BR112014002639B1 - Sistema de medição da energia elétrica, posto de transformação que compreende um tal sistema e processo de medição da energia elétrica - Google Patents

Abstract

sistema de medição da energia elétrica, posto de transformação que compreende um tal sistema e processo de medição da energia elétrica com um tal sistema. esse sistema (20) é adaptado para medir a energia elétrica da corrente que circula em pelo menos um condutor secundário (42a, 44a, 46a, ..., 42n, 44n, 46n), ligado a um condutor primário (34, 36, 38), os condutores primário (34, 36, 38) e secundários (42a,..., 46n) apresentando a mesma tensão. esse sistema de medição (20) compreende um módulo primário (60) que compreende um emissor radioelétrico (70) e um órgão (66) de medição da tensão do condutor primário (34, 36, 38), pelo menos um módulo secundário (62a, ..., 62n) que compreende um receptor radioelétrico (80a, ..., 80n), um sensor (76a, ..., 76n) da intensidade da corrente no condutor secundário (42a, ..., 46n) e um órgão (126a, ..., 126n) de cálculo da energia elétrica da dita corrente no condutor secundário. o módulo primário (60) compreende primeiros meios (104) de compressão do valor da tensão medida (v1, v2, v3) e meios (106) de emissão em cada módulo secundário (62a, ..., 62n), de uma mensagem (m1) que contém o valor comprimido da tensão medida. o sistema de medição (20) compreende meios (106, 120a, 120n, 122a, ..., 122n) de sincronização temporal de cada sensor da intensidade (76a, ..., 76n) em relação ao órgão de medição da tensão (66). o órgão de cálculo (126a, ..., 126n) é ligado ao receptor radioelétrico (80a, ..., 80n) e próprio para calcular a energia elétrica a partir do valor da tensão recebido do módulo primário (60) e do valor da intensidade medida.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de medição daenergia elétrica da corrente que circula em pelo menos um condutor elétrico secundário, o condutor secundário sendo ligado eletricamente a um condutor elétrico primário, o condutor primário e o ou cada condutor secundário apresentando substancialmente a mesma tensão, esse sistema de medição compreendendo:- um módulo primário que compreende um emissor radioelétrico e um órgão de medição da tensão do condutor primário,- pelo menos um módulo secundário que compreende um receptor radioelétrico, um sensor da intensidade da corrente que circula no condutor secundário correspondente e um órgão de cálculo da energia elétrica da dita corrente que circula no condutor secundário correspondente.

[0002] A presente invenção se refere também a um posto de transformação de uma corrente elétrica que apresenta uma primeira tensão alternada em uma corrente elétrica que apresenta uma segunda tensão alternada, esse posto de transformação compreendendo um tal sistema de medição.

[0003] A presente invenção se refere também a um processo demedição da energia elétrica com um tal sistema de medição.

[0004] É conhecido pelo documento WO 2010/119332 A1 um sistema de medição do tipo precitado. O sistema de medição compreende módulos de medição de uma energia elétrica, uma base de dados de estocagem dos valores medidos da energia e um módulo de gestão próprio para fornecer, a clientes distantes, informações que correspondem aos valores medidos e coletados. Os módulos de medição são ligados por intermédio de ligações radioelétricas a um gateway de comunicação ele próprio conectado a uma rede. A base de dados, o módulo de gestão e os clientes distantes são também ligados à rede. Cada módulo de medição é próprio para medir a energia elétrica da corrente que circula em um condutor elétrico. Ele compreende um sensor de intensidade, uma unidade de tratamento própria para calcular a energia elétrica e um emissor-receptor radioelétrico. Cada módulo de medição é sincronizado com o gateway de comunicação por intermédio de um relógio.

[0005] No entanto, um tal sistema de medição é pouco preciso, ocálculo do fator de potência sendo efetuado pela detecção dos máximos de corrente e de tensão e pelo cálculo do tempo que os separa. Esse sistema é também pouco preciso pois ele não leva em consideração no cálculo a energia produzida por eventuais harmônicos presentes nos sinais de tensão e de corrente. Além disso, um tal sistema de medição é relativamente complexo e custoso.

[0006] O objetivo da invenção é portanto propor um sistema demedição mais preciso, menos complexo e menos custoso.

[0007] Com essa finalidade, a invenção tem como objeto um sistema de medição do tipo precitado, caracterizado pelo fato de que:- o módulo primário compreende primeiros meios de compressão do valor da tensão medida e meios de emissão, a partir do emissor radioelétrico com destino ao receptor radioelétrico do ou de cada módulo secundário, de uma primeira mensagem que contém o valor comprimido da tensão medida pelo órgão de medição,- o sistema de medição compreende meios de sincronização temporal do ou de cada sensor da intensidade em relação ao órgão de medição da tensão, e- o órgão de cálculo é ligado ao receptor radioelétrico e próprio para calcular a energia elétrica a partir do valor da tensão me- dida recebido do módulo primário e do valor da intensidade medida pelo sensor da intensidade.

[0008] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, osistema de medição compreende uma ou várias das características seguintes, tomada(s) isoladamente ou de acordo com as combinações tecnicamente possíveis:- o ou cada módulo secundário é previsto para medir somente a intensidade da corrente que circula no condutor secundário correspondente, sem medir a tensão da dita corrente que circula no condutor secundário correspondente;- a primeira mensagem compreende um dado de sincronização para a sincronização temporal do ou de cada sensor da intensidade em relação ao órgão de medição da tensão;- os primeiros meios de compressão compreendem primeiros meios de cálculo de coeficientes da decomposição em série de Fourier do dito valor da tensão medida pelo órgão de medição do módulo primário;- o ou cada módulo secundário compreende segundos meios de compressão do valor da intensidade medida;- os segundos meios de compressão compreendem segundos meios de cálculo de coeficientes da decomposição em série de Fourier do dito valor da intensidade medida pelo sensor do módulo secundário;- o órgão de cálculo é próprio para calcular a energia elétrica a partir dos valores comprimidos da intensidade medida e da tensão medida;- o sistema compreende uma pluralidade de módulos secundários e um módulo de centralização dos valores de energia elétrica calculados, o módulo de centralização compreendendo um receptor radioelétrico, e cada módulo secundário compreende meios de emis- são, a partir do emissor radioelétrico com destino ao receptor radioelétrico do módulo de centralização, de uma segunda mensagem que contém o valor da energia calculado pelo órgão de cálculo;- o módulo primário compreende meios de distribuição de uma única ficha aos módulos secundários de maneira sucessiva e os meios de emissão do módulo secundário são próprios para emitir a segunda mensagem somente quando o módulo secundário correspondente previamente recebeu a única ficha da parte do módulo primário; e- a primeira mensagem contém o valor de um período de amostragem no qual são calculados coeficientes da decomposição em série de Fourier do dito valor da tensão medida e/ou do dito valor da intensidade medida.

[0009] A invenção tem também como objeto um posto de transformação de uma corrente elétrica que apresenta uma primeira tensão alternada em uma corrente elétrica que apresenta uma segunda tensão alternada, que compreende:- um primeiro quadro que compreende pelo menos um condutor elétrico de chegada próprio para ser ligado a uma rede elétrica, a corrente que circula no condutor de chegada apresentando a primeira tensão alternada,- um segundo quadro que compreende pelo menos um condutor elétrico primário de partida e pelo menos um condutor elétrico secundário de partida, o ou cada condutor secundário de partida sendo conectado eletricamente a um condutor primário de partida correspondente, a corrente que circula nos condutores de partida correspondentes apresentando a segunda tensão alternada,- um transformador elétrico conectado entre o primeiro quadro e o segundo quadro e próprio para transformar a corrente que apresenta a primeira tensão alternada na corrente que apresenta a segunda tensão alternada, e- um sistema de medição da energia elétrica da corrente que circula no ou em cada condutor secundário de partida,caracterizado pelo fato de que o sistema de medição é tal como definido acima.

