II.5 Performance de l’approche
II.5.2 Application du système expert au réseau de référence
II.5.2.1 Complétude de la génération de configurations
ETUDE 2 : Est-ce que le système expert est capable de générer toutes les configurations ? II.5.2.1.a Objectif et méthodologie du test
Cette première étude sur le réseau de référence consiste à évaluer la capacité de notre approche à générer un ensemble complet de configurations pour chaque mode. Comme indiqué sur la Figure II-45, le test se déroule en 2 temps :
à l’aide d’une méthode énumérative, nous générons l’ensemble des configurations valides du point de vue des règles obligatoires.
un système expert composé des mêmes règles obligatoires et d’un ensemble de
règles de construction est développé. Différents réglages de priorités des règles de construction permettent de générer plusieurs configurations par mode.
Le test est réalisé sur la partie HVAC du réseau de référence avec seulement les générateurs VFG. Ainsi, 15 modes du réseau sont considérés. Il s’agit des différentes combinaisons d’état des VFG en excluant le mode où tous les VFG sont OFF. Ainsi nous disposons d’un réseau simple et d’un nombre réduit de modes nous permettant d’énumérer toutes les configurations de contacteurs valides.
Règles obligatoires Règles de construction Système expert Méthode énumérative Comparaison des configurations
Figure II-45 Méthodologie du test de complétude de génération de configurations
II.5.2.1.b Enumération des configurations
La génération de toutes les configurations valides est réalisée en énumérant toutes les combinaisons d’état des contacteurs. Chaque combinaison correspond à une configuration de contacteurs qui est transformée en un graphe de configuration « 𝐺𝑐 ». Pour rappel, ce graphe est l’image d’une configuration de contacteurs (partie II.2.2.2). C’est sur ce graphe que les
règles obligatoires, applicables pour le mode considéré, sont testées. Ainsi nous formulons les règles obligatoires en des propriétés de graphe facilement testables par des algorithmes. Pour
le réseau HVAC, 6 règles obligatoires sont spécifiées. Nous en fournissons 2 exemples au travers du Tableau II-8.
Enoncé de la règle obligatoire Propriété de graphe
La mise en parallèle de générateurs est interdite
Le graphe de configuration « 𝐺𝑐 » ne doit pas posséder de chemins reliant deux nœuds de type « générateur ».
Lors de la perte d’un seul générateur, tout le réseau doit être alimenté.
Lors de la perte d’un seul générateur, le graphe de configuration « 𝐺𝑐 », chaque nœud de type « barre » doit être relié à un nœud de type « source » qui est à l’état ON.
II.5.2.1.c Système expert
En parallèle du processus énumératif introduit ci-avant, nous développons un système expert ayant les mêmes règles obligatoires et incorporant un ensemble de 8 règles de
construction (Tableau II-9).
Nous considérons que les VFG1 et VFG2 sont situés sur le côté n°1 et les VFG3 et VFG4 sur le côté n°2. De plus VFG1 et VFG4 sont situés sur l’extérieur et VFG2 et VFG3 sur l’intérieur. Les barres HVAC1, HVAC2, HVAC3, HVAC4 sont considérés comme normales. Tandis que la barre HVAC ESS est qualifiée d’essentielle. L’ensemble de ces caractéristiques permettent la formulation des 8 règles de construction du Tableau II-9. La priorité de la règle de construction RCxx est notée Pxx.
Nous avons vu dans la partie II.3.6 que pour produire différentes configurations le réglage des priorités des règles de construction est important. Dans notre exemple, l’organisation des
règles de construction est relativement simple. Ainsi RC1 garde la priorité la plus importante.
Ensuite 2 groupes se forment :
{RC2, RC3, RC4, RC5, RC6} forment le premier groupe. Un premier réglage de priorité donne : « 𝑃1 > 𝑃2 > 𝑃3 > 𝑃4 > 𝑃5 > 𝑃6 ». Un second réglage est : « 𝑃2 > 𝑃1 > 𝑃3 > 𝑃4 > 𝑃5 > 𝑃6 » et ainsi de suite… Au total, il y a 120 réglages (c’est-à- dire 5 !, 5 étant le cardinal du groupe de règles considérées) de priorités correspondant à ces différents classements de priorités.
{RC7, RC8} forment le deuxième groupe. Leurs priorités sont moins élevées que celles de RC2, RC3, RC4, RC5, RC6. Puisque l’alimentation de la barre essentielle est opérée après alimentation des barres HVAC normale. Au final, ce deuxième groupe forme 2 réglages : « 𝑃7 > 𝑃8 » et « 𝑃8 > 𝑃7 ».
En combinant les réglages des deux groupes de règles, on obtient 240 (2 × 120) réglages de priorités. Ces réglages sont autant de raisonnements effectués par le système expert pour chaque mode.
