FR2524149A1 - Appareil de mesure electrique indiquant notamment la puissance apparente - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES COMPTEURS D'ENERGIE ELECTRIQUE. UN APPAREIL DESTINE A MESURER LA PUISSANCE APPARENTE CONSOMMEE SUR UNE DUREE PREDETERMINEE AINSI QUE D'AUTRES GRANDEURS ELECTRIQUES UTILISE UN WATT-HEUREMETRE 35 ET UN Q-HEUREMETRE 36 ASSOCIES A DES GENERATEURS D'IMPULSIONS 41, 42 ATTAQUANT UNE UNITE CENTRALE 46 ET SES CIRCUITS PERIODIQUES. LA DUREE PREDETERMINEE EST DIVISEE EN UN ENSEMBLE DE SOUS-INTERVALLES SUR CHACUN DESQUELS L'APPAREIL CALCULE LES VOLTAMPERES-HEURES CONSOMMES. LES VALEURS OBTENUES POUR LES SOUS-INTERVALLES SONT SOMMEES SUR LA DUREE PREDETERMINEE, CE QUI PERMET DE CALCULER LA PUISSANCE APPARENTE POUR CETTE DUREE. L'UTILISATION DE SOUS-INTERVALLES RELATIVEMENT COURTS GARANTIT L'EXACTITUDE DE LA MESURE. APPLICATION A LA DISTRIBUTION DE L'ENERGIE ELECTRIQUE.

Description

La présente invention concerne les compteurs desti-

nés à mesurer les voltampères vectoriels consommés instanta-

nés, ou plus communément les kilovoltampères (k VA) consommés

instantanés et d'autres grandeurs électriques.

La mesure des k VA vectoriels consommés instantanés présente de l'importance dans l'évaluation de la consommation

d'énergie pour la facturation, dans le but d'adapter la fac-

turation à des charges qui fluctuent et peuvent utiliser de grandes quantités d'énergie pendant de courtespériodes Elle est également utile dans la détermination de l'échauffement

du matériel de production, de transport et de distribution.

Un appareil du type de celui de l'invention peut également présenter de l'intérêt pour la détermination du facteur de puissance d'une charge On peut également l'utiliser pour

déterminer d'autres valeurs électriques.

Dans la description qui suit, on utilisera les

expressions VA vectoriels et k VA vectoriels ou watts-heures et kilowattsheures et des expressions similaires Il faut noter que ces expressions sont similaires à l'exception du facteur de 1000 et on pourra utiliser les deux formes dans

la description de l'appareil L'homme de l'art reconnaîtra

les diverses formes et comprendra la signification.

Un moyen courant utilisé dans le passé pour cal-

culer les k VA vectoriels consommés instantanés a consisté à

mesurer les watts (W) consommés instantanés et les voltampè-

res réactifs (VAR) consommés instantanés, et à utiliser la relation: v -2 2 ( 1)

A + VAR

Dans un système triphasé dont les phases sont désignées par A, B et C, on a: W(t) = WA(t) + WB(t) + WC(t) ( 2) VA VAR(t) VARA(t) + VARB(t) + VARC(t) ( 3) et 1 ______2 W(t) dt ( 4) W = t 2 1 4 VAR = t t t VAR (t) dt ( 5) t 1 On peut démontrer que la relation ( 1) ne procure

une détermination correcte des VA vectoriels consommés ins-

tantanés que si le facteur de puissance et le coefficient de

réactance ne varient pas sur l'intervalle de consommation.

Par exemple:

(t) VW (t) + VAR (t)

à n'importe quel instant t.

Cependant, on mesure les VA vectoriels consommés instantanés sur un intervalle de temps ou une durée qu'on peut appeler t 2 tl La valeur de W(t) et la valeur de VAR(t) varieront normalement sur la durée t 2 t 1 et elles ne varieront pas de la même manière sur cette durée, du fait que w(t) = A(t) Cos o (t) ( 6) et VAR(t) VA(t) sin (t) ( 7) Ainsi, pour la durée t 2 t 1, les VA vectoriels consommés instantanés sont donnés par la relation: VA consommés instantanés t J VA(t)dt t 2 t 1 t 2 1 t V 2 ( dt ( 8) t 2 t l (t) + VAR 2 (t) dt ( 8)

On va maintenant déterminer dans quelles condi-

tions les équations ( 8) et ( 1) sont identiques.