[00010] A invenção tem também como objeto um processo de medição da energia elétrica da corrente que circula em pelo menos um condutor elétrico secundário, o condutor secundário sendo ligado eletricamente a um condutor elétrico primário, o condutor primário e o ou cada condutor secundário apresentando substancialmente a mesma tensão,o processo compreendendo as etapas seguintes:- (a) a medição, por um módulo primário, da tensão da corrente que circula no condutor primário,- (b) a medição, por um módulo secundário, da intensidade da corrente que circula no condutor secundário correspondente, e- (c) o cálculo, pelo módulo secundário, da energia elétrica da dita corrente que circula no condutor secundário correspondente,caracterizado pelo fato de que o processo compreende por outro lado as etapas seguintes:- (i) a compressão do valor da tensão medida e a emissão, pelo módulo primário, de uma primeira mensagem que contém o valor comprimido da tensão medida, via uma ligação radioelétrica entre o módulo primário e o módulo secundário, e- (ii) a sincronização temporal da medição da intensidade com a medição da tensão, epelo fato de que, por ocasião da etapa (c), o cálculo da energia elétrica é efetuado a partir do valor da tensão medida recebido do módulo primário e do valor da intensidade medida pelo sensor da intensidade.

[00011] De acordo com um outro aspecto vantajoso da invenção, o processo de medição compreende a característica seguinte:- o período da tensão é medido regularmente pelo módulo primário, o período da medição sendo de preferência igual a 10 segundos.

[00012] Essas características e vantagens da invenção aparecerão com a leitura da descrição que vai se seguir, dada unicamente a título de exemplo, e feita em referência aos desenhos anexos, nos quais;- a figura 1 é uma representação esquemática de um posto de transformação que compreende um primeiro quadro, um segundo quadro conectado ao primeiro quadro por intermédio de um transformador e um sistema de medição da energia elétrica da corrente que circula nem condutores de partida do segundo quadro,- a figura 2 é uma representação esquemática do sistema de medição da figura 1, o sistema de medição compreendendo um módulo primário de medição da tensão, uma pluralidade de módulos secundários de medição da intensidade e um módulo de centralização,- a figura 3 é uma representação esquemática do módulo secundário da figura 2,- a figura 4 é um organograma das etapas de um processo de medição de acordo com a invenção, executadas pelo módulo primário da figura 2,- a figura 5 é um organograma das etapas do mesmo processo de medição, executadas pelos módulos secundários das figuras 2 e 3,- a figura 6 é um organograma das etapas do mesmo processo de medição, executadas pelo módulo de centralização da figura 2, e- a figura 7 é um cronograma que representa os instantes de emissão e de recepção de uma primeira mensagem, essa última sendo emitida pelo módulo primário com destino aos módulos secundários.

[00013] Na figura 1, um posto de transformação 10 conectado a uma rede elétrica 12 compreende um primeiro quadro 14, um segundo quadro 16, um transformador elétrico 18 conectado entre o primeiro quadro e o segundo quadro e um sistema 20 de medição da energia elétrica de uma corrente.

[00014] O posto de transformação 10 é próprio para transformar a corrente elétrica fornecida pela rede 12 e que apresenta uma primeira tensão alternada, em uma corrente elétrica que apresenta uma segunda tensão alternada.

[00015] A rede elétrica 12 é uma rede alternada, tal como uma rede trifásica. A rede elétrica 12 é uma rede de média tensão, quer dizer uma rede da qual a tensão é superior a 1 000 Volts e inferior a 50 000 Volts. A primeira tensão trifásica é nesse caso uma média tensão.

[00016] Em variante, a rede elétrica 12 é uma rede de alta tensão, quer dizer uma rede das qual a tensão é superior a 50 000 Volts. Dito de outro modo, a primeira tensão trifásica é uma alta tensão.

[00017] O primeiro quadro 14 compreende várias chegadas 22, cada chegada 22 compreendendo um primeiro 24A, 24B, um segundo 26A, 26B e um terceiro 28A, 28B condutores de chegada. Cada primeiro, segundo terceiro condutor de chegada 24A, 24B, 26A, 26B, 28A, 28B é ligado à rede elétrica por intermédio de um disjuntor de chegada 32 respectivo. A corrente trifásica que circula nos condutores de chegada 24A, 24B, 26A, 26B, 28A, 28B correspondentes apresenta a primeira tensão trifásica.

[00018] O segundo quadro compreende um primeiro, 34, um segundo 36, um terceiro 38 e um quarto 39 condutores primários e uma pluralidade N de partidas 40A, 40B, ..., 40N, a saber uma primeira partida 40A, uma segunda partida 40B, ..., uma enésima partida 40N, ca- da partida 40A, 40B, ..., 40N sendo própria para fornecer uma tensão trifásica.

[00019] Cada partida 40A, 40B, 40N é uma partida de baixa tensão, quer dizer uma partida da qual a tensão é inferior a 1 000 Volts. A segunda tensão trifásica é nesse caso uma baixa tensão.

[00020] Em variante, cada partida 40A, 40B, ..., 40N é uma partida de média tensão, quer dizer uma partida da qual a tensão é superior a 1 000 Volts e inferior a 50 000 Volts. Dito de outro modo, a segunda tensão trifásica é uma média tensão.

[00021] A primeira partida 40A compreende um primeiro 42A, um segundo 44A, um terceiro 46A e um quarto 48A condutores secundários e três disjuntores de partida 50. Os primeiro, segundo e terceiro condutores secundários 42A, 42B, 42C são respectivamente ligados aos primeiro, segundo e terceiro condutores primários 34, 36, 38 por intermédio de um disjuntor de partida 50 correspondente. O quarto condutor secundário 48A é diretamente conectado ao quarto condutor primário 39.

[00022] Os condutores primários de partida 34, 36, 38 e os condutores secundários de partida 42A, 44A, 46A correspondentes apresentam substancialmente a mesma tensão, a saber respectivamente uma primeira tensão V1, uma segunda tensão V2 e uma terceira tensão V3 que correspondem às três fases da segunda tensão trifásica.

[00023] As outras partidas 40B, ..., 40N são idênticas à primeira partida 40A descrita precedentemente e compreendem os mesmos elementos substituindo-se a cada vez a letra A pela letra B, ..., N correspondente que se refere às referências dos elementos.

[00024] O transformador elétrico 18 é próprio para transformar a corrente proveniente da rede elétrica que apresenta a primeira tensão alternada na corrente fornecida no segundo quadro 16 e que apresenta a segunda tensão alternada. O transformador elétrico 18 compreen- de um enrolamento primário 52 conectado ao primeiro quadro 14 e um enrolamento secundário 54 conectado ao segundo quadro 16.

[00025] O sistema de medição 20 é próprio para medir a energia elétrica da corrente que circula no ou em cada condutor secundário de partida 42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N.

[00026] O sistema de medição 20, visível na figura 2, compreende um módulo primário 60, uma pluralidade N de módulos secundários 62A, 62B, ..., 62N, a saber um primeiro módulo secundário 62A, um segundo módulo secundário 62B, não representado, e um enésimo módulo secundário 62N, e um módulo de centralização 64.

[00027] O módulo primário 60 compreende um órgão 66 de medição da tensão da corrente que circula no condutor primário 34, 36, 38 correspondente, e uma unidade 68 de tratamento de informação. O módulo primário 60 compreende também um emissor-receptor radioelétrico 70, uma antena radioelétrica 72, e um órgão 74 de alimentação elétrica do órgão de medição, da unidade de tratamento de informação e do emissor-receptor radioelétrico.

[00028] O primeiro módulo secundário 62A compreende, para cada um dos primeiro 42A, segundo 44A e terceiro 46A condutores secundários, um sensor 76A da intensidade da corrente que circula no condutor secundário 42A, 44A, 46A correspondente. O primeiro módulo secundário 62A compreende uma unidade 78A de tratamento de informação, um emissor-receptor radioelétrico 80A, e uma antena radioelétrica 82A. O primeiro módulo secundário 62A compreende também um órgão 84A de alimentação elétrica da unidade de tratamento de informação e do emissor-receptor radioelétrico. O primeiro módulo secundário 62A é identificado por um número único, também chamado de identificador.

