Conclusion générale
Cette étude a pour objectif d'analyser et
d'améliorer le système de gestion énergétique et de
comptage d'énergie dans le micro-réseau de Tshumbe, avec une
attention particulière portée sur l'intégration des
compteurs intelligents et l'optimisation de la gestion
énergétique. L'analyse a permis d'identifier plusieurs
défis majeurs du micro-réseau, notamment la
fiabilité des mesures, les pertes
énergétiques importantes, et
l'inefficacité du système de facturation. Pour
répondre à ces défis, des solutions techniques et
organisationnelles ont été proposées, et les simulations
réalisées sur MATLAB/Simulink ont permis de
valider l'impact de ces solutions sur la performance du système.
Les solutions proposées comprennent
l'intégration de compteurs intelligents,
l'amélioration de la capacité de stockage
d'énergie, le renforcement du groupe
électrogène, ainsi que la mise en place d'un
système de supervision centralisée (SCADA/EMS).
Les résultats des simulations ont montré des améliorations
significatives, notamment :
· Réduction des pertes
énergétiques de 15 % à 5 %.
· Réduction des délais de
facturation, de six semaines à une semaine maximum, grâce
à l'automatisation du comptage.
· Amélioration de la gestion en temps
réel du réseau, permettant une répartition plus
efficace de la production d'énergie.
Ces résultats ont permis de répondre aux questions
de recherche posées en début de mémoire :
1. Intégration des compteurs intelligents
: Les simulations ont montré que l'intégration des
compteurs intelligents a permis de réduire significativement les pertes
énergétiques et de réduire les délais de
facturation grâce à un comptage automatisé.
2. Mise en place du système SCADA/EMS
: Le système de supervision centralisée a
amélioré la réactivité du système,
optimisant la gestion des ressources et réduisant les interruptions de
service.
Les objectifs spécifiques de cette
étude ont également été pleinement atteints,
à savoir :
38
· Auditer le micro-réseau existant
: Une analyse approfondie des pertes énergétiques et de
la fiabilité du système avant les améliorations.
· Évaluer les performances des compteurs
: Une comparaison entre les compteurs électromécaniques
et les compteurs intelligents a permis de démontrer
l'amélioration de la fiabilité des mesures.
· Concevoir une plateforme de gestion
centralisée : La simulation d'un système SCADA/EMS a
montré son efficacité dans la supervision du réseau.
· Modéliser et simuler l'optimisation
: Les résultats des simulations ont prouvé l'impact
positif de l'augmentation de la capacité de stockage et de
l'optimisation de la production photovoltaïque.
· Proposer un guide de déploiement
: Un plan détaillé de mise en oeuvre, incluant un
programme de formation des opérateurs et une stratégie de
maintenance préventive, est maintenant disponible.
Perspectives
Malgré les progrès réalisés dans
l'analyse et la mise en oeuvre des solutions pour le micro-réseau de
Tshumbe, plusieurs perspectives de recherche et d'amélioration demeurent
:
1. Expansion et réplication des solutions
: Le modèle développé pour Tshumbe pourrait
être étendu à d'autres zones rurales en République
Démocratique du Congo ou dans d'autres pays d'Afrique, avec des
ajustements spécifiques pour répondre aux besoins locaux.
L'adoption des technologies proposées (compteurs intelligents et
SCADA/EMS) pourrait améliorer l'accès à une énergie
fiable et durable dans d'autres régions sous-équipées.
2. Optimisation continue de la gestion de
l'énergie : Le suivi en temps réel et la gestion
intelligente de la production et de la consommation d'énergie peuvent
être encore améliorés en intégrant des technologies
plus avancées, telles que l'intelligence artificielle pour la
prévision de la demande et la gestion prédictive
de la production. Cela permettrait une gestion encore plus efficace et
réactive du réseau.
3. Études sur l'impact socio-économique
: Bien que des améliorations aient été
observées dans l'acceptabilité sociale, des études plus
approfondies sur l'impact socio-économique des
améliorations proposées seraient bénéfiques. Cela
pourrait inclure l'analyse des effets
39
de l'amélioration de l'accès à
l'énergie sur la productivité des entreprises locales
et la qualité de vie des habitants, ainsi que
sur les revenus des ménages.
