Dans les systèmes modernes d’automatisation électrique, l’IEC 61850 et l’IEC 60870-5-104 figurent parmi les protocoles de communication les plus utilisés. Alors que l’IEC 61850 est souvent associé aux postes électriques numériques et aux réseaux intelligents, l’IEC 104 demeure une référence pour les communications de téléconduite et les systèmes de supervision à distance.
Plutôt que d’être des technologies concurrentes, ces deux protocoles répondent à des besoins différents et sont souvent utilisés conjointement au sein d’un même réseau électrique.
Qu’est-ce que l’IEC 61850 ?
L’IEC 61850 est une norme internationale conçue pour les systèmes d’automatisation de postes électriques. Contrairement aux protocoles traditionnels qui définissent uniquement des méthodes de communication, l’IEC 61850 fournit un cadre complet pour la modélisation des données, l’interopérabilité des équipements et l’intégration des systèmes.
Ses principales caractéristiques incluent :
- Une modélisation normalisée basée sur des nœuds logiques
- Des équipements auto-descriptifs
- Des services de communication avancés tels que MMS, GOOSE et Sampled Values
- Une forte interopérabilité entre équipements de différents fabricants
Grâce à ces capacités, l’IEC 61850 est largement utilisé à l’intérieur des postes électriques modernes, où les performances en temps réel et la coordination entre équipements de protection et de contrôle sont essentielles.
Qu’est-ce que l’IEC 104 ?
L’IEC 60870-5-104, généralement appelé IEC 104, est un protocole de téléconduite basé sur Ethernet, dérivé de l’IEC 101.
Il a été conçu principalement pour les communications entre les postes électriques et les centres de dispatching ou de supervision à distance.
Ses principaux avantages sont :
- Une architecture maître-esclave éprouvée
- Le support des événements spontanés
- Une structure de protocole légère
- Une excellente fiabilité sur les réseaux longue distance
- De faibles exigences en matière de bande passante et de ressources matérielles
Depuis plusieurs décennies, l’IEC 104 s’impose comme une solution fiable pour les systèmes SCADA et les infrastructures énergétiques.
IEC 61850 ou IEC 104 : lequel choisir ?
La réponse dépend entièrement de l’application concernée.
Si l’objectif est d’assurer des communications intelligentes et rapides entre équipements à l’intérieur d’un poste numérique, l’IEC 61850 constitue généralement le meilleur choix.
En revanche, lorsqu’il s’agit de transmettre des données entre un poste électrique et un centre de contrôle distant, l’IEC 104 reste l’une des solutions les plus fiables et les plus largement déployées.
Dans la pratique, la plupart des exploitants ne choisissent pas l’un au détriment de l’autre. Ils utilisent l’IEC 61850 pour l’automatisation interne des postes et l’IEC 104 pour les communications de téléconduite vers les centres de supervision.
Les principales différences entre l’IEC 61850 et l’IEC 104
Objectif principal
L’IEC 61850 a été développé pour faciliter la communication et l’interopérabilité entre les équipements d’un poste électrique.
L’IEC 104 a été conçu pour assurer la transmission fiable des informations entre les postes et les centres de dispatching via des réseaux étendus.
Modèle de données
L’IEC 61850 utilise des modèles de données hiérarchiques et orientés objet. Les équipements peuvent interpréter la signification des données grâce à des définitions normalisées.
L’IEC 104 repose sur une logique traditionnelle d’adresses et de points de mesure. Chaque donnée est associée à une adresse prédéfinie dans une table de points.
Performances temps réel
L’IEC 61850 offre des performances nettement supérieures pour les applications critiques. Les services GOOSE permettent notamment des échanges en quelques millisecondes.
L’IEC 104 privilégie la fiabilité des communications sur de longues distances plutôt que les temps de réponse ultra-rapides.
Scénarios de déploiement
L’IEC 61850 est principalement utilisé à l’intérieur des postes numériques pour les échanges entre relais de protection, IED et équipements d’automatisation.
L’IEC 104 est généralement utilisé pour les communications entre postes électriques, centres de contrôle et systèmes SCADA.
Complexité d’ingénierie
L’IEC 104 reste relativement simple à mettre en œuvre et à maintenir.
L’IEC 61850 offre davantage de flexibilité et d’interopérabilité, mais nécessite une expertise plus approfondie en modélisation et en configuration système.
Pourquoi les deux protocoles coexistent-ils souvent ?
Dans de nombreux réseaux électriques, les deux protocoles remplissent des fonctions complémentaires.
À l’intérieur du poste, l’IEC 61850 assure les communications rapides entre équipements de protection et d’automatisation.
À l’extérieur du poste, l’IEC 104 transporte les données opérationnelles vers les centres de supervision et de dispatching.
Cette architecture permet aux exploitants de moderniser progressivement leurs infrastructures sans remplacer immédiatement les systèmes existants.
Le défi de l’intégration
L’IEC 61850 et l’IEC 104 reposent sur des modèles de communication très différents et ne peuvent donc pas communiquer directement.
L’IEC 61850 utilise des objets de données standardisés et des nœuds logiques, tandis que l’IEC 104 s’appuie sur des adresses de points prédéfinies.
Pour assurer l’interconnexion entre les deux environnements, les exploitants déploient généralement des passerelles de conversion de protocole capables de :
- Collecter les données des équipements IEC 61850
- Convertir ces informations en points IEC 104
- Transmettre les données vers les systèmes SCADA ou les centres de dispatching
- Assurer la conversion bidirectionnelle des commandes
Cette approche permet une modernisation progressive des postes électriques tout en préservant les investissements existants.
Choisir une stratégie de migration adaptée
Pour la plupart des opérateurs électriques, la question n’est pas de choisir entre l’IEC 61850 et l’IEC 104, mais plutôt de déterminer comment intégrer efficacement les deux technologies.
De nombreux fournisseurs de solutions industrielles proposent aujourd’hui des passerelles capables d’assurer cette conversion, facilitant ainsi la transition vers des architectures plus modernes sans perturber les systèmes de supervision existants.
À mesure que les postes numériques se développent, les architectures hybrides combinant IEC 61850 et IEC 104 devraient continuer à représenter une approche pragmatique et économique pour les projets d’automatisation électrique.
Source : Adapté du blog technique de COME-STAR Industrial Networking → https://www.come-star.com/fr/blog/iec-61850-vs-iec-104-protocol-conversion-guide/