[00029] Os outros módulos secundários 62B, ..., 62N são idênticos ao primeiro módulo secundário 62A descrito precedentemente, e com- preendem os mesmos elementos substituindo-se a cada vez a letra A pela letra B, ..., N correspondente que se refere às referências dos elementos. Cada um dos outros módulos secundários 62B, ..., 62N apresenta também um identificador único.

[00030] O módulo de centralização 64 compreende uma unidade 86 de tratamento de informação, uma base de dados 88 e uma interface home-máquina 90. O módulo de centralização 64 compreende um emissor-receptor radioelétrico 92, uma antena radioelétrica 94 e um órgão 96 de alimentação elétrica da unidade de tratamento de informação, da base de dados, da interface homem-máquina e do emissor- receptor radioelétrico.

[00031] O órgão de medição 66 é próprio para medir a primeira tensão V1 da fase que circula através do primeiro condutor primário 34, também chamada de fase número 1 e anotada Fase_1, a segunda tensão V2 da fase que circula através do segundo condutor primário 36, também chamada de fase número 2 e anotada Fase_2, e a terceira versão V3 da fase que circula através do terceiro condutor primário 38, também chamada de fase número 3 e anotada Fase_3. O órgão de medição 66 é também próprio para medir a frequência F da tensão trifásica que circula através dos condutores primários 34, 36, 38.

[00032] A unidade de tratamento de informação 68 compreende um processador 98 e uma memória 100 própria para estocar um software 102 de medição das tensões V1, V2, V3 medidas, um software 104 de compressão das amostras das tensões medidas. A memória 100 é própria para estocar um software de emissão de uma primeira mensagem M1 com destino a cada módulo secundário 62A, ..., 62N e do módulo de centralização 64, e um software 108 de distribuição de uma única ficha aos módulos secundários 62A, ..., 62N de maneira sucessiva.

[00033] O emissor-receptor radioelétrico 70 é conforme ao protocolo de comunicação ZigBee baseado na norma IEEE-802.15.4. Em va- riante, o emissor-receptor radioelétrico 70 está de acordo com a norma IEEE-802.15.1 ou com a norma IEEE-802.15.2. Ainda em variante, o emissor-receptor radioelétrico 70 está de acordo com a norma IEEE- 802-11.

[00034] A antena radioelétrica 72 é adaptada para emitir sinais radioelétricos com destino às antenas 82A, ..., 82N dos módulos secundários e à antena 94 do módulo de centralização, e também para receber sinais radioelétricos das ditas antenas 82 A, ..., 82N, 94. Dito de outro modo, o módulo primário 60 é ligado a cada um dos módulos secundários 62 A, ..., 62N e ao módulo de centralização 64 por uma ligação radioelétrica correspondente.

[00035] O órgão de alimentação 74 é próprio para alimentar eletricamente o órgão de medição 66, a unidade de tratamento de informação 68 e o emissor-receptor radioelétrico 70 a partir da tensão trifásica que circula através dos condutores primários 34, 36, 38.

[00036] Cada sensor da intensidade 76A do primeiro módulo secundário 62A é próprio para medir uma intensidade respectiva entre uma primeira intensidade I1A que circula no primeiro condutor secundário de partida 42A, uma segunda intensidade I2A que circula no segundo condutor secundário de partida 44A e uma terceira intensidade I3A que circula no terceiro condutor secundário de partida 46A.

[00037] Cada sensor da intensidade 76A, também chamado de sensor de corrente, compreende um primeiro toro 110A disposto em torno do condutor secundário de partida 42A, 44A, 46A correspondente e um primeiro enrolamento 112A disposto em torno do primeiro toro, como representado na figura 3. A circulação da corrente através do condutor secundário de partida correspondente é própria para gerar uma corrente induzida proporcional à intensidade da corrente no primeiro enrolamento 112A. O primeiro toro 110A é um toro de Rogowis- ki. O primeiro toro 110A é de preferência um toro que se abre a fim de facilitar sua disposição em torno dos condutores correspondentes.

[00038] A unidade de tratamento de informação 78A, visível na figura 2, compreende um processador de dados 114A, e uma memória 116A associada ao processador de dados e própria para estocar um software 118A de medição dos valores medidos das intensidades respectivas, um software 120A de recepção da primeira mensagem M1, um software 122A de sincronização temporal de cada sensor de corrente 76A em relação ao órgão 66 de medição da tensão. A memória 116A é própria para estocar um software 124A de compressão dos valores amostrados das primeira, segunda e terceira intensidades I1A, I2A, I3A, um software 126A de cálculo da energia elétrica da corrente que circula no condutor secundário 42A, 44A, 46A correspondente, e um software 128A de emissão de uma segunda mensagem M2A com destino ao módulo de centralização 64.

[00039] O emissor-receptor radioelétrico 80A é do mesmo tipo que o emissor-receptor radioelétrico 70.

[00040] A antena radioelétrica 82A, do mesmo tipo que a antena radioelétrica 72, é adaptada para receber sinais radioelétricos da antena 72 do módulo primário e da antena 94 do módulo de centralização e também para emitir sinais radioelétricos para as antenas 72, 94.

[00041] O órgão de alimentação 84A, visível na figura 3, é próprio para alimentar a unidade de tratamento de informação 78A e o emis- sor-receptor radioelétrico 80A. O órgão de alimentação 84A compreende, para cada um dos primeiro, 42A, segundo 44A e terceiro 46A condutores secundários, um segundo toro 130A disposto em torno do condutor secundário 42A, 44A, 46A correspondente e um segundo enrolamento 132A disposto em torno do segundo toro. A circulação da corrente no condutor secundário 42A, 44A, 46A correspondente é própria para gerar uma corrente induzida no segundo enrolamento 132A.

[00042] O órgão de alimentação 84A compreende um conversor 134A conectado a cada um dos segundos enrolamentos 132A e próprio para fornecer uma tensão predeterminada à unidade de tratamento de informação 78A e ao emissor-receptor radioelétrico 80A. Cada segundo toro 130A é um toro feito de ferro. Cada segundo toro 130A é de preferência um toro que se abre a fim de facilitar sua disposição em torno dos condutores correspondentes.

[00043] Dito de outro modo, o módulo secundário 62A é autoali- mentado por intermédio do órgão de alimentação 84A que compreende os segundos toros 130A adaptados para recuperar a energia magnética proveniente da circulação da corrente nos condutores secundários 42A, 44A, 46A correspondentes.

[00044] Os elementos dos outros módulos secundários 62B, ..., 62N são idênticos aos elementos do primeiro módulo secundário 62A descritos precedentemente, e compreendem os mesmos subelementos substituindo-se a cada vez a letra A pela letra B, ..., N correspondente que se refere às referências dos subelementos.

[00045] A unidade de tratamento de informações 86 do módulo de centralização, visível na figura 2, compreende um processador de dados 136, e uma memória 138 associada ao processador e própria para estocar um software 140 de recepção das primeira e segundas mensagens M1, M2A, ..., M2N, um software 142 de registro na base de dados 88 das informações contidas nas mensagens M1, M2A, ..., M2N recebidas. A memória 138 é própria para estocar um software 144 de tratamento das ditas informações recebidas, um software 146 de exibição de dados e um software 148 de transmissão de dados com destino a um servidor distante, não representado.

[00046] A interface homem-máquina 90 compreende uma tela de exibição e u teclado de digitação, não representados. Em variante, a interface homem-máquina 90 compreende uma tela tátil e a digitação de dados é realizada por intermediário de teclas táteis exibidas na tela.

[00047] O emissor-receptor radioelétrico 92 é do mesmo tipo que os emissores-receptores radioelétricos 70, 80A, ..., 80N.