4. Intégration de sources d'énergie
supplémentaires : Dans le cadre de la transition
énergétique, il serait pertinent d'explorer l'intégration
de sources d'énergie renouvelable
complémentaires, comme l'éolien ou la biomasse, afin de
renforcer la résilience du système. Cela
réduirait encore la dépendance aux
générateurs diesel et optimiserait l'utilisation
des ressources renouvelables locales.
5. Amélioration des solutions de financement
: Le financement reste un défi majeur pour la mise en oeuvre de
ces solutions, en particulier dans des régions à faibles revenus.
L'élargissement des partenariats public-privé et
l'utilisation de mécanismes de financement participatif
ou d'autres modèles de financement innovants pourraient rendre
ces solutions plus accessibles et durables à long terme.
En résumé, cette étude offre une base
solide pour l'amélioration des micro-réseaux
énergétiques ruraux. Les résultats obtenus
ouvrent des perspectives prometteuses pour l'avenir de la gestion
énergétique dans les zones rurales sous-desservies, avec des
bénéfices mesurables en termes d'efficacité, de
durabilité et d'acceptabilité sociale. L'introduction de
technologies avancées telles que les compteurs intelligents
et le système SCADA/EMS marque un tournant
dans la gestion des réseaux d'énergie ruraux, avec des impacts
tangibles sur la performance du système et la qualité de vie des
usagers.
40
Bibliographie
[1] A. B. e. A. O. M. Motjoadi, «Electrication rurale
à base de micro-reseaux solaires en Afrique subsaharienne,»
Energy Reports, vol. 6, pp. 60-70, 2020.
[2] S. Z. E. e. J. B. E. K. Ngwashi, «Optimisation des
micro-réseaux solaires pour les zones rurales de la RDC,,»
Journal of Renawable Energy Developpment, vol. 10, n° %14, pp.
132-142, 2023.
[3] A. A. e. D. A. S. Kermani, «"Les défis de la
gstion de l'energie en RDC : Analyse de l'impact des micro-réseaux
solaires,,» Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 45,
pp. 115-125, 2021.
[4] A. Ahmad, «Modernisation des réseaux
électriques en Afrique : Impact des compteurs intélligents,»
Intenational Jornal of Smart Grids, vol. 14, n° %12, pp. 115-120,
2017.
[5] H. Z. e. M. F. Y. Chen, «Technologies de comptage
intelligent et leur impact sur la gestio de l'énergie en Afrique,»
Journal of Energy Management, vol. 39, n° %13, pp. 142-150,
2023.
[6] A. C. e. M. F. L. Savian, «Reducing energy losses with
smart metering technologiein sud-Saharan Africa,» Energy Policy,
vol. 136, pp. 128-136, 2021.
[7] J. M. Lasseter, «Microgrids: A concept for distributed
energy ressources,» IEEE Power Engineering Society Summer
Meeting, vol. 1, pp. 305-308, 2011.
[8] M. Farhangi, «The path of smart grid,» IEEE
Power and Energy Magazine, vol. 8, n° %11, pp. 1828, 2010.
[9] M. C. C. e. T. L. K. P. R. A. J. P. Guerrero, «Control
strategies for microgrids with renewable energy sources,» IEEE
Transactions on Energy Conversion, vol. 26, n° %12, pp. 621-627,
2011.
[10] P. Hatziargyriou, «Microgrids: Architectures and
control,» IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 4, n° %11,
pp. 118-127, 2014.
[11] M. C. e. S. Mulugetta, «Hybrid microgrids and their
integration into the national grid,» Renewable and Sustainable Energy
Reviews, vol. 66, pp. 531-539, 2016.
[12] M. J. e. G. P. L. Barnes, «Off-grid renewable energy
solutions in sub-Saharan Africa,» Renewable Energy, vol. 125, pp.
115-125, 2018.
[13] G. G. T. e. M. T. C. L. Szabó, «Off-grid energy
sulutions for rural areas in developing countries,» Energy
Reports, vol. 8, pp. 253-261, 2011.
[14] S. L. M. G. K. e. M. M. P. K. Parhizi, «Microgrid:
Architecture and control,» Renawable and Sustainable Energy
Reviews, vol. 42, pp. 206-219, 2015.
[15] L. L. M. e. G. Y. P. M. Guerrero, «Hybrid microgrids
for rural electrification : case stadiides and lessons learned,» IEEE
Transactions on Smart Grid, vol. 7, n° %13, pp. 1050-1057, 2016.
