Dans l’automatisation des réseaux électriques, la gestion des données numériques est un pilier essentiel pour assurer la fiabilité, la précision et l’efficacité des systèmes. Les plateformes de supervision comme les SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) et les RTUs (Remote Terminal Units) reposent sur des formats de données standardisés pour représenter des grandeurs physiques (telles que les tensions, courants et puissances), des états logiques (ON/OFF) et des paramètres de contrôle.
Ces formats, issus de normes internationales comme IEC 61850, Modbus et DNP3, définissent non seulement la plage de valeurs possibles, mais aussi la manière dont les données sont encodées, transmises et interprétées.
Chaque format a ses spécificités : les entiers non signés (UINT) pour les valeurs toujours positives, les entiers signés (INT) pour celles pouvant être négatives, et les booléens pour les états binaires. Un choix inadapté peut entraîner des erreurs d’interprétation, des pertes de précision ou des surconsommations de ressources.
Dans cet article optimisé pour les ingénieurs électriques, nous explorerons ces formats en détail, avec des exemples concrets dans le contexte des postes électriques, des relais de protection et des protocoles de communication. Nous aborderons également leur représentation binaire, leurs usages dans les protocoles courants et les considérations d’optimisation.
Pour une vue d’ensemble, voici un tableau récapitulatif des formats les plus courants (basés sur des représentations en 16 et 32 bits, courantes dans les IEDs – Intelligent Electronic Devices – et les automates) :
| Format | Type de donnée | Plage de valeurs |
|---|---|---|
| UINT16 | Entier non signé 16 bits | 0 à 65 535 |
| INT16 | Entier signé 16 bits | -32 768 à +32 767 |
| UINT32 | Entier non signé 32 bits | 0 à 4 294 967 295 |
| INT32 | Entier signé 32 bits | -2 147 483 648 à +2 147 483 647 |
| Boolean | Valeur logique 1 bit | 0 (Faux/OFF) ou 1 (Vrai/ON) |
Contenu de l'Article
Entiers Non Signés (UINT)
Dans les réseaux électriques, les entiers non signés sont utilisés pour stocker des mesures toujours positives comme l’énergie active, les courants et les tensions de phases ou les compteurs d’impulsions.
- UINT16 : entier non signé 16 bits (0 à 65 535).
- UINT32 : entier non signé 32 bits (0 à 4 294 967 295).
Entiers Signés (INT)
Les entiers signés sont essentiels pour représenter des valeurs pouvant être positives ou négatives, comme les puissances actives/réactives et le facteur de puissance.
- INT16 : entier signé 16 bits (-32 768 à +32 767).
- INT32 : entier signé 32 bits (-2 147 483 648 à +2 147 483 647).
Format Boolean
Dans l’automatisation des réseaux électriques, le Boolean est incontournable pour représenter les états binaires :
- 0 = faux (OFF) : disjoncteur ouvert, fonction déscativée, alarme absente.
- 1 = vrai (ON) : disjoncteur fermé, fonction activée, alarme présente.
Les systèmes utilisent souvent des booleans packés, regroupant plusieurs états logiques dans un seul mot mémoire, ce qui permet une optimisation de la bande passante et de la mémoire dans les communications SCADA.
Pourquoi le choix du format est crucial en automatisation électrique ?
Dans un poste électrique supervisé par SCADA, le choix du format de données influence directement :
- La précision des mesures (énergie, puissance, tension, fréquence).
- La performance des échanges de données entre IEDs, RTUs et SCADA.
- La rapidité de traitement dans les relais de protection et automates.
- L’optimisation mémoire dans les bases de données d’événements et de défauts.
- La compatibilité avec les protocoles normalisés (IEC 61850, Modbus, DNP3).
Conclusion
Maîtriser les formats UINT, INT et Boolean est indispensable pour les ingénieurs électriques impliqués dans les Smart Grids. Ces formats garantissent non seulement la fiabilité des échanges entre IEDs, RTUs et SCADA, mais aussi l’optimisation des ressources dans un contexte de transition énergétique.
En choisissant judicieusement – en fonction de la nature des données, des protocoles (IEC 61850 pour l’interopérabilité avancée, DNP3 pour la robustesse SCADA, Modbus pour la simplicité) – on renforce la résilience des réseaux, réduit les temps d’arrêt et facilite l’intégration de sources renouvelables.
Pour aller plus loin, consultez les normes IEC et IEEE pour des mappings spécifiques, et testez toujours en simulation pour éviter les pièges d’interprétation.