[00048] A antena radioelétrica 94, do mesmo tipo que as antenas radioelétricas 72, 82A, ..., 82N, é própria para receber sinais radioelétricos provenientes da antena 72 do módulo primário e das antenas 82A, ..., 82N, dos módulos secundários e também para emitir sinais radioelétricos com destino às antenas 72, 82A, ..., 82N.

[00049] O funcionamento do sistema de medição 20 vai doravante ser explicado com o auxílio das figuras 4, 5 e 6 que representam organogramas das etapas de um processo de medição executadas respectivamente pelo módulo primário 60, pelos módulos secundários 62A, ..., 62N e pelo módulo de centralização 64.

[00050] Como representado na figura 4, por ocasião de uma primeira etapa 200, o módulo primário 60 se inicializa e mede a frequência F da tensão trifásica que circula através dos condutores primários 34, 36, 38 por intermédio do software de medição 102. A frequência F da tensão trifásica é igual a 50 Hz.

[00051] O módulo primário 60 mede em seguida, por ocasião daetapa 210, as primeira, segunda e terceira tensões V1, V2, V3 com o auxílio de seu órgão de medição 66 e de seu software de medição 102. O software 102 faz a amostragem por outro lado dos valores medidos das tensões V1, V2, V3. O período Pamo de amostragem da tensão medida é um múltiplo do período Ptensão da tensão trifásica igual ao inverso da frequência F da dita tensão trifásica medida precedentemente por ocasião da etapa 200. O período Ptensão da tensão trifásica é igual a 20 ms.

[00052] Por ocasião da etapa 220, o módulo primário 60 comprime os valores medidos das tensões V1, V2, V3 com o auxílio de seu software de compressão 104, a fim de limitar a quantidade de dados transmitidos por intermédio das ligações radioelétricas entre o módulo primário 60 e os módulos secundários 62A, ..., 62N. O software de compressão 104 é próprio para calcular um número predeterminado K dos primeiros coeficientes Re_j(Vi), Im_j(Vi) da decomposição em série de Fourier de cada uma das tensões V1, V2, V3 das três fases, onde i é o número igual a 1, 2 ou 3 da fase, e j é compreendido entre 1 e K. O número predeterminado K é de preferência igual a 5.

[00053] Os coeficientes de decomposição em série de Fourier são, por exemplo, obtidos por operações de correlação sobre as amostras dos valores medidos. Mais precisamente, o coeficiente real do fundamental, anotado Re_1(Vi) é uma correlação, em um tempo igual ao período Ptensão da tensão trifásica, entre as amostras do sinal de tensão Vi e um co-seno de frequência igual à frequência F da tensão tri- fásica, onde Vi representa a tensão da fase, i sendo igual a 1, 2, ou 3. O coeficiente imaginário do fundamental, anotado Im_1(Vi), é uma correlação, em um tempo igual ao período Ptensão, entre as amostras do sinal de tensão Vi e um seno de frequência igual à frequência F.

[00054] O coeficiente real do harmônico número j, anotado Re_j(Vi), j sendo compreendido entre 2 e K, é a correlação, em um tempo igual ao período Ptensão, entre as amostras do sinal de tensão Vi e um co- seno de frequência igual a j vezes a frequência F. O coeficiente imaginário do harmônico número j, anotado Im_j(Vi), é a correlação, em um tempo igual ao período Ptensão, entre as amostras do sinal de tensão Vi e um seno de frequência igual a j vezes a frequência F.

[00055] O software de compressão 104 calcula assim os coeficientes complexos Re_j(Vi), Im_j(Vi) das decomposições em série de Fourier das três tensões V1, V2, V3 para o fundamental e os harmônicos 2 a K.

[00056] Finalmente, por ocasião da etapa 230, o módulo primário 60 emite a primeira mensagem M1 com destino a cada um dos módulos secundários 62A, ..., 62N e ao módulo de centralização 64. A primeira mensagem M1 é de preferência emitida periodicamente. O perí- odo de emissão Pemissão é predeterminado, e de preferência igual a um segundo. Dito de outro modo, a primeira mensagem M1 é emitida a cada segundo.

[00057] A primeira mensagem M1 contém notadamente um dado de sincronização, o período de amostragem Pamo, os coeficientes Re_j(Vi), Im_j(Vi) das decomposições em série de Fourier das três tensões V1., V2, V3 até o harmônico K, calculados precedentemente por ocasião da etapa 220, e o identificador do módulo secundário que será autorizado a emitir sua segunda mensagem com destino ao módulo de centralização 64 depois da recepção da primeira mensagem M1. O identificador do módulo secundário autorizado a emitir suas informações de medição é determinado com o auxílio do software de distribuição da ficha única 108, o identificador do módulo contido na primeira mensagem M1 permitindo designar o módulo secundário a que a única ficha foi atribuída.

[00058] Em complemento, a primeira mensagem M1 contém os valores das médias quadráticas, também anotadas RMS (do inglês Root Mean Square), de cada uma das três tensões V1, V2, V3.

[00059] Depois de emissão da primeira mensagem M1, o módulo primário 60 retorna para a etapa 210 a fim de medir de novo a tensão V1, V2, V3 das fases da tensão trifásica que circula nos condutores primários 34, 36, 38.

[00060] As etapas, visíveis na figura 5, do processo de medição executadas pelos módulos secundários 62A, ..., 62N vão agora ser descritas para o primeiro módulo secundário 62A.

[00061] Por ocasião da etapa 300, o primeiro módulo secundário 62A se inicializa e abre uma janela deslizante de recepção da primeira mensagem M1 com o auxílio de seu software de recepção 120A. A janela de recepção é uma janela que apresenta um tempo de algumas dezenas de milissegundos que o primeiro módulo secundário 62A faz deslizar no tempo.

[00062] Por ocasião da recepção com o auxílio do software de recepção 120A da primeira mensagem M1, o primeiro módulo secundário 62A verifica que a primeira mensagem M1 contém o dado de sincronização e passa então para a etapa 320 de sincronização temporal com o módulo primário 60.

[00063] Por ocasião da etapa 320, o software de sincronização 122A inicializa, na data de recepção da primeira mensagem M1, um medidor destinado a se incrementar até um valor que corresponde ao período de emissão da primeira mensagem Pemissão. O módulo secundário 62A retorna então automaticamente para a etapa de recepção 310 cerca de um milissegundo antes da recepção esperada da próxima mensagem M1. O software de sincronização 122A efetua também a ressincronização da amostragem com o auxílio do valor do período de amostragem Pamo contido na primeira mensagem M1 e da data de recepção da primeira mensagem M1.

[00064] A data de recepção da primeira mensagem M1 é a data de referência para a sincronização do primeiro módulo secundário 62A em relação ao módulo primário 60, e mais precisamente para a sincronização da medição das intensidades I1A, I2A, I3A em relação à medição das tensões V1, V2, V3.

[00065] Se a primeira mensagem M1 não for detectada pelo primeiro módulo secundário 62A, a janela de recepção é fechada de novo e nenhuma sincronização é efetuada.

[00066] O primeiro módulo secundário 62A mede então, por ocasião da etapa 330 e por intermédio de seus sensores de corrente 76A e de seu software de medição 118A, cada uma das primeira, segunda e terceira intensidades I1A, I2A, I3A. O software de medição 118A faz a amostragem por outro lado dos valores medidos das três intensidades I1A, I2A, I3A, o instante de início da amostragem tendo sido reiniciali- zado por ocasião da etapa 320 precedente a fim de assegurar a sincronização temporal do sensor de intensidade 76A em relação ao órgão de medição da tensão 66.