On pose:VA vectoriels consommés instantanés = VA

1

t 2 t 1 t 2 t 1 VA(t) dt = Vw 2 -2

W+ 'VAR

VA(t) dt = VA(t) Cos O (t) Si cos on a: 0 (t) et sin O (t) 2 L 2 j 2 dtl + t VA(t) sin O (t) dj st 1 sont constants sur la durée t 2-t 1, t 2 t J t 1 VA(t) dt= 1 los 2 O (t) + sin(t) V(t) dt @ (t) in (t)

Du fait que cos 2 (t) + sin 2 (t) = 1 on a l'identité.

Les (quations ne sont doc identiques que si Les équations ne sont donc identiques que si t 2 tf t 1

cos @(t) (le facteur de puissance) et sin 9 (t) (le coeffi-

cient de réactance) sont constants sur la durée pendant

laquelle on mesure les VA vectoriels consommés instantanés.

Il en résulte que pour effectuer une détermination précise de la consommation instantanée par le procédé de l'équation ( 1), le facteur de puissance et le coefficient de réactance doivent être constants sur l'intervalle de temps ou la durée de la détermination Dans la mesure o une durée utilisée en pratique peut correspondre à un intervalle de 15 minutes ou plus, il est peu probable que le facteur de puissance et le

coefficient de réactance demeurent constants sur "l'inter-

valle, et le résultat sera inexact.

On peut résumer ce qui précède en disant que lorsqu'on utilise les watts consommés instantanés et les VAR

consommés instantanés pour déterminer les VA vectoriels con-

sommés instantanés, on n'obtient des résultats exacts que si le facteur de puissance et le coefficient de réactance ne changent pas notablement sur l'intervalle de temps de la mesure. Une autre quantité ou valeur qui est utile dans la mesure de l'énergie électrique dans un circuit polyphasé est la quantité Q La quantité Q est définie par la relation: Q, E I cos ( O 9) ( 9) lorsque les tensions dans un système sont décalées d'un angle 0 (qui n'est ni zéro, ni 900) A titre d'exemple, on peut trouver des renseignements supplémentaires concernant

la mesure de la quantité Q dans un article de la revue "Dis-

tribution", janvier 1970, par C E Gambell.

Une autre relation, qu'on peut établir à partir de l'équation ( 9) est: VAR j W ( 10) La relation de l'équation ( 10) est générale On dispose d'une relation plus commode lorsque 0 correspond à un

2 5 2 4 1 4 9

retard de phase de 600 On mesure habituellement la quantité

Q avec un Q-heuremètre (c'est-à-dire qu'on mesure les Q-

heures, ou sous forme abrégée, Qh) et il est possible de connecter un watt-heuremètre avec des phases croisées dans un s Etème triphtmépour avoir un angle O = 60 Si on fait ceci, la relation de l'équation ( 10) devient:

VAR 2 Q W ( 11)

ou VA Rh 2 Qh Wh ( 12)

Dans ces expressions, Qh représente les Q-heures ou l'infor-

mation de sortie d'un instrument du type watt-heuremètre connecté de la manière expliquée ci-dessus pour indiquer les

Q-heures et ayant un angle O = 600, Wh représente les watts-

heures fournis par un watt-heuremètre, et VA Rh représente

les VAR-heures.

L'invention utilise la relation de l'équation ( 12).

En particulier, dans une forme préférée, elle utilise la

relation qui est représentée de façon générale par les équa-

tions ( 12) et ( 8) Ainsi, dans la forme préférée de l'inven-

tion, on détermine la consommation, par référence à une

durée qu'on définira maintenant par T 2-To, en utilisant l'in-

formation de sortie d'un watt-heuremètre, Wh, et l'informa-

tion de sortie d'un Q-heuremètre, Qh En d'autres termes, dans une forme préférée, on obtient une détermination de la consommation instantanée par la relation ci-dessous (les

équations ( 13) et ( 14) sont des formes modifiées des équa-

tions ( 8) et ( 12)).

N VA vectoriels consommés instantanés = T TO L n=l V( Whn)2 + (&VA Rhn) ( 13)

en désignant par N le nombre de sous-intervalles dans l'in-

tervalle de temps de la mesure, T 2-TO 2 à Qh ri Wh AVA Rh = N N ( 14) na_

On utilise dans l'équation ( 13) la détermination correspon-

dant à l'équation ( 14).

