PI04 - Sécurisation des infrastructures électriques et de télécommunication

Né en janvier 2007 de la fusion du Laboratoire d'Electrotechnique de Grenoble, du Laboratoire d'Electrostatique et Matériaux Diélectriques, et du Laboratoire de Magnétisme du Navire, G2Elab couvre un large spectre de compétences dans le domaine de la Recherche en Génie Électrique. Dans ce domaine, son action peut être résumée par les mots-clefs suivants : énergie électrique, matériaux, procédés et systèmes innovants, modélisation et conception. Les travaux développés vont des recherches de base « amont », jusqu'au domaine « aval » avec une forte implication dans des collaborations avec des acteurs du secteur socio-économique. Avec plus de 100 personnels permanents, 110 doctorants et 50 masters, G2Elab s'impose dans ces domaines comme un acteur majeur au niveau national et international.

De nos jours, les réseaux électriques et de télécommunications sont de plus en plus liés. Leurs interactions sont telles qu'il devient difficile d'analyser leur comportement suite à certains événements. Un projet de recherche nommé SINARI (Sécurisation des Infrastructures et Analyse de Risques) a donc été lancé par l'ANR (Agence Nationale de Recherche) afin de trouver des méthodes permettant de faciliter l'analyse du comportement de ces deux réseaux.

En sous-partie de ce projet SINARI, G2Elab a demandé à l'ESISAR de produire un simulateur logiciel reproduisant le comportement des éléments des réseaux électriques et leurs communications. L'idée est de permettre à un utilisateur de configurer son banc de test : topologie électrique, topologie réseau de télécommunication, interactions entre les deux (noeud de télécommunication utilisé par un actionneur électrique ou noeud électrique alimentant un routeur...) et une liste d'événements (Court-Circuit simulé au bout de 30 min par exemple). Une fois l'état initial configuré, il peut alors démarrer la simulation qui va évoluer selon les événements rentrés par l'utilisateur et le comportement de chacun des actionneurs. Tous les changements d'états sont alors enregistrés dans une base de données et un rapport est fourni en fin de simulation à l'utilisateur.

Notre client G2ELab n'est pas arrivé avec un cahier des charges et une idée bien précise de ce dont il avait besoin. La première étape de ce projet fut d'établir un cahier des charges avec le client. La première tâche est de comprendre ce que demande le client. Cela s'est révélé difficile car il faut comprendre le sujet rapidement et fournir au client une description et un cadre de l'objet produit, ici un logiciel de simulation.
Une fois que le sujet et le résultat attendu furent définis clairement, nous avons fait des recherches sur les outils nécessaires au développement. Cette activité de veille technologique s'est déroulée en parallèle avec les spécifications du logiciel, dans lesquelles nous avons amélioré l'architecture du logiciel vue par le client.
Nous avons défini avec le client le comportement des différents éléments contenus dans le simulateur. La vérification des machines à états définies a révélée certains cas non définis ce qui a amenée à de nouvelles discussion avec le client et une complexification du logiciel.
Le logiciel de simulation intègre deux simulateurs extérieurs fournis par notre client et ses collaborateurs. La livraison d'un des deux simulateurs n'étant pas en bonne voie de réalisation, nous avons dû prendre des mesures pour contourner le problème : l'implémentation de tous les éléments autour et si jamais ce simulateur n'était pas livré, l'implémentation d'un simulateur très simplifié par nos soins.
Le simulateur du collaborateur a finalement été fourni avec du retard. Même si le développement de la partie du logiciel qui utilise ce simulateur a été retardé le plus possible, cela a quand même retardé la livraison finale du logiciel.
La première version du logiciel devrait être terminée dans les temps et nous avons une démonstration le 20 juin devant une vingtaine de personnes lors d'une réunion de pilotage du projet de recherche SINARI.

Le logiciel laisse la possibilité de choisir la topologie des réseaux à simuler. Une fois les topologies définies, un scénario contenant différentes pannes est mis en place. Le simulateur reproduit le comportement des différents éléments contenu dans le réseau et il est alors possible de voir les répercutions d'une panne sur l'ensemble du réseau. Il est possible d'obtenir avec une panne judicieusement choisie de couper toute une partie ou même l'ensemble du réseau dans les cas les plus graves.
Le logiciel fournis un rapport sur l'exécution de la simulation et des données à partir desquelles des courbes, représentant les tensions et les courants dans les différentes parties du réseau électrique, peuvent être tracées. Le plus important pour notre client sont les données relatives aux pertes sur le réseau électrique, cependant les données échangées sur le réseau de télécommunication et sa réaction face aux événements de la simulation intéressent les collaborateurs qui fournissent le simulateur de réseau de télécommunication.