Your meter knows the grid

Un jumeau digital directement
à partir des données Smart Meter ?

Marc Gillioz · Midi Création · 23 juin 2026

→ pour avancer

Introduction

Un réseau électrique
de distribution

Zone résidentielle
Basse tension (400 V)
Lien entre transformateur de quartier et habitations
Composé de bus (nœuds) connectés par des lignes (arrêtes)
Topologie en arbre

Fonction historique

Distribution d'énergie électrique
Flux unidirectionnel: du transformateur aux habitations

Fonction actuelle et future

Rôle modifié avec la transition énergétique

Production solaire distribuée
Autoconsommation
Flux bidirectionnels
Pics de puissance plus élevés

Jumeau digital

Nécessaire pour:

Planification et dimensionnement
Précision des prédictions
Monitoring en temps réel

Smart Meters

Collecte automatique de données de consommation
Parfois tension également
Relevé au quart d'heure
80% des habitations équipées à fin 2027

Réseau

Topologie
Longueur des lignes
Type de cable
Caractéristiques électriques

Notre projet

Calcul de power flow

Prédictions

Tension à chaque bus
Courant sur chaque ligne

Données nécessaires

Charge à chaque nœud: puissance active et réactive
Topologie et impédance des lignes (résistance et réactance)

Problème inverse ?

Déterminer le réseau à partir des charges et des tensions
Assez facile si toutes les charges et tensions sont connues
Plus compliqué s'il manque des données, ou si la topologie est inconnue
Mais possible avec un algorithme statistique

Algorithme

Étape 1: calcul des résistance entre paires

Méthode statistique basée sur la corrélation entre puissance à un nœud et tension à un autre
Estimation de la résistance effective
Les erreurs diminuent quand le volume de données augmente
Hypothèse: pas de corrélation entre les consommations

Étape 2 : reconstruction du réseau

Comparaison des distances résistives
Détection de relations
"frère-sœur" ou "parent-enfant"
Topologie inférée itérativement
Fortement dépendant de la qualité de l'étape 1

Challenges

Corrélation entre consommations

Très fortes, notamment à cause du solaire, mais aussi à cause de la moyenne au quart d'heure

Pre-processing

Réduction des corrélations par analyse factorielle

Robustesse de la reconstruction

En principe plus d'information que nécessaire si les résistances sont connues entre toutes les paires de nœuds
Mais sensible aux erreurs d'estimation de la résistance
Plus efficace si la topologie est connue (totalement ou partiellement)

Questions & discussion

Le défi

L'inférence de réseau: problème intéressant mais difficile

L'opportunité

Disponibilité des données smart meter

La réalisation

Résultats prometteurs, à suivre...