Il convient de noter qu'avec la configuration envi-

sagée précédemment, l'obtention de résultats exacts nécessite que le facteur de puissance soit constant sur l'intervalle de

temps pendant lequel on mesure la consommation instantanée.

L'invention permet d'obtenir l'exactitude désirée en effec-

tuant des mesures sur de très courts intervalles de temps Si on fait en sorte que les intervalles de temps soient très petits, on peut améliorer l'exactitude du fait que le facteur de puissance et le coefficient de réactance sont pratiquement

constants sur de petits intervalles de temps Il est cepen-

dant difficile de faire en sorte que les intervalles de temps soient petits et d'obtenir des résultats exacts L'invention procure des moyens pour effectuer ceci, comme on le décrira ci-après.

Conformément à l'invention, en utilisant un watt-

heuremètre, on peut déterminer les Wh ou watts-heures en fai-

sant la somme des Wh déterminés pour chaque sous-intervalle.

Ainsi, wn Wh L A Whn n= 1 De façon similaire, on peut déterminer les watts W de la manière suivante: N W T T Wh

T 2 TO 2

n=l

La quantité VA Rh ou VAR-heures est disponible con-

formément à l'équation ( 14): VA Rh 2 A Qh A Wh et VA Rh L àVA Rhn \ 1-3 n= 1 avec 2 Qh -6 Wh > O pour des VA Rh inductifs et 2 A Qh -L Wh ' O pour des VA Rh capacitifs

Si on fait la somme des 6 VA Rh pour les sous-inter-

valles dans une durée donnée T 2 Tb, on peut calculer une grandeur de sortie représentant les VAR consommés instantanés d'après la relation suivante N VAR consommés instantanés T T ZAVA Rhn 2 O z, On peut calculer les VAR consommés instantanés correspondant aux VAR totaux (c'est-à-dire à la somme des

VAR inductifs et des VAR capacitifs), ou correspondant seule-

ment aux VAR capacitifs-ou inductifs.

Il convient de noter la distinction qu'on fait entre la consommation instantanée courante, la consommation

instantanée de pointe et la consommation instantanée totali-

sée La consommation instantanée courante est la consommation instantanée à n'importe quel moment particulier, par exemple

dans n'importe quel intervalle de temps La consommation ins-

tantanée de pointe est la plus grande valeur de consommation

instantanée obtenue dans une durée prédéterminée La consomma-

tion instantanée totalisée ou cumulée est un total tournant de toutes les consommations instantanées de pointe enregistrées pour n'importe quelle période de facturation désirée Bien que la consommation instantanée de pointe soit la valeur qui est normalement exigée et qu'il est possible d'obtenir avec l'appareil de l'invention, ce dernier peut fournir les autres

valeurs lorsqu'elles sont utiles.

Il est également possible de déterminer une valeur pour &V Ah, c'est-àdire les voltampères-heures, pour l'énergie

fournie au système dans chacun des sous-intervalles, conformé-

ment à la relation: a V Ah ( & Wh)2 + (A VA Rh)

En faisant la somme des valeurs pour les sous-inter-

valles, on peut déterminer V Ah V Ah = a V Ahn n-i Il apparaîtra qu'on peut également obtenir des valeurs pour le facteur de puissance instantané, le facteur de puissance moyen sur la durée courante, le facteur de puissance moyen pour la période de facturation et le facteur

de puissance moyen pour les durées particulières correspon-

dant à une consommation instantanée de pointe (c'est-à-dire une consommation instantanée de pointe pour les k W, les k VA

ou les k VAR).

Le facteur de puissance pour un sous-intervalle

est ainsi le rapport k W/KVA pour le sous-intervalle Le fac-

teur de puissance pour un sous-intervalle est parfaitement

assimilable en pratique à un facteur de puissance instanta-

née. Le facteur de puissance moyen pendant une certaine

durée est le rapport entre les k W et k VA consommés-instanta-

nés pour cette durée On peut calculer de façon similaire un facteur de puissance moyen sur une période de facturation, sous la forme du rapport entre les k Wh et les k V Ah pour la

période de facturation.

On peut évidemment enregistrer le facteur de puis-

sance moyen pour les durées pendant lesquelles sont apparues les consommations instantanées de pointe pour les k W, k VA ou k VAR (totaux, capacitifs ou inductifs) Une caractéristique de l'invention consiste donc en ce qu'elle procure un compteur perfectionné indiquant les k VA vectoriels consommés instantanés. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'elle procure un compteur de k VA vectoriels qui est basé sur les valeurs obtenues au moyen d'un watt-heuremètre

et d'un Q-heuremètre.

Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'elle procure des mesures exactes des grandeurs correspondant aux consommations suivantes: k Wh, k V Ah, k Qh et k VA Rh (totaux, capacitifs et inductifs) , k W, k VA et k VAR

(totaux, capacitifs et inductifs) pour un facteur de puissan-

ce allant d'un retard de 900 à une avance de 300, à partir

d'un watt-heuremètre et d'un Q-heuremètre.

Une autre caractéristique encore de l'invention consiste en ce qu'elle procure des possibilités de mesure de durée de consommation pour les quantités k Wh, k V Ah, k VA Rh (capacitifs et inductifs), k W, k VA et k VAR, avec le même appareil. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'elle procure un appareil qui détermine des valeurs pour des sous-intervalles et fait la somme de ces valeurs sur les durées nécessaires pour obtenir des valeurs portant sur des quantités électriques qui comprennent le facteur de puissance instantané, le facteur de puissance moyen pour n'importe quelle durée, le facteur de puissance moyen pour une période de facturation et le facteur de puissance moyen

pour une durée au cours de laquelle une consommation instan-

tanée de pointe est apparue.

Ainsi, conformément à l'une des formes fondamenta-

les de l'invention, un appareil destiné à déterminer une valeur électrique liée à la consommation d'énergie électrique sur une durée prédéterminée comprend des moyens destinés à

produire un train d'impulsions ayant une fréquence d'impul-

sions liée à la consommation, des moyens destinés à diviser

la durée considérée en un certain nombre de périodes d'échan-

tillonnage consécutives, des moyens pour définir un certain

nombre de sous-intervalles consécutifs, chacun d'eux se ter-

minant à l'intérieur d'une période d'échantillonnage respec-

tive, des moyens pour déterminer ladite valeur électrique pour chaque sous-intervalle, à partir du nombre d'impulsions apparaissant dans chaque sous-intervalle, et des moyens pour

faire la somme des valeurs électriques déterminées pour cha-

que sous-intervalle, sur ladite durée, de façon à produire une information de sortie représentant la valeur électrique

pour cette durée.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent respectivement: Figures 1 et 2: des diagrammes des signaux de sortie sous forme d'impulsions d'un watt-heuremètre et d'un

Q-heuremètre, utiles à l'explication de l'invention.

Figure 3: un schéma synoptique simplifié montrant

les principes de l'appareil de l'invention.

On va maintenant considérer la figure 1 sur laquelle le diagramme 10 représente le signal de sortie sous forme d'impulsions d'un compteur du type watt-heuremètre lorsque le disque du compteur tourne Le passage du disque en rotation devant un capteur produit une série d'impulsions 14 réparties sur un axe des temps De façon similaire, le

diagramme 11 représente le signal de sortie sous forme d'im-

pulsions d'un compteur du type Q-heuremètre lorsque le dis-

que du compteur tourne, et les impulsions 15 sont représen-

tatives de la rotation du disque On connait la manière de procéder pour produire des trains d'impulsions à partir de disques tournants de compteurs, comme par exemple pour la totalisation de valeurs de comptage pour des systèmes de

lecture à distance.

Les trains d'impulsions représentés par les impul-

sions 14 et les impulsions 15 sont asynchrones, comme c'est

normalement, le cas pour les impulsions fournies par un watt-

heuremètre et un Q-heuremètre dans une condition de charge variable On a indiqué précédemment qu'il serait possible d'augmenter la précision en raccourcissant l'intervalle de temps On pourrait par exemple diviser l'intervalle de temps en sous-intervalles égaux qu'on pourrait évaluer, après quoi

on ferait la somme des résultats des évaluations.

Le raccourcissement de l'intervalle de temps,

c'est-à-dire la sélection d'un-sous-intervalle, est naturelle-

ment limité à la plus petite différence de temps possible

entre deux impulsions provenant du même compteur (c'est-à-

dire le Q-heuremètre ou le watt-heuremètre, lorsqu'ils fonc-

tionnent à pleine charge) Ce plus petit sous-intervalle possible est limité à son tour par le nombre d'impulsions qui peuvent être produites en un tour du disque De plus,

lorsque les impulsions sont asynchrones, il n'est pas possi-

ble de choisir un intervalle de temps court constant pour lequel il y ait toujours un nombre entier d'impulsions dans l'intervalle Si ceci était possible, la précision dépendrait d'erreurs sur la position physique de trous produisant les impulsions sur le disque du compteur, et des variations du facteur de puissance Il est donc souhaitable d'être capable

