce à la boite à outils Embedded Coder, puis intégré sur un logiciel embarqué du système. Les fonctions logicielles, liées à la norme EN50549, ont été validées dès le premier essai réel sur banc physique. Certaines fonctions encore au stade de concept et spécifiques au système ont également pu être testées, et la mise en place d’un environnement de simulation alimenté par les mesures des entrées du système réel a optimisé la réactivité pour identifier les problèmes, proposer des corrections et les valider en simulation.

Grâce à la démarche Model-Based Design (MBD) mise en place, le code a ensuite été adapté très rapidement à d’autres normes grid code provenant de pays européens et testés avec succès en un temps restreint.