[00067] O software de compressão 124A comprime em seguida os valores medidos das intensidades I1A, I2A, I3A por ocasião da etapa 340. O software de compressão 124A calcula, por exemplo, o número predeterminado K de primeiros coeficientes complexos Re_j(IiA), Im_j(IiA) da decomposição em série de Fourier das três correntes I1A, I2A, I3A das três fases de maneira análoga ao cálculo, descrito para a etapa 220, dos coeficientes complexos Re_j(Vi), Im_j(Vi) da decomposição em série de Fourier das tensões.

[00068] O coeficiente real do fundamental, também anotado Re_1(IiA), é uma correlação, em um tempo igual ao período Ptensão da tensão trifásica, entre as amostras do sinal de intensidade IiA e um co- seno de frequência igual à frequência F da tensão trifásica, onde IiA representa a intensidade da fase número i, i sendo igual a 1, 2 ou 3. O coeficiente imaginário do fundamental, também anotado Im_1(IiA), é uma correlação, em um tempo igual ao período Ptensão, entre as amostras do sinal da intensidade IiA e um seno de frequência igual à frequência F.

[00069] O coeficiente real do harmônico numero j, anotado Re_j(IiA), j sendo compreendido entre 2 e K, é a correlação, em um tempo igual ao período Ptensão, entre as amostras do sinal de intensidade IiA e um co-seno de frequência igual a j vezes a frequência F. O coeficiente imaginário do harmônico numero j, anotado Im_j(IiA), j sendo compreendido entre 2 e K, é a correlação, em um tempo igual ao período Ptensão, entre as amostras do sinal da intensidade IiA e um seno de frequência igual a j vezes a frequência F.

[00070] O software de compressão 124A calcula assim os coeficientes complexos Re_j(IiA), Im_j(IiA) das decomposições em série de Fourier das três intensidades I1A, I2A, I3A para o fundamental e os harmônicos 2 a K.

[00071] O software de cálculo 126 A calcula então de maneira periódica a energia ativa E1, E2, E3 para cada uma das três fases a partir dos valores das tensões V1, V2, V3 medidos recebidos do módulo primário 60 via a primeira mensagem M1 e dos valores das intensidades I1A, I2A, I3A medidos pelos sensores de corrente 76A. O período de cálculo das energias ativas E1, E2, E3 é igual ao período Ptensão, ou seja por exemplo 20 ms.

[00072] As variações das tensões V1, V2, V3 são suficientemente limitados entre dois instantes de emissão da primeira mensagem M1, quer dizer em um período de um segundo, para permitir o cálculo das energias ativas E1, E2, E3 a cada 20 ms, a partir dos valores das intensidades I1A, I2A, I3A medidos a cada 20 ms e dos valores das tensõesV1, V2, V3 recebidos a cada segundo.

[00073] Para o calculo das energias ativas E1, E2, E3, o software de cálculo 126A calcula, a cada período Ptensão, uma potência ativa Pi de cada fase número i, i sendo igual a 1, 2 ou 3, com o auxílio das equa-ções seguintes:

[00074] O software de cálculo 126A determina também, a cada pe-ríodo Ptensão, a potência reativa Qi de cada fase número i, i sendo iguala 1, 2 ou 3, com o auxílio das equações seguintes:

[00075] A energia ativa Ei de cada fase número i é finalmente calculada incrementando-se para cada fase um medidor positivo de energia Ei+ quando o termo Pi,1 calculado com o auxílio da equação (1) é positivo, e incrementando-se para cada fase um medidor negativo de energia Ei- quando o termo Pi,1 é negativo. O termo Pi,1 representa a potência que corresponde ao produto do fundamental da corrente e do fundamental da tensão. Os medidores de energia E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3- são incrementados para as três fases da tensão trifásica, a fim de calcular as energias ativas E1, E2, E3 para as três fases da tensão trifásica.

[00076] O primeiro módulo secundário 62A elabora então, por ocasião da etapa 350, sua segunda mensagem M2A. A segunda mensagem M2A contém o identificador do primeiro módulo secundário 62 A, os valores dos seis medidores de energia E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para o conjunto das três fases da tensão trifásica e os coeficientes complexos Re_j(IiA), Im_j(IiA) da decomposição em série de Fourier das três correntes I1A, I2A, I3A até o harmônico K.

[00077] Em complemento, a segunda mensagem M2A contém os valores das médias quadráticas, também anotadas RMS, das correntes I1A, I2A, I3A das três fases, assim como os termos Pi,1 e Qi,1 para cada uma das três fases, e os valores Pi e Qi para cada uma das três fases.

[00078] Na hipótese em que o identificador do primeiro módulo secundário 62A está contido na primeira mensagem M1 recebida precedentemente, o primeiro módulo secundário 62A emite então por ocasião da etapa 360 sua segunda mensagem M2A com o auxílio de seu software de emissão 128A. No caso contrário, o primeiro módulo secundário 62 A retorna diretamente para a etapa 310 de recepção da primeira mensagem M1, e emitirá sua segunda mensagem M2A quando a primeira mensagem M1 conterá seu identificador que indica então que a única ficha lhe terá sido atribuída a fim de autorizá-lo a emitir sua segunda mensagem M2A.

[00079] Depois da etapa de emissão 360 no caso em que a ficha tinha sido atribuída ao primeiro módulo secundário 62A, ou então depois da etapa 350 caso contrário, o primeiro módulo secundário 62A retorna à etapa de recepção 310 se o conector atingiu o valor que corresponde ao período de emissão da primeira mensagem Pemissão, ou então à etapa de medição 330 caso contrário.

[00080] As etapas do processo de medição executadas pelos outros módulos secundários 62B, ..., 62N são idênticas às etapas 300 a 360 descritas precedentemente para o primeiro módulo secundário 62A, e são realizadas por outro lado de maneira simultânea entre todos os módulos secundários 62A, ...62N devido à sincronização temporal efetuada com o auxílio da primeira mensagem M1.

[00081] Por ocasião da etapa de emissão 360, o único módulo secundário entre o conjunto das medições secundárias 62A, ..., 62N autorizado a emitir sua segunda mensagem é o módulo secundário do qual o identificados está contido na primeira mensagem M1 recebida por ocasião da etapa de recepção 310 precedente. O software de distribuição 108 determina de acordo com uma ordem crescente os identificadores contidos na primeira mensagem M1 a fim de atribuir sucessivamente a única ficha aos módulos secundários 62A, ..., 62N. Dito de outro modo, cada módulo secundário 62A, ..., 62N emite a cada N segundos sua segunda mensagem M2A, ..., M2N respectiva.

[00082] Como representado na figura 6, por ocasião da etapa 400, o módulo de centralização 64 recebe, com o auxílio de seu software de recepção 140, a primeira mensagem M do módulo primário 60 e a segunda mensagem do módulo secundário autorizado a emitir de acordo com o mecanismo de ficha distribuída, por exemplo a mensagem M2A.

[00083] Por ocasião da etapa 410, o módulo de centralização 64 registra em seguida em sua base de dados 88 os valores recebidos e contidos na primeira mensagem M1 e na segunda mensagem M2A, por intermédio de seu software de registro 142. Em complemento, o software de tratamento 144 efetua uma determinação de data e hora dos dados registrados.

[00084] O software de tratamento 144 calcula por ocasião da etapaseguinte 420 o fator de potência cos(Φi) para cada uma das três fases numeradas i da tensão trifásica com o auxílio da equação seguinte:

[00085] As grandezas medidas e calculadas pelo sistema de medição são em seguida exibidas na tela da interface homem-máquina 90 do módulo de centralização por intermédio do software de exibição 146 por ocasião da etapa 430. Essas grandezas são exibidas sob a forma de valores digitais e/ou sob a forma de curvas.

[00086] O módulo de centralização 64 transmite finalmente, por ocasião da etapa 440 e com o auxílio de seu software de transmissão 148, essas grandezas medidas e calculadas para o servidor distante, não representado. O servidor distante é próprio para efetuar uma gestão centralizada das grandezas medidas e calculadas para cada sistema de medição 20.

