Toute base de données réseau est partiellement fausse

Une base de données réseau n'a jamais menti. Elle a seulement cessé d'être à jour, ce qui, pour le calcul qui s'appuie dessus, revient exactement au même, avec en prime la dignité du document officiel.

L'article 03 de cette série s'achevait sur une question : si la position réelle du point d'ouverture n'est plus celle que la base indique, que vaut exactement le calcul de réseau qui s'appuie dessus ? La réponse tient en un chiffre, et en une direction.

Ce que la base dessine

Reprenons l'artère construite de l'article 03 : 8 postes, 3 870 kVA, 5,4 km entre deux sources A et B, en aluminium de 150 mm² (0,206 Ω/km). Le point d'ouverture qui minimise les pertes se trouve entre P3 et P4. La base l'enregistre, et le calcul de répartition, fidèle, rend ses chiffres.

Ce que la base cache

La base décrit un état, pas une structure. Un point d'ouverture est une position d'appareil, et les appareils bougent : un incident, un chantier, une reprise de charge à la va-vite un samedi soir. La manœuvre est exécutée, notée sur un carnet, parfois sur le bon ; la base, elle, attend qu'on s'en occupe.

Et comme la base a enregistré l'optimum, toute erreur la fait sous-estimer les pertes. On ne peut pas se tromper en mieux. Mais l'erreur n'a pas la même gravité dans les deux sens. Si le point réel est un poste plus loin du côté de B, le calcul se trompe de 3,0 %. S'il est un poste plus près de A, de 71,8 %. La courbe des pertes est une cuvette dissymétrique : une pente douce d'un côté, un mur de l'autre.

Ce que la mesure sait, et ce qu'elle ne dit pas

Il existe un détecteur gratuit : le courant de tête. Si l'interrupteur réellement ouvert est entre P5 et P6, A alimente cinq postes au lieu de trois, et sa mesure affiche 70,4 A là où le calcul en annonce 58,6.

Le chiffre trahit le désaccord ; il n'en désigne pas l'auteur. Une mesure, deux inconnues : l'écart peut venir de la topologie, ou des charges, qui sont elles aussi dans la base. Ici, la coïncidence avec la somme de deux postes contigus oriente le diagnostic, à condition de connaître les charges à quelques pour cent près, ce qui est précisément ce qu'on ne sait pas toujours. Un écart de tête est un signal d'enquête, pas une preuve, et il a un angle mort que nous verrons plus bas.

Pourquoi « partiellement » est un mot juste

Imaginons qu'un objet de la base (point d'ouverture, section, phase de raccordement) change d'état physique λ fois par an, et qu'une fraction q de ces changements ne soit jamais consignée. L'erreur subsiste en moyenne une durée τ avant d'être détectée, par une tournée, une mesure, un incident. En régime établi, la part d'objets faux est :

La formule dit trois choses. D'abord, la discipline fait baisser q mais ne l'annule jamais : exiger zéro oubli de personnes qui manœuvrent de nuit sous la pluie est un vœu, pas une procédure. Ensuite, q et τ n'entrent que par leur produit : diviser l'un ou l'autre revient au même. Ce qui diffère, c'est ce qu'il est réaliste d'obtenir, et la réconciliation par la mesure borne τ sans demander à personne de ne jamais oublier. Enfin, « partiellement » n'est pas un reproche fait aux équipes : c'est une propriété du processus, un retard qui ne tend jamais vers zéro.

Trois écarts de plus, dont aucun n'est un état

La géométrie. Les réseaux sont numérisés, mais je n'ai aucun chiffre vérifié sur la précision des tracés et je n'en donnerai pas. Un seul effet est certain : à courants donnés, les pertes d'un tronçon (3·R'·L·I²) sont proportionnelles à sa longueur. Cinq pour cent d'erreur sur L donnent cinq pour cent sur les pertes, dans un sens ou dans l'autre. C'est une erreur linéaire et sans signe, tout le contraire du mur de la figure 1.

Le rattachement des charges. En BT, le client est rattaché à un poste, et ce rattachement vieillit : lotissements, extensions, reports. Une erreur de rattachement déplace de la charge d'un poste à l'autre sans changer le total. Permutons dans la base les charges de P1 et de P2 (630 et 400 kVA, du même côté du point d'ouverture) :

Deux leçons. Le courant de tête ne voit que les transferts qui franchissent le point d'ouverture : une permutation entre deux postes du même côté lui est invisible. Et le signe de l'erreur n'est plus garanti, puisque la base peut surestimer ou sous-estimer. Il faut ici une mesure au poste, par exemple la somme des compteurs rattachés comparée à la mesure au secondaire. En BT, c'est la charge des transformateurs et les chutes de tension par départ qui en héritent ; je n'ai pas de cas construit pour les chiffrer.

Les outils de planification. Les logiciels de planification des réseaux HTA, de la famille de PRAO (Planification des Réseaux Assistée par Ordinateur), étudient des scénarios (report de charge, renforcement, restructuration) à partir du schéma normal d'exploitation et des charges qu'on leur fournit. Ils résolvent fidèlement les équations du modèle, et la précision de leurs résultats fait oublier que l'entrée est celle de la base. Une erreur d'état s'y propage à chaque variante du scénario. Un calcul exact sur une entrée périmée est un mensonge à deux décimales.

Ce que cela change à l'exploitation

• Confronter avant de calculer. Avant d'utiliser un résultat de reconfiguration ou de pertes, comparer le courant de tête calculé à la mesure. Un écart de quelques pour cent s'explique ; un écart de 20 % se traite avant tout le reste.
• Raccourcir τ plutôt que sermonner q. Rapprocher les relevés de la base, fiabiliser le retour des fiches de manœuvre, exploiter chaque incident comme occasion de réconciliation.
• Ne jamais confier sa sécurité à la base. La vérification d'absence de tension existe précisément parce que le plan, même exact, n'a pas valeur de mesure. Ce geste ne dépend pas de la mise à jour de la base.

Les chiffres à retenir

Un plan est une photographie, et la base une photographie qu'on retouche moins vite que le paysage ne change. Le réseau que l'on dessine est exact le jour où on le dessine ; le réseau que l'on exploite, lui, a continué.

Le réseau que l'on dessine et le réseau que l'on exploite

Onzième article de la série, quatorze textes en alternance : les pairs développent une vérité de L'Électricité Réelle, les impairs traitent un sujet d'exploitation qui n'y figure pas.

La série entière, le sommaire et les compléments : L'Électricité Réelle — 26 vérités du réseau BT, HTA, HTB.