Production solaire et compteur Linky

L’objectif est de synthétiser les difficultés de télé-relevés rencontrées avec le compteur Linky et une production solaire.

Production photovoltaïque :

L’installation repose sur un onduleur solaire hybride de marque Deye, modèle SG03LP1-EU, qui constitue le cœur du système.

Deux groupes de panneaux solaires assurent la production d’électricité :

• 6 panneaux solaires de 500 W chacun (Trinasolar TSM-500) sont installés en toiture, reliés en série, puis connectés à l’une des entrées MPPT de l’onduleur hybride.
  Le raccordement en courant continu (DC) à l’onduleur hybride permet à ce dernier de suivre et optimiser la production solaire en temps réel, et de la stopper si besoin pour éviter toute injection sur le réseau ENEDIS, dans une logique d’autoconsommation uniquement.

• 4 panneaux solaires de 500 Wc chacun (DM500M10RT-B60HBT) sont installés au sol.
  Ils sont reliés à un micro-onduleur Hypontech (HMS-2000W) doté de 4 entrées MPPT indépendantes, permettant d’optimiser la production de chaque panneau séparément, notamment en cas d’ombrage partiel.
  Ce micro-onduleur convertit directement l’énergie solaire en courant alternatif (AC). Il est ensuite raccordé à l’entrée “SmartLoad” de l’onduleur hybride, une entrée spécialement conçue pour accueillir ce type de production AC secondaire, selon un principe de couplage AC.

L’onduleur hybride alimente l’ensemble de l’habitation via sa sortie secourue “Load”, à l’exception des consommations fortement énergivores, comme la borne de recharge pour véhicule électrique (VE), qui est directement raccordée en amont, sur le réseau public ENEDIS.

Grâce aux paramètres de configuration de l’onduleur Deye et à sa pince ampèremétrique, il est toutefois possible de compenser tout ou partie de cette consommation, même si elle n’est pas physiquement connectée à la sortie "Load". Par exemple, lors de la recharge d’un véhicule électrique en journée, l’onduleur injecte automatiquement de l’énergie solaire vers le réseau pour réduire ou compenser la quantité d’électricité qui aurait du être prélevée depuis ENEDIS.

L’installation intègre également un stockage de 15 kWh, assurée par trois batteries Pylontech US5000. Ce stockage permet de stocker le surplus de production solaire de la journée pour une utilisation différée, notamment le soir ou en cas de coupure réseau. Ce stockage peut également être rechargé par le réseau ENEDIS en cas de journée faiblement ensoleillée ou en prévision d’un jour rouge de la tarification EDF Tempo.

Problématique avec le compteur Linky :

A la suite de mon passage à l’option EDF Tempo, mes factures ont été établies sur la base d’estimations, et non plus à partir des télé-relevés automatiques du compteur Linky, comme c’était le cas auparavant.

Dans le cadre d’un changement de contrat, cela ne m’a pas immédiatement inquiété : j’ai supposé qu’un délai de traitement était sans doute nécessaire pour finaliser la transition.

Vient ensuite la période hivernale, avec l’arrivée des premiers jours “blancs” et “rouges”. Je constate alors que si le compteur Linky bascule correctement entre heures pleines et heures creuses, il reste bloqué en “jour bleu”, quel que soit le signal Tempo attendu.

Le site EDF de prévision des jours Tempo affiche bien la couleur du jour en cours (bleu, blanc ou rouge), ce qui confirme en apparence la bonne transmission du signal.
Cependant, il est également précisé que seules les informations affichées sur le compteur Linky font foi contractuellement, les données en ligne n’ayant qu’un caractère purement indicatif.

Seules les informations affichées sur votre compteur sont contractuelles. Les données communiquées sur le site internet le sont à titre indicatif. En effet, pour des raisons techniques, des différences peuvent parfois survenir entre la couleur indiquée et celle réellement pratiquée.

Je contacte alors mon fournisseur d’énergie, qui me met en relation avec ENEDIS, le gestionnaire du réseau électrique. C’est à partir de là que ma découverte commence.

Pulsadis 175 Hz vs CPL CENELEC A :

Historiquement, EDF utilisait un système de télécommande appelé PULSADIS, permettant, depuis les postes de distribution HTA, de déclencher à distance le changement de tarif des compteurs électriques à des horaires prédéfinis.

Le principe reposait sur l’injection d’un signal codé directement dans le réseau électrique, sur une fréquence porteuse à 175 Hz.
Les récepteurs compatibles, intégrés aux compteurs électroniques d’ancienne génération ou à certains équipements, étaient capables de reconnaître ce signal et d’exécuter automatiquement les commutations appropriées : passage en heures pleines/heures creuses, changement de couleur tarifaire Tempo.