[00087] No final da etapa 440, o módulo de centralização 64 retorna à etapa 400, a fim de receber a próxima primeira mensagem M1 do módulo primário e a segunda mensagem do módulo secundário autorizado a emitir na próxima vez de acordo com o mecanismo de ficha distribuída, por exemplo a mensagem M2A.

[00088] O sistema de medição 20 de acordo com a invenção é assim menos complexo e menos custoso do que o sistema de medição do estado da técnica visto que os módulos secundários 62A, ..., 62N são previstos para medir somente a intensidade de cada fase da cor- rente trifásica que circula nos condutores secundários correspondentes sem medir a tensão de cada uma das fases. A tensão de cada fase é medida pelo módulo primário 60, e depois transmitida para cada um dos módulos secundários 62A, ..., 62N. Cada módulo secundário 62A, ..., 62N utiliza então os valores de tensão recebidos do módulo primário 60 em combinação com o valor da intensidade de cada fase medido por seu sensor de corrente 76A, ..., 76N para calcular a energia elétrica E1, E2, E3 de cada fase da partida 40A, ..., 40N correspondente.

[00089] O sistema de medição 20 de acordo com a invenção permite por outro lado obter uma medição bastante precisa das energias ativas E1, E2, E3 para as três fases da corrente trifásica, devido à sincronização temporal de cada sensor de corrente 76A em relação ao órgão de medição da tensão 66.

[00090] A sincronização temporal é bastante precisa, a decalagem de sincronização medida sendo da ordem de mais ou menos 400 na- nossegundos com a tecnologia atual dos emissores-receptores radioelétricos 70, 80 A, ..., 80 N e das unidades de tratamento de informações 68, 78 A, ..., 78N, 86.

[00091] O conjunto dos módulos, 60, 62A, ..., 62N, 64 são ligados entre si por ligações radioelétricas por intermédio de seu emissor- receptor radioelétrico 70, 82A, ..., 82N, 92 respectivo, o que permite facilitar a instalação do sistema de medição 20 no posto de transformação 10.

[00092] A compressão dos dados relativos às tensões e às intensidades medidas com o auxílio de softwares de compressão 104, 124A, ..., 124N permite limitar a quantidade de dados transmitidos via as ligações radioelétricas, e limita assim o próprio consumo de energia do sistema de medição 20. Por outro lado, a compressão dos dados permite reduzir a sensibilidade do sistema de medição 20 a perturbações radioelétricas de tipo interferências ou perturbação de compatibilidade eletromagnética, também chamada de perturbação CEM.

[00093] A emissão da segunda mensagem M2A, ..., M2N de acordo com um mecanismo de ficha distribuída permite reduzir as interferências radioelétricas entre os módulos secundários 62A, ..., 62N.

[00094] De acordo com um outro modo de realização, não representado, o módulo primário 60 e o módulo de centralização 64 são agrupados em um mesmo módulo comum, o que permite ter um único emissor-receptor radioelétrico para o módulo comum no lugar e ao invés dos dois emissores-receptores radioelétricos 70, 92 do módulo primário e do módulo de centralização.

[00095] As outras vantagens desse segundo modo de realização são idênticas àquelas do primeiro modo de realização descrito precedentemente.

[00096] O funcionamento desse segundo modo de realização é por outro lado idêntico àquele do primeiro modo de realização descrito precedentemente.

[00097] O funcionamento do sistema de medição 20 de acordo com um outro modo de realização vai doravante ser explicado.

[00098] Para cada sensor de corrente 76A, a circulação da corrente através do condutor secundário de partida correspondente é própria para gerar um sinal proporcional à intensidade da corrente no primeiro enrolamento 112A.

[00099] Na figura 4, por ocasião da primeira etapa 200, o módulo primário 60 se inicializa e mede a frequência F da tensão trifásica dos condutores primários 34, 36, 38 por intermédio do software de medição 102. A frequência F da tensão trifásica é igual à frequência da rede, tal como 50 Hz por exemplo na Europa e 60 Hz por exemplo nos Estados Unidos.

[000100] O módulo primário 60 mede em seguida, por ocasião da etapa 210, as primeira, segunda e terceira tensões V1, V2, V3 com o auxílio de seu órgão de medição 66 e de seu software de medição 102. O software 102 faz a amostragem por outro lado dos valores medidos das tensões V1, V2, V3. A frequência Famo de amostragem da tensão medida é um múltiplo da frequência F da tensão trifásica igual ao inverso do período Ptensão da dita tensão trifásica medida precedentemente por ocasião da etapa 200. O período Ptensão da tensão trifásica é igual ao período da rede, ou seja cerca de 20 ms na Europa e cerca de 16,6 ms nos estados Unidos.

[000101] Por ocasião da etapa 210, a fim de otimizar a precisão da medição da energia, o período Ptensão da tensão é medido regularmente a fim de levar em consideração as variações no tempo dessa última, por exemplo a cada 10 segundos.

[000102] Por ocasião da etapa 220, os coeficientes da decomposição em série de Fourier de cada uma das tensões V1, V2, V3 das três fases são calculados de maneira idêntica ao que foi descrito para o primeiro modo de realização.

[000103] Finalmente, por ocasião da etapa 230, o módulo primário 60 emite a primeira mensagem M1 com destino a cada um dos módulos secundários 62A, ..., 62N e ao módulo de centralização. A primeira mensagem M1 é de preferência emitida periodicamente. O período de emissão Pemissão é predeterminado, e de preferência igual a um segundo.

[000104] A primeira mensagem M1 compreende um campo de cabeçalho, também chamado de preâmbulo, um campo SFD (do inglês Start of Frame Delimiter), um campo PHR (do inglês Physical Header), um campo de dados e um campo CRC (do inglês Cyclic Redundancy Check). O preâmbulo apresenta um tamanho de 4 octetos, os campos SFD e PHR apresentam cada um deles um tamanho de um octeto, o campo de dados tem um tamanho variável, anotado n octetos, e o campo CRC tem um tamanho de 2 octetos. No exemplo de realização da figura 7, a primeira mensagem M1 é constituída pelo campo de ca- beçalho, pelo campo SFD, pelo campo PHR, pelo campo de dados e pelo campo CRC.

[000105] O campo de dados da primeira mensagem M1 contém no- tadamente o período de amostragem Pamo, os coeficientes Re_j(Vi), Im_j(Vi) das decomposições em série de Fourier das três tensões V1, V2, V3 até o harmônico K, calculados precedentemente por ocasião da etapa 220, e o identificador do módulo secundário que será autorizado a emitir sua segunda mensagem com destino ao módulo de centralização 64 depois da recepção da primeira mensagem M1. O identificador do módulo secundário autorizado a emitir suas informações de medição é determinado com o auxílio do software de distribuição da ficha única 108, o identificados do módulo contido na primeira mensagem M1 permitindo designar o módulo secundário a quem a única ficha foi atribuída.

[000106] Em complemento, o campo de dados da primeira mensagem M1 contém os valores das médias quadráticas, também anotadas RMS (do inglês Root Mean Square), de cada uma das três tensões V1, V2, V3.

[000107] Por ocasião da etapa 300, o primeiro módulo secundário 62A se inicializa e abre a janela deslizante de recepção da primeira mensagem M1 com o auxílio de seu software de recepção 120A.

[000108] Por ocasião da recepção da primeira mensagem M1, o primeiro módulo secundário 62A detecta o instante TR de recepção do campo SFD, a recepção do campo SFD acarretando o acionamento de uma interrupção pelo receptor radioelétrico do primeiro módulo secundário 62A. A detecção do instante de recepção TR permite então calcular o instante Te no qual a primeira mensagem M1 foi emitida pelo emissor radioelétrico do módulo primário 60. O instante de emissão Te é de fato igual ao instante de recepção TR menos um tempo Dp de propagação da primeira mensagem M1 via a ligação radioelétrica entre o módulo primário 60 e o módulo secundário correspondente, o tempo de propagação Dp sendo fixo e conhecido para um tamanho predeterminado do campo de dados da primeira mensagem M1. O primeiro módulo secundário 62A passa então para a etapa 320 de sincronização temporal com o módulo primário 60.

