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L'importance de protéger les sous-stations contre les menaces électromagnétiques

Il est essentiel de renforcer les sous-stations pour protéger les infrastructures clés contre les impulsions électromagnétiques (HEMP), les interférences électromagnétiques intentionnelles (IEMI) et les perturbations géomagnétiques (GMD). Mais comment ? Nous nous sommes tournés vers Eric Easton, directeur des opérations en temps réel chez CenterPoint Energy et expert expérimenté en matière de lutte contre les intrusions EMP, pour obtenir les bonnes réponses sur la façon d'améliorer la protection du réseau électrique.

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Interview de Eric Easton

Que se passe-t-il dans le domaine des EMP pour les services publics d'électricité et le réseau américain ?

Il y a eu un peu de mouvement aux États-Unis en ce qui concerne les EMP depuis les études menées par l'EPRI, Electric Power Research Institute. Ils ont lancé une étude sur les EMP qui a duré trois ans pour tenter de déterminer les effets des EMP sur le réseau électrique public. Dans ce cadre, nous menions également nos propres enquêtes pour déterminer comment nous pourrions atténuer ces effets. Dans le même temps, une législation était introduite à la fois au niveau des États du Texas et au niveau fédéral. Nous avons également eu un décret présidentiel qui nous a obligé à mener une étude concernant les EMP. Le NERC, qui est l'organisme de réglementation, nous a également confié la tâche d'étudier les EMP dans le secteur des services publics.  

À quels efforts de recherche tiers liés à l'atténuation des EMP, CenterPoint Energy a-t-il participé ? Quelles sont les connaissances générales sur le renforcement et le blindage dans l'industrie ?

L'industrie travaille toujours à l'élaboration de techniques d'atténuation. La recherche EPRI, dont CenterPoint Energy faisait partie, a contribué à accroître la sensibilisation et à informer l'industrie sur ce que nous devons faire pour nous protéger contre les EMP. Nous avons travaillé avec des fournisseurs tiers pour tester les appareils que nous utilisons sur notre système, mais nous avons également participé aux tests plus généraux effectués par l'EPRI. Nous pensons que cela nous aidera à passer à un réseau plus résilient en termes de protection contre les EMP. 

Quelles menaces électromagnétiques nécessitent une protection ?

Nous nous efforçons de nous protéger contre trois menaces principales : La première est l'impulsion électromagnétique à haute altitude, qui est une arme qui explose au-dessus de 19 miles et produit une impulsion électromagnétique sur une large zone. La seconde est l'interférence électromagnétique intentionnelle, qui est un événement plus localisé qui pourrait affecter une ou deux stations. Cela se produit généralement à une fréquence plus élevée, de sorte que les problèmes sont abordés différemment. Enfin, nous avons les perturbations géomagnétiques, qui résultent d'événements naturels sur le soleil et peuvent également affecter les gros transformateurs de notre système. 

Quels sont les problèmes qui se présentent lors du renforcement d'une sous-station électrique ?

Il existe un certain nombre de problèmes majeurs associés au renforcement d'une sous-station. La plupart des normes qui existent aujourd'hui concernent les installations fixes, qui ne changent pas beaucoup avec le temps. Ce que nous avons dans la sous-station, c'est un milieu de vie où nous devons agrandir la sous-station ou faire des rénovations. Par conséquent, nous avons besoin d'une solution plus dynamique qui nous permette de modifier les protections dans le temps sans aucune dégradation des performances.  

Que se passe-t-il si vous ne disposez pas d'un blindage adéquat ?

Sans protection adéquate, il existe deux types de menaces : Les perturbations conduites et les perturbations rayonnées. Elles affecteront notre équipement de différentes manières, mais le résultat final pourrait être que soit l'équipement est perturbé, ce qui signifie qu'il doit être réinitialisé ou redémarré, soit qu'il est endommagé, ce qui signifie que nous devrons peut-être le remplacer ou le réparer. Sans passer par les mesures visant à empêcher l'énergie conduite d'entrer directement dans l'équipement ou l'énergie rayonnée de se propager à travers le bâtiment, nous pourrions avoir une situation où l'équipement ne fonctionne plus et où la sous-station devient inopérante. Cela pourrait être atténué par de longs cycles de construction, qui peuvent prendre des mois voire une année, ou bien nous pouvons être en mesure de réinitialiser rapidement l'équipement et de le remettre en service. 

Comment les efforts d'atténuation des EMP se sont-ils développés chez CenterPoint Energy ? 

CenterPoint Energy a entamé la démarche vers la résilience EMP dans la sous-station en essayant de construire un poste de contrôle intégral, généralement un boîtier de 20 pieds sur 30. En étudiant davantage le problème, nous avons constaté que nous préférions une solution modulaire. Nous voulions renforcer la résilience globale, avec une résilience basée sur notre capacité d'adaptation. Nous voulions également que notre solution gère d'autres menaces telles que les incendies et les inondations. Nous avons opté pour une approche modulaire, qui a réduit l'empreinte et qui, par conséquent, a diminué le coût. Cela nous permet de déployer la solution dans plusieurs sous-stations ou même hors de notre entrepôt en cas d'urgence réelle dans une partie isolée du système.

Quelles sont les principales parties prenantes pour faire progresser l'atténuation des EMP ? 

Un certain nombre de parties prenantes doivent participer aux efforts d'atténuation des EMP. Bien sûr, nous commençons par les services publics car ils comprennent mieux nos défis et les raisons de nos démarches. Ensuite, nous avons des chercheurs tiers qui peuvent nous aider à mieux comprendre les problèmes spécifiques aux EMP. C'est quelque chose de nouveau pour l'industrie électrique. Cependant, nous avons eu des challenges similaires à surmonter et nous pouvons également surmonter celui-ci. Enfin, il y a nos organismes de réglementation, car nous devons déterminer comment nous allons payer et avoir un recouvrement des coûts pour les équipements que nous ajouterions au système pour nous rendre plus résilients.