Le site de Matthieu Benoit décrit cela avec précision. À noter toutefois que ce site est resté en HTTP non sécurisé, ce qui peut entraîner des avertissements de sécurité sur certains navigateurs.

Avec le déploiement du compteur communicant Linky, le système Pulsadis a été progressivement abandonné, au profit d’un système de communication bidirectionnelle par courant porteur en ligne (CPL).
En France, ce CPL utilise la bande de fréquence “CENELEC A”, qui s’étend de 35.9 kHz et 90.6 kHz. Ce canal permet à Linky d’échanger des données en temps réel avec un concentrateur, aussi bien pour la relève, les changements tarifaires, que pour les commandes à distance. Un concentrateur peut gérer plusieurs centaines de compteurs Linky.

Les compteurs Linky sont organisés en grappes, chacun fonctionnant comme un nœud au sein d’un réseau local (LAN). Ils disposent d’une adresse IPv6, ce qui leur permet d’être identifiés et interconnectés de manière unique sur le réseau CPL.

La liaison entre les concentrateurs Linky et le système de supervision d’ENEDIS s’effectue via une connexion mobile (GPRS/3G/4G), permettant la transmission des données collectées vers le système d’information central.

Lorsqu’un compteur est en communication active avec le concentrateur de quartier, son adresse est dite “associée”. Par ailleurs, les Linky peuvent également jouer un rôle de répéteur : ils sont capables de relayer les données des compteurs Linky voisins situés hors de portée directe du concentrateur, ce qui est particulièrement utile dans des zones peu denses comme la campagne.

Contrairement au système Pulsadis, qui n’émettait des signaux qu’à des heures précises et limitées, le CPL utilisé par les compteurs Linky transmet des “pings” toutes les minutes, 24h/24.
Ce fonctionnement en émission continue est l’un des points de discorde soulevés par les opposants au Linky : les rayonnements électromagnétiques générés par les câbles électriques sur la bande de fréquence utilisée (35.9 kHz et 90.6 kHz), bien que de faible puissance, sont perçus comme présentant des risques sanitaires, le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) ayant classé ces rayonnements de basses fréquences dans la catégorie 2B, c’est-à-dire “potentiellement cancérogènes pour l’homme”.

Pourquoi toutes ces précisions ?
Parce que les onduleurs sont des appareils d’électronique de puissance capables de générer différents types de courant, notamment du courant alternatif (AC) à partir d’un courant continu (DC), en utilisant des techniques de découpage à haute fréquence (typiquement 10 à 20 kHz)
Ces opérations produisent également des signaux parasites ou harmoniques sur les lignes électriques, dans des bandes de fréquence proches de celles utilisées par le CPL Linky.
Autant cela ne posait aucun problème avec le système Pulsadis, qui était simple et ponctuel, autant cela devient réellement problématique avec le CPL utilisé par le Linky, dont la communication continue est plus sensible aux perturbations électromagnétiques.

Il faut alors admettre, non sans une certaine ironie, que je suis moi-même à l’origine des perturbations.

Mon propre système solaire, via ses onduleurs et équipements électroniques, interfère avec la communication CPL de mon compteur Linky.

Linky :

Les compteurs Linky existent en deux versions principales : G1 et G3, correspondant à deux générations de technologie, principalement différenciées par leur protocole de communication CPL et donc de leurs capacités de performance.

• Les Linky de type G1 exploitent uniquement 2 fréquences de la bande CENELEC-A (63.3 et 74 kHz ) avec une modulation FSK.
• Les Linky de type G3 exploitent quant à eux 25 fréquences porteuses entre 35.9 kHz et 90.6 kHz (porteuse 23 à 38 et 50 à 58) avec une modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Ce choix permet d’atteindre à la fois une meilleure immunité aux perturbations électromagnétiques et un débit de communication plus élevé, garantissant ainsi une transmission plus fiable. source : http://stop-linky46.fr/tech/cpl.htm

  

  Nota : Les compteurs Linky de génération G1 et G3 partagent la même bande de fréquence CENELEC-A ainsi que les mêmes lignes électriques pour la communication CPL. Afin d’assurer la cohabitation sans interférences, les compteurs G3 laissent volontairement inoccupées les 11 porteuses situées entre les canaux 39 et 49, afin de ne pas perturber les transmissions des compteurs G1 présents sur le réseau.

Identifier la génération de son Linky

Un post du forum forum-photovoltaique.fr fournit des éléments utiles pour identifier les caractéristiques techniques d’un compteur Linky à partir de son numéro de série.