[000109] Por ocasião da etapa 320, o software de sincronização 122A procede de maneira análoga ao que foi descrito para o primeiro modo de realização.

[000110] O instante de início da amostragem é assim reinicializado a fim de assegurar a sincronização temporal da unidade de tratamento da informação 78A em relação ao órgão de medição da tensão 66.

[000111] Se a primeira mensagem M1 não for detectada pelo primeiro módulo secundário 62A, a janela de recepção é fechada de novo e nenhuma ressincronização é efetuada. O módulo secundário 62A continua então a amostragem, tal como efetuado por ocasião da etapa 340 do ciclo precedente, até que uma nova mensagem M1 seja recebida e permita então efetuar a ressincronização. Assim, a precisão de medição é suscetível de ser muito ligeiramente degradada de um ponto de vista temporal, mas o sistema permanece funcional na ausência de recepção de algumas mensagens M1. Dito de outro modo, o sistema de medição 20 é robusto em uma ausência temporária de recepção da primeira mensagem M1.

[000112] O software de compressão 124A procede, por ocasião da etapa 340, de maneira análoga ao que foi descrito para o primeiro modo de realização.

[000113] O software de cálculo 126A calcula então de maneira periódica as energias ativas E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para cada uma das três fases a partir dos valores das tensões V1, V2, V3 medidas recebidos do módulo primário 60 via a primeira mensagem M1 e dos valores das intensidades I1A, I2A, I3A medidos pelos sensores de cor- rente 76A.

[000114] Para cada fase i, uma primeira Ei+ e uma segunda Ei- energias ativas são calculadas. A primeira energia ativa Ei+ é a acumulação da energia elétrica consumida por uma carga conectada à fase i a jusante do módulo secundário correspondente, A segunda energia ativa Ei- é a acumulação da energia elétrica produzida por um gerador conectado à fase i a jusante do módulo secundário correspondente. O período de cálculo das energias ativas E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3- é igual ao período Ptensão, ou seja por exemplo cerca de 20 ms na Europa e cerca de 16,6 ms nos Estados Unidos.

[000115] De maneira análoga ao primeiro modo de realização, as variações das tensões V1, V2, V3 são suficientemente limitadas entre dois instantes de emissão da primeira mensagem M1 para permitir o cálculo das energias ativas E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3- a cada 20 ms, a partir dos valores das intensidades I1A, I2A, I3A medidos a cada 20 ms e dos valores das tensões V1, V2, V3 recebidos a cada segundo.

[000116] As potências ativas Pi e reativas Qi são calculadas de maneira idêntica ao que foi descrito para o primeiro modo de realização com o auxílio das equações (1) a (4), e visto que os primeiros coeficientes das decomposições em série de Fourier de cada uma das tensões V1, V2, V3, por um lado, e os primeiros coeficientes das decomposições em série de Fourier de cada uma das tensões I1A, I2A, I3A, por outro lado, são calculados com uma simultaneidade das amostragens, quer dizer das amostragens que começam no mesmo instante considerando-se a ressincronização da amostragem por ocasião da etapa 320 e que apresentam uma mesma frequência de amostragem Famo.

[000117] A cada período Ptensão, a primeira energia ativa Ei+ é incrementada unicamente quando Pi,1 é positivo, quer dizer que a potência que corresponde ao produto do fundamental da corrente e do funda mental da tensão é positiva, o que corresponde a uma potência consumida por uma carga a jusante do sistema de medição.

[000118] Um incremento da primeira energia ativa ΔEi+ é nesse caso igual ao produto dão período Ptensão com a potência ativa Pi,1 calculada no último período, de acordo com a equação seguinte:

[000119] A cada período Ptensão, a segunda energia ativa Ei- é incrementada unicamente quando Pi,1 é negativo, quer dizer que a potência que corresponde ao produto do fundamental da corrente e do fundamental da tensão é negativa, o que corresponde a uma potência fornecida por um gerador a jusante do sistema de medição.

[000120] Um incremento da segunda energia ativa ΔEi- é nesse caso igual ao produto do período Ptensão com a potência ativa Pi,1 calculada no último período, de acordo com a equação seguinte:

[000121] Para uma rede elétrica trifásica, o sistema de medição 20 incrementa portanto em permanência seis medidores de energia: E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-. Assim as energias produzidas e consumidas são bem distintas. O sistema de medição 20 é também adaptado para medir a energia fornecida por geradores de energia distribuídos na rede elétrica.

[000122] De maneira idêntica ao primeiro modo de realização, a segunda mensagem M2A contém o identificador do primeiro módulo secundário 62A, os valores dos seis medidores de energia E1+, E1-, E2+, E2-, E3+, E3- para o conjunto das três fases da tensão trifásica e os coeficientes complexos Re_j(IiA), Im_j(IiA) da decomposição em série de Fourier das três correntes I1A, I2A, I3A até o harmônico K.

[000123] Em complemento, a segunda mensagem M2A contém os valores das médias quadráticas, também anotadas RMS, das correntes I1A, I2A, I3A das três fases, assim como os termos Pi,1 e Qi,1 para cada uma das três fases, e os valores Pi e Qi para cada uma das três fases.

[000124] As etapas 400 a 420 são idênticas àquelas descritas para o primeiro modo de realização, o módulo de centralização 64 registrando em sua base de dados 88 os valores recebidos e contidos na primeira mensagem M1 e nas segundas mensagens M2A, ..., M2N.

[000125] Em complemento, por ocasião da etapa 420, o software de tratamento 144 calcula diversos componentes que caracterizam a tensão trifásica da rede, a saber tensões fundamentais complexas V11, V12 e V13, uma componente homopolar V0, uma componente direta Vd, uma componente inversa Vi e um desequilíbrio Δ com o auxílio das equações seguintes:

onde a é um operador de rotação definido por :

[000126] A componente homopolar V0 é nula se a rede não apresenta nenhum defeito.

[000127] No exemplo de realização das figuras 1 a 7 descrito prece-dentemente, a rede elétrica 12 é uma rede trifásica, e a corrente medida por intermédio do sistema de medição 20 é uma corrente trifásica. O profissional compreenderá evidentemente que a invenção se aplica também a uma rede elétrica monofásica e à medição de uma corrente alternada monofásica.

[000128] É compreendido assim que o sistema de medição 20 de acordo com a invenção é mais preciso, menos complexo e menos custoso.

Claims (13)

1. Sistema (20) de medição da energia elétrica da corrente que circula em pelo menos um condutor elétrico secundário (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), o condutor secundário (42A, 42B, ..., 42N; 44A, 44B, ..., 44N; 46A, 46B, ..., 46N) sendo ligado eletricamente a um condutor elétrico primário (34; 36; 38), o condutor primário (34; 36; 38) e o ou cada condutor secundário (42A, 42B, ..., 42N; 44A, 44B, ..., 44N; 46A, 46B, ..., 46N) apresentando substancial-mente a mesma tensão (V1; V2; V3), esse sistema de medição compreendendo:- um módulo primário (60) que compreende um emissor radioelétrico (70) e um órgão (66) de medição da tensão do condutor primário (34, 36, 38),- pelo menos um módulo secundário (62A, ..., 62N) que compreende um receptor radioelétrico (80A, ..., 80N), um sensor (76A, ..., 76N) da intensidade (I1A, I2A, I3A, I1B, I2B, I3B, ..., I1N, I2N, I3N) da corrente que circula no condutor secundário (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondente e um órgão (126A, ..., 126N) de cálculo da energia elétrica (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) da dita corrente que circula no condutor secundário (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondente,caracterizado pelo fato de que:- o módulo primário (60) compreende primeiros meios (104) de compressão do valor da tensão medida (V1, V2, V3) e meios (106) de emissão, a partir do emissor radioelétrico (70) com destino ao receptor radioelétrico (80A, ..., 80N) do ou de cada módulo secundário (62A, 62B, ..., 62N), de uma primeira mensagem (M1) que contém o valor comprimido da tensão medida pelo órgão de medição (66),- o sistema de medição (20) compreende meios (106, 120A, ..., 120N, 122A, ..., 122N) de sincronização temporal do ou de cada sensor da intensidade (76A, ..., 76N) em relação ao órgão de medição da tensão (66), e- o órgão de cálculo (126A, ..., 126N) é ligado ao receptor radioelétrico (80A, ..., 80N) e é próprio para calcular a energia elétrica a partir do valor da tensão (V1, V2, V3) medida recebido do módulo primário (60) e do valor da intensidade (I1A, ..., I3N) medida pelo sensor da intensidade (76A, ..., 76N), sendo que a primeira mensagem (M1) compreende um dado de sincronização para a sincronização temporal do ou de cada sensor da intensidade (76A, ..., 76N) em relação ao órgão de medição da tensão (66).