de prévoir des impulsions fractionnaires Ceci est particu-

lièrement important à faible charge lorsque le facteur de

puissance change rapidement, ou lorsque le facteur de puis-

sance approche d'un retard de 900 ou d'une avance de 30 Il

serait également souhaitable, pour obtenir la précision maxi-

male, d'éviter l'estimation d'impulsions fractionnaires dans

chaque sous-intervalle et pour les deux compteurs (c'est-à-

dire le watt-heuremètre et le Q-heuremètre), du fait que ceci

est une source d'erreur La configuration que procure l'in-

vention minimise de telles erreurs.

Sur la figure 1, la durée d'intégration ou la durée

T 2 T O est divisée en intervalles de temps égaux B x L'in-

tervalle de temps Bx, ou période d'échantillonnage Bx,est la période d'échantillonnage au cours de laquelle un calcul doit être effectué Elle s'étend entre des limites (c'est-à-dire entre des instants) 16 et 17 Les lignes limites 17 et 16

sont également appelées instants Tx et TX 1 De façon simi-

laire, la période d'échantillonnage Bx-i représente la durée au cours de laquelle le calcul précédent a été effectué La période d'échantillonnage Bx-1 est définie par des limites ou des instants 18 et 16 La période d'échantillonnage B x+ 1 est

la période qui suit Bx.

La dernière impulsion générée dans la période d'échantillonnage courante est l'impulsion 20 La dernière

impulsion 20 pourrait provenir du watt-heuremètre ou du Q-

heuremètre Dans le cas considéré, la dernière impulsion 20 provient du watt-heuremètre et elle apparaît à l'instant TA.

La dernière impulsion apparaissant dans la période d'échan-

tillonnage Bx et provenant de l'autre compteur, soit dans ce

cas le Q-heuremètre, est l'impulsion 21 qui apparaît à l'ins-

tant TB, qui correspond également à la ligne limite 22 La

ligne 22 définit une limite d'un intervalle de temps (c'est-

à-dire un sous-intervalle) utilisé dans le calcul.

Dans la période précédente Bxi 1 la dernière impul-

sion a été l'impulsion 23 apparaissant à l'instant TK, qui aurait pu provenir de n'importe quel compteur mais qui est représentéecomme provenant du watt-heuremètre, et la dernière

impulsion provenant de l'autre compteur est l'impulsion 24.

L'impulsion 24 apparaît à l'instant TD qui coîncide également avec la ligne 25 correspondant à la limite de temps Les lignes 25 et 22 définissent un intervalle de temps ou un sous-intervalle TB-TD qui présente de l'intérêt D'autres intervalles de temps présentent de l'intérêt Les impulsions

et 26, 26 et 27, définissent des intervalles de temps T A-

TC et TC TF, et les impulsions 21 et 28, 28 et 29 définis-

sent des intervalles de temps TB TH et TH TG Les impul-

sions 30 et 31 définissent un intervalle de temps T L TM.

Ces cinq intervalles de temps présentent de l'inté-

rêt, comme il apparaîtra ultérieurement de façon évidente.

L'appareil conserve la trace des instants auxquels les trois

dernières impulsions provenant du watt-heuremètre et du Q-

heuremètre sont apparues et des instants auxquels les impulsions et 31 sont apparues, par rapport à l'impulsion 21 En d'autres termes, au fur et à mesure que des impulsions sont

générées, l'appareil conserve toujours en mémoire les ins-

tants auxquels sont apparues les impulsions 20, 26, 27, 30 et 31 pour le watt-heuremètre et les impulsions 21, 28 et 29

pour le Q-heuremètre.

Bien entendu, au début du premier échantillonnage

(c'est-à-dire la période d'échantillonnage B 1), ou à l'ins-

tant Toi les valeurs de TA, Tc, TF, TB, TH, TG et TD' TL et TM sont égales à zéro et ces valeurs sont définies au fur et à mesure que des impulsions sont produites L'appareil

suppose également qu'un calcul a été exécuté à l'instant TO.

L'appareil de calcul correspondant à l'invention

reçoit les deux trains d'impulsions comprenant les impul-

sions 14 et 15 et, à la fin de la période d'échantillonnage courante BX, c'est-à-dire à l'instant Tx (ligne