NOM &
PRIORITE PARTIE CONDITIONS (SI)
PARTIE ACTIONS (ALORS)
RC1
P1
- Barre HVAC normale x, non alimentée - VFG y, à l’état ON:
• dédié à la barre x
- Il existe un chemin de construction HVAC entre x et y
- Connecter la barre x au VFG y
- Barre x est alimentée
RC2
P2
- Barre HVAC normale x, non alimentée - VFG y, à l’état ON est :
• situé sur le même côté que x
- Il existe un chemin de construction HVAC entre x et y
- Connecter la barre x au VFG y
- Barre x est alimentée
RC3
P3
-Barre HVAC normale x, non alimentée, est : • située sur l’extérieur
-VFG y, à l’état ON, est :
• situé sur l’autre côté que x • situé sur l’intérieur
- Il existe un chemin de construction HVAC entre x et y
- Connecter la barre x au VFG y
- Barre x est alimentée
RC4
P4
-Barre HVAC normale x, non alimentée, est : • située sur l’intérieur
-VFG y, à l’état ON, est :
• situé sur l’autre même côté que x
- Connecter la barre x au VFG y
• situé sur l’intérieur
- Il existe un chemin de construction HVAC entre x et y
RC5
P5
-Barre HVAC normale x, non alimentée, est : • située sur l’extérieur
-VFG y, à l’état ON, est :
• situé sur l’autre côté que x • situé sur l’extérieur
- Il existe un chemin de construction HVAC entre x et y
- Connecter la barre x au VFG y
- Barre x est alimentée
RC6
P6
-Barre HVAC normale x, non alimentée, est : • située sur l’intérieur
-VFG y, à l’état ON, est :
• situé sur l’autre côté que x • situé sur l’extérieur
- Il existe un chemin de construction HVAC entre x et y
- Connecter la barre x au VFG y
- Barre x est alimentée
RC7
P7
- Barre HVAC Essentielle x, non alimentée - Barre HVAC normale y alimentée, est :
• située sur le côté 1
- Connecter la barre x à la barre y
- Barre x est alimentée
RC8
P8
- Barre HVAC Essentielle x, non alimentée - Barre HVAC normale y, alimentée, est :
• située sur le côté 2
- Connecter la barre x à la barre y
- Barre x est alimentée
Tableau II-9 Ensemble des 8 règles de construction pour le test de complétude
II.5.2.1.d Résultats et analyses
La comparaison des configurations, produites par le système expert et la méthode énumérative, est fournie par l’intermédiaire du Tableau II-10. Il montre que dans l’ensemble, le système expert propose un nombre complet de configurations.
Les différences importantes apparaissent pour les modes n°7 et n°10. Pour ces modes où 2 VFG sont ON, l’écart entre le système expert et la méthode énumérative est dû à deux phénomènes.
Premièrement, le système expert ne parvient pas à fournir des configurations où un VFG alimente 3 barres normales et l’autre VFG alimente 1 seule barre normale. Ainsi pour le mode n°7, les configurations où : VFG1 alimente HVAC1 ; VFG4 alimente HVAC2, HVAC3, HVAC4 ne sont pas produites par le système expert alors qu’elles respectent les règles obligatoires. Cet exemple de configuration est fourni par la Figure II-46 (dessin A).
Deuxièmement pour des configurations ayant des connexions « barre-source » identiques, il existe plusieurs configurations différentes en termes d’états des contacteurs. Ce phénomène est illustré par la Figure II-46 où 4 configurations différentes en termes d’états de contacteurs mais identiques en termes de connexions « barre-source », sont fournies.
La petite déficience du système expert pour les modes n°7 et n°10 est à relativiser puisqu’une analyse fine nous apprend qu’il a ignoré des configurations « déséquilibrées » tel que : un VFG alimente 3 barres normales et l’autre VFG alimente 1 barre normale. Ainsi pour le mode n°7, les 4 configurations proposées par le système expert sont toutes équilibrées : chaque VFG alimente 2 barres normales.
Cette répartition des sources sur les barres rejette directement des configurations produisant des scénarii de mauvaises performances comme nous le verrons dans la prochaine partie.
Mode du réseau Nombre de configurations produites par le système expert Nombre par configurations produites par la méthode énumérative N° VFG1 VFG2 VFG3 VFG4 1 ON ON ON ON 2 2 2 ON ON ON OFF 4 4 3 ON ON OFF ON 8 10 4 ON ON OFF OFF 12 12 5 ON OFF ON ON 8 10 6 ON OFF ON OFF 10 12 7 ON OFF OFF ON 4 20
8 ON OFF OFF OFF 1 1
9 OFF ON ON ON 4 4
10 OFF ON ON OFF 4 8
11 OFF ON OFF ON 10 12
12 OFF ON OFF OFF 1 1
13 OFF OFF ON ON 12 12
14 OFF OFF ON OFF 1 1
15 OFF OFF OFF ON 1 1
Tableau II-10 Résultats de la comparaison : méthode énumérative Vs système expert
HVAC1
Feeder2
Feeder1 Feeder3 Feeder4
HVAC2 HVAC3 HVAC4 HVAC Ess C4 C3 C2 C1 C7 C8 C10 C13 C11 C12 C14 C16 C15 C17 C18 VFG2 VFG1 VFG3 VFG4 C9 ON OFF OFF ON A HVAC1 Feeder2
Feeder1 Feeder3 Feeder4
HVAC2 HVAC3 HVAC4 HVAC Ess C4 C3 C2 C1 C7 C8 C10 C13 C11 C12 C14 C16 C15 C17 C18 VFG2 VFG1 VFG3 VFG4 C9 ON OFF OFF ON B HVAC1 Feeder2
Feeder1 Feeder3 Feeder4
HVAC2 HVAC3 HVAC4
HVAC Ess C4 C3 C2 C1 C7 C8 C10 C13 C11 C12 C14 C16 C15 C17 C18 VFG2 VFG1 VFG3 VFG4 C9 ON OFF OFF ON C HVAC1 Feeder2
Feeder1 Feeder3 Feeder4
HVAC2 HVAC3 HVAC4
HVAC Ess C4 C3 C2 C1 C7 C8 C10 C13 C11 C12 C14 C16 C15 C17 C18 VFG2 VFG1 VFG3 VFG4 C9 ON OFF OFF ON D
Figure II-46 Quatre configurations, issues de l’énumération, identiques en termes de connexions « barre-