Dans mon cas, le numéro de série 06 17 64 XXXX XX indique que je possède un compteur Linky de marque ITRON (ce qui est également visible directement sur le boîtier), fabriqué en 2017, de type monophasé 60 A, et appartenant à la génération CPL G3.

Diagnostiquer la communication vers le concentrateur

Un appui simultané et prolongé sur les touches “+” et “–” du compteur Linky permet d’accéder au mode “maintenance”. Ce mode affiche des informations avancées, notamment sur l’état de la communication avec le concentrateur :

• pour un compteur G3, l’écran indique s’il est “associé” (connecté) ou “non associé” ;
• un indice de qualité de liaison, nommé LQI (Link Quality Information), est également affiché, codé en hexadécimal.

De manière intuitive, plus la valeur LQI est élevée, meilleure est la qualité du lien CPL entre le compteur et le concentrateur mais cela je vais m’en assuré plus tard.

Si je n’avais plus aucun doute sur l’origine de la perturbation affectant la communication de mon compteur Linky, un premier diagnostic sans aucune intervention a confirmé la situation : le compteur était “non associé”, donc hors communication avec le concentrateur (voir photo de gauche).

La technicienne ENEDIS en charge du suivi de mon dossier m’a indiqué de couper le disjoncteur abonné, d’attendre au moins deux heures, puis de relancer la procédure de vérification. Avant même l’écoulement de ce délai, mon compteur s’est automatiquement ré-associé au concentrateur avec un LQI de 0x78.

Il s’agit à présent de déterminer précisément quel équipement est à l’origine des perturbations CPL, les onduleurs solaires soient les premiers suspects.

Je prévois de réaliser un test plus complet en mettant l’intégralité de mon système photovoltaïque hors tension durant mes prochaines vacances. L’objectif est de mesurer le LQI maximal atteignable dans des conditions idéales.

Nota : Pour information, si l’écran affiche “Puiss dépassée” ; le message indique que la puissance souscrite maximale a été dépassée provoquant la coupure d’électricité. Il faut d’abord débrancher les appareils électriques à l’origine de la surconsommation. Pour réarmer votre compteur Linky, il suffit d’appuyer sur le bouton “+” pendant 10 secondes.

Dans mon contexte, l’onduleur hybride, au cœur de l’installation, et le micro-onduleur utilisé pour le couplage AC apparaissent comme les principaux suspects.
Ne pouvant mettre hors tension l’onduleur principal facilement, j’ai commencé par couper le micro-onduleur afin d’observer l’évolution du comportement du compteur Linky.

Résultat : le Linky reste associé, mais avec un indice LQI légèrement dégradé, oscillant entre 0x70 et 0x76.

En revanche, une tentative de remise en service du micro-onduleur entraîne rapidement la perte d’association du compteur avec le concentrateur.

Il ne s’agit pas d’incriminer directement le micro-onduleur, car des éléments de son environnement peuvent également être à l’origine des interférences observées :

• fonctionnement du smartload DEYE,
• longueur et cheminement des canalisations électriques,
• paramétrage réseau de l’onduleur DEYE,
• ...

Ce dernier point — le paramétrage réseau de l’onduleur DEYE — peut sembler anecdotique. Pourtant, mes recherches autour du dysfonctionnement de mon compteur Linky m’ont permis de découvrir un mauvais réglage de l’onduleur, passé jusque-là inaperçu.

Actions correctives

• DEYE low noise mode
  Le mode « low noise » de l’onduleur DEYE n’est pas clairement documenté. Cependant, les retours des forums indiquent qu’il permet de modifier la fréquence de découpage, la faisant passer de 15 kHz à 20 kHz, soit en dehors de la plage audible par l’oreille humaine. Les harmoniques des signaux électriques étant de rang impair, elles se situeraient alors à des fréquences telles que 60 kHz, 100 kHz, 140 kHz, etc.
  • Avec une fréquence de découpage à 15kHz, l’harmonique de rang 3 à 45kHz est très proche de la sous-porteur CPL n°29 (45.3125 kHz). L’harmonique de rang 5 (75kHz) se situe dans la bande réservée pour le CPL G1, sans influence dans mon cas.
  • Avec un fonctionnement à 20kHz, l’harmonique de rang 3 à 60kHz, bien que dans la bande réservée pour le CPL G1, est très proche de la sous-porteur CPL n°38 (59.375 kHz) de la bande inférieure du G3. L’harmonique de rang 5 (100kHz) est hors bande CENELEC-A.

Le choix d’un fonctionnement à 20 kHz paraît plus judicieux, même si la différence peut sembler faible. Les quelques essais effectués avec cette fréquence de découpage semblent indiquer une amélioration, sans perte d’association avec le compteur Linky. Toutefois, ces résultats restent à confirmer par des tests plus approfondis.