2. Sistema (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ou cada módulo secundário (62A, ..., 62N) é previsto para medir somente a intensidade (I1A, I2A, I3A, I1B, I2B, I3B, ..., I1N, I2N, I3N) da corrente que circula no condutor secundário (42A, 44A, 46A, ..., 42N, 44N, 46N) correspondente, sem medir a tensão da dita corrente que circula no condutor secundário correspondente.

3. Sistema (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os primeiros meios de compressão (104) compreendem primeiros meios de cálculo de coeficientes (Re_j(Vi), Im_j(Vi); i = 1, 2, 3; j compreendido entre 1 e K) da decomposição em série de Fourier do dito valor da tensão medida pelo órgão de medição (66) do módulo primário (60).

4. Sistema (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o ou cada módulo secundário (62A, ..., 62N) compreende segundos meios (124A, ...,124N) de compressão do valor da intensidade medida (I1A, I2A, I3A, ..., I3N).

5. Sistema (20) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os segundos meios de compressão (124A, ..., 124N) compreendem segundos meios de cálculo de coeficientes (Re_j(IiA), Im_j(IiA), ..., Re_j(IiN), Im_j(IiN); i = 1, 2, 3; j compreendido entre 1 e K) da decomposição em série de Fourier do dito valor da intensidade medida pelo sensor (76A, ..., 76N) do módulo secundário (62A, ..., 62N).

6. Sistema (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o órgão de cálculo (126A, ..., 126N) é próprio para calcular a energia elétrica (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) a partir dos valores comprimidos da intensidade medida e da tensão medida.

7. Sistema (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende uma pluralidade de módulos secundários (62A, ..., 62N) e um módulo (64) de centralização dos valores de energia elétrica (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) calculados, o módulo de centralização (64) compreendendo um receptor radioelétrico (92), e cada módulo secundário (62A, ..., 62N) compreende meios (128A, ..., 128N) de emissão, a partir do emissor radioelétrico (80A, ..., 80N) com destino ao receptor radioelétrico (92) do módulo de centralização (64), de uma segunda mensagem (M2A, ..., M2N) que contém o valor da energia (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) calculado pelo órgão de cálculo (126A, ..., 126N).

8. Sistema (20) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o módulo primário (60) compreende meios (108) de distribuição de uma única ficha aos módulos secundários (62A, ..., 62N) de maneira sucessiva e os meios de emissão do módulo secundário (62A, ..., 62N) são próprios para emitir a segunda mensagem (M2A, ..., M2N) somente quando o módulo secundário (62A, ..., 62N) correspondente previamente recebeu a única ficha da parte do módulo primário (60).

9. Sistema (20) de acordo com a reivindicação 3, caracteri- zado pelo fato de que a primeira mensagem (M1) contém o valor de um período de amostragem (Pamo) no qual são calculados coeficientes da decomposição em série de Fourier do dito valor da tensão medida (Re_j(Vi), Im_j(Vi); i = 1, 2, 3; j compreendido entre 1 e K).

10. Sistema (20) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira mensagem (M1) contém o valor de um período de amostragem (Pamo) no qual são calculados coeficientes da decomposição em série de Fourier do dito valor da intensidade medida (Re_j(IiA), Im_j(IiA), ..., Re_j(IiN), Im_j(IiN); i = 1, 2, 3; j compreendido entre 1 e K).

11. Posto (10) de transformação de uma corrente elétrica que apresenta uma primeira tensão alternada em uma corrente elétrica que apresenta uma segunda tensão alternada, que compreende:- um primeiro quadro (14) que compreende pelo menos um condutor elétrico de chegada (24A, 26A, 28A, 24B, 26B, 28B) próprio para ser ligado a uma rede elétrica (12), o condutor de chegada apresentando a primeira tensão alternada,- um segundo quadro (16) que compreende pelo menos um condutor elétrico primário de partida (34, 36, 38) e pelo menos um condutor elétrico secundário de partida (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), o ou cada condutor secundário de partida (42A, 42B, ..., 42N; 44A, 44B, ..., 44N; 46A, 46B, ..., 46N) sendo conectado eletricamente a um condutor primário de partida (34; 36; 38) correspondente, os condutores de partida (34, 42A, 42B, ..., 42N; 36, 44A, 44B, ..., 44N; 38, 46A, 46B, ..., 46N) correspondentes apresentando a segunda tensão alternada,- um transformador elétrico (18) conectado entre o primeiro quadro (14) e o segundo quadro (16) e próprio para transformar a corrente que apresenta a primeira tensão alternada na corrente que apresenta a segunda tensão alternada, e - um sistema (20) de medição da energia elétrica (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) da corrente que circula no ou em cada condutor secundário de partida (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N),caracterizado pelo fato de que o sistema de medição (20) é como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.

12. Processo de medição da energia elétrica (E1, E2, E3, E1- , E2+, E2-, E3+, E3-) da corrente que circula em pelo menos um condutor elétrico secundário (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), o condutor secundário (42A, 42B, ..., 42N; 44A, 44B, ..., 44N; 46A, 46B, ..., 46N) sendo ligado eletricamente a um condutor elétrico primário (34; 36; 38), o condutor primário (34; 36; 38) e o ou cada condutor secundário (42A, 42B, ..., 42N; 44A, 44B, ..., 44N; 46A, 46B, ..., 46N) apresentando substancialmente a mesma tensão,o processo compreendendo as etapas seguintes:- (a) a medição (210), por um módulo primário (60), da tensão (V1, V2, V3) da corrente que circula no condutor primário (34, 36, 38),- (b) a medição (330), por um módulo secundário (62A, ..., 62N), da intensidade (I1A, I2A, I3A, ..., I3N) da corrente que circula no condutor secundário (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondente, e- (c) o cálculo (340), pelo módulo secundário (62A, ..., 62N), da energia elétrica (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) da dita corrente que circula no condutor secundário (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondente,caracterizado pelo fato de que o processo compreende por outro lado as etapas seguintes:- (i) a compressão (220) do valor da tensão medida (V1, V2, V3) e a emissão (230), pelo módulo primário (60), de uma primeira mensagem (M1) que contém o valor comprimido da tensão medida, via uma ligação radioelétrica entre o módulo primário (60) e o módulo secundário (62A, ..., 62N), e- (ii) a sincronização temporal (320) da medição da intensidade com a medição da tensão, epor ocasião da etapa (c), o cálculo da energia elétrica (E1, E2, E3, E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) é efetuado a partir do valor da tensão medida recebido do módulo primário (60) e do valor da intensidade medida pelo sensor da intensidade (76A, ..., 76N),a primeira mensagem (M1) compreende um dado de sin-cronização para a sincronização temporal do ou de cada sensor da intensidade (76A, ..., 76N) em relação ao órgão de medição da tensão (66).

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o período (Ptensão) da tensão é medido regularmente pelo módulo primário (60), o período da medição sendo de preferência igual a 10 segundos.

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