[16] EPRI, «Electric power reasearch instute : Grid and
Energy Stortage technologies,» 2012.
41
[17] L. W. e. H. J. D. S. M. Depuru, «Smart meters and
their role in electricity grids,» IEEE Transactions on Smart
Grids, vol. 2, n° %12, pp. 338-346, 2011.
[18] A. P. e. R. B. Brewer, «The smart grid : A new
paradigm in electricity management,» IEEE Power and Energy
Magazine, vol. 9, n° %11, pp. 62-71, 2022.
[19] C. d. r. d. l. (CRE), «Compteurs communicants : Enjeux
et déploiement,» 2022.
[20] Enedis, «Les compteurs Linky et ses technologies de
communication,» Enedit Technical Report, 2021.
[21] I. E. A. (IEA), «The role of smart meters in smart
grids,» IEA Energy Report, 2021.
[22] J. L. e. A. Lloret, «Wireless smart metering :
Challenges and solutions,» IEEE Wireless Communications, vol. 23,
n° %15, pp. 12-20, 2016.
[23] P. H. e. P. N. R. S. Stouffer, «Supervisory control
and data acquisition systems for microgrids,» IEEE Transactions on
Industrial Electronics, vol. 58, n° %14, pp. 1043-1051, 2011.
[24] IEEE, «Energy management systems and SCADA in smart
grid applications,» IEEE Transactions on Power Systems, vol.
2019, n° %16, pp. 1302-1310, 2019.
[25] M. e. a. Echaiz, «Rapid SCADA for microgrids,»
IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 21, pp. 2071-2076,
2025.
[26] S. Electric, «Cloud-based solutions for smart grid
management,» Schneider Electric Report, 2023.
[27] e. a. D. Gungor, «Communication technologies for smart
grids,» IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 9,
n° %13, pp. 1650-1661, 2013.
[28] e. a. D. Gungor, «A survey on smart grid communication
architectures and protocols,» IEEE Transactions on Industrial
Electronics, vol. 60, n° %14, pp. 2185-2198, 2013.
[29] e. a. A. Gungor, «Smart grid technologies and
standards,» IEEE Communications Magazine, vol. 54, n° %14,
pp. 80-89, 2016.
[30] e. a. J. Lassert, «CERTS microgrid,» IEEE
Transactions on Power Systems, vol. 19, n° %13, pp. 1124-1131,
2014.
[31] J. Lasseter, «Microgrids: Architectures and
control,» IEEE Power and Energy Magazine, vol. 5, n° %14,
pp. 72-82, 2014.
[32] e. a. S. Morstyn, «Microgrids in dynamic
resilience,» IEEE Transactions on Power Systems, vol. 33, n°
%16, pp. 3001-3009, 2018.
[33] e. a. S. Mortyn, «The role of microgrids in
resilience,» IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 9, n°
%12, pp. 1313-1322, 2018.
[34] e. a. P. Doe, «Impact of smart meters on energy
efficiency and demand response,» IEEE Transactions on Smart Grid,
vol. 10, n° %12, pp. 755-763, 2018.
42
[35] e. a. P. Doe, «The role of smart meters in demand-side
ma,agement,» IEEE Power and Energy Magazine, vol. 56, n°
%11, pp. 47-57, 2018.
[36] a. A. Abdella, «Li-ion storage evaluation in isolated
microgrids,» IEEE Transactions on industrial Applications, vol.
56, n° %11, pp. 10-20, 2020.
[37] e. a. A. Abdella, «Impact of Li-ion batteries on
isolated microgrid performance,» IEEE Transactions on Power
Electronics, vol. 36, n° %16, pp. 2200-2208, 2020.
[38] P. Community, «Pandapower : Python open-source tool fo
power system modeling,» Pandapower Documentation, 2021.
[39] Pandapower Community, «Open-source power grid
simulation with Pandapower,» IEEE Transactions on Power Systems,
vol. 36, n° %13, pp. 1234-1242, 2021.
[40] C. Pandapower, «Pandapower : Python open-source tool
for power system modeling,» Pandapower Documentation, 2021.
[41] EPRI, «OpenDSS: A tool for simulating DER,» EPRI
Report, 2010.
[42] GIZ, «Upper Blinkwater project : SCADA and smart meter
integration,» GIZ report, 2021.
[43] H. P. Systems, «Pay-as-you-go smart grid model,»
Husk Power Systems Report, 2023.
[44] e. a. Nsabimana, «HOMER Pro modeling of the Remera
project in Rwanda,» IRENA Report, 2023.
[45] e. a. Aklin, «Social acceptance challenges in
microgrid deployments,» Word Bank Report, 2020.
[46] G. Power, «Smart grid deployment in India: The Gram
Power case,» Gram Power Report, 2017.
[47] e. a. Lambert, «Optimizing microgrid configurations
with HOMER,» IEEE Transmissions on Smart Grid, vol. 5, n°
%11, pp. 250-260, 2006.
[48] B. &. SEforALL, «Prepaid smart metering for better
energy access,» BNEF Report, 2022.
[49] GET.transform, «Connectivity challenges in rural
microgrids,» GET.transform Report, 2021.
[50] ARE, «Local skills deficit for microgrid
operators,» ARE Report, 2020.
[51] W. Bank, «Economic models for rural
electrification,» World Bank Report, 2021.
[52] e. a. Aklin, «Social ecceptance challenges in
microgrid deployments,» Wold Bank Report, 2020.
[53] ARE, «Regulatory gaps in microgrid development,»
ARE Report, 2021.
[54] e. a. Khan, «Cybersecurity challenges for smart
grids,» IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 11, n° %13,
pp. 1001-1010, 2022.
[55] PNUD, «Rapport sur la situation
socio-économique de la République Democratique du Congo,»
PNUD, 2021.
43
[56] FAO, «Etat des ressources naturelles en
République Démocratique du Congo,» FAO, 2020.
[57] INS-RDC, «Recensement démographique de
Tshumbe,» INS-RDC, 2021.
[58] M. d. l. RDC, «Plan stratégique de
l'agriculture en RDC,» Ministère de l'agriculture RDC, 2019.
[59] GET.invest, «Analyse de la consommation
énergétique dans les zones rurales de la RDC,» GET.invest
Report, 2022.
[60] REN21, «Etat des lieux des énergies
renouvelables en RDC,» REN21, 2021.
[61] B. Mondiale, «Amélioration des infrastructures
énergétiques en RDC,» Banque Mondiale Report, 2021.
[62] ANSER, «Evaluation de l'infrasture
énergétique en RDC,» ANSER Report, 2020.
[63] M. d. R. H. e. Electricité, «Stratégie
nationale pour l'accès universel à
l'électricité,» Ministère des Ressources Hydrauliques
et Electricité, 2023.
[64] ANSER, «Le programme d'électrification rurale
de la RDC,» ANSER Report, 2022.
[65] P. d. l. R. D. d. Congo, «Les Réalisations de
Fatshi,» 2023.
[66] ANSER et GOSHOP ENERGY, «Proces verbal de reception
provisoire des centrales photovoltaiques de LUBEFU,» anser, Kinshasa,
2024.
[67] S. Electric, «Smart Meter S34U18 - Technical
Catalogue.,» Sanxing Electric Co., Ltd, China : Beijing, 2023.
[68] P.-E. Slovakia, « Three Phase Smart Metering -
S34U18,» Slovakia: POW-EN, Bratislava, 2023.
[69] Made-in-China, «Three Phase Smart Electrical Power
Meter with Approval (S34U18),» China: Sanxing Electric (via Made-in-China
platform), Guangzhou, 2024.
[70] S. Electric, «Smart Energy Meter S34U18,» China:
Sanxing Electric Co., Ltd., Ningbo,, 2024.
[71] O. I. d. M. L. (OIML), « R46: Active Electrical Energy
Meters - Part 1: Metrological and Technical Requirements,» France: OIML,
2012, révision 2024, Paris, 2024.
[72] «Aqua Energy Expo, Electronic Revenue Smart Meter
S34U18,» Italy: Aqua Energy Expo, Bologna, 2023.
[73] M. M. Dieumerci, «100kVA THREE-PHASE SOLAR
INSTALLATION ANSER/TSHUMBE,» Goshop Energy - Bureau d'étude, Goma,
2024.
[74] R. R. e. al., «« Cloud and NB-IoT Integration for
Automatic Meter Reading in Smart Electricity Metering: Case Studies
»,,» Rad-Infoteh & Journal of Information Technology,, 2025.
[75] S. S. P. M. U. Manual, «S12U16 Smart Meter
Model,» 2025.
44
| 