• Filtre Harmonique

  

  La société espagnole EMIKON propose toute une gamme de filtres spécialisés dans le filtrage de la bande CENELEC-A. Le modèle que j’ai retenu, le (HPF 1065-55) , promet une atténuation de -55 dB pour les fréquences comprises entre 35 kHz et 150 kHz, avec une capacité de tenue en courant allant jusqu’à 65 A.
  Étant donné qu’il s’agit d’un filtre coupe-bande, l’atténuation annoncée de -55 dB correspond très probablement au maximum atteint à la fréquence de coupure.
  À noter la grande réactivité de Dicel , le revendeur français des produits EMIKON, qui m’a envoyé un devis en moins de 24 heures, avec une livraison du produit — en stock au moment de la commande — effectuée en seulement quelques jours.

Bilan

Le passage en mode « low noise », contraignant le système à une fréquence d’échantillonnage fixée à 20 kHz, permet d’optimiser le rapport signal/bruit (meilleur LQI) ce qui améliore la liaison CPL du compteur Linky. Néanmoins, des pertes de synchronisation persistent lors des phases de transmission nocturne, suggérant une sensibilité résiduelle aux perturbations électromagnétiques transitoires sur le réseau.

En cherchant un moyen de détecter ces pertes de connexion, j’ai découvert que cette information était en réalité déjà disponible dans l’entité STGE (registre de statuts) fournie par l’intégration Linky/Téléinformation. Elle n’apparaît toutefois pas directement, mais reste encodée dans les bits 21 et 22 de ce registre.

Je réalise le décodage de cette information via l’add-on Node-RED de Home Assistant, à l’aide de la fonction JavaScript decodeSTGE suivante :

     let input = msg.payload;

     // Conversion de l'entrée (chaîne hexadécimale) en entier
     let payload = parseInt(input, 16);

     // Objet contenant les différents statuts décodés
     let status = {};

     // Bit 0 : contact sec (inversé : 0 → 1, 1 → 0)
     status["contact_sec"] = (payload & 0b1) === 0 ? 1 : 0;

     // Bits 21-22 : statut CPL (2 bits)
     status["statutCPL"] = (payload >> 21) & 0b11;

     // Bit 23 : synchro CPL (1 bit)
     status["synchroCPL"] = (payload >> 23) & 0b1;

     // Bit 8 : production/consommation (1 bit)
     status["prodConso"] = (payload >> 8) & 0b1;

     // Bit 9 : sens de l’énergie (1 bit)
     status["sensEnergy"] = (payload >> 9) & 0b1;

     // Couleur du jour (bits 24-25 → 2 bits)
     status["couleurJour"] = (payload >> 24) & 0b11;

     // Couleur du lendemain (bits 26-27 → 2 bits)
     status["couleurDemain"] = (payload >> 26) & 0b11;

     // Préavis pointes mobiles (bits 28-29 → 2 bits)
     status["preavisPM"] = (payload >> 28) & 0b11;

     // En cours de pointes mobiles (bits 30-31 → 2 bits)
     status["enCoursPM"] = (payload >> 30) & 0b11;

     // Mise à jour des messages
     msg.payload = payload;
     msg.status = status;

     return msg;

Disposer de cette information de décrochage est intéressant, car elle permet de mettre en œuvre une coupure de l’alimentation de l’onduleur DEYE, soit par une action manuelle (via le disjoncteur de protection), soit de manière automatique, ce qui nécessite toutefois l’ajout d’un contacteur supplémentaire.

L’ajout du filtre a permis de résoudre complètement les problèmes de décrochage dans mon installation. J’ai toutefois adapté son câblage, car il doit protéger les remontées parasitaires de l’onduleur sur les fréquences de la bande CENELEC A vers le réseau Enedis, et non l’inverse. Ainsi, mon onduleur DEYE est connecté aux bornes d’entrée L et N du filtre, tandis que le réseau Enedis est raccordé aux bornes de sortie L’ et N’.

Une réflexion plus large...

Le Pulsadis est mort, vive le CPL… Plus sérieusement, certains sites critiques envers le compteur Linky se sont révélés être des sources d’informations pertinentes. J’y ai découvert des points de vue bien argumentés, portés par des personnes sensées et techniquement compétentes (L’auteur des articles techniques stop-linky46.fr ). Je reste cependant réservé vis-à-vis des filtres estampillés « anti-Linky », souvent proposés à des tarifs élevés alors que leurs spécifications techniques restent très proches de celles de filtres plus standards, non marketés autour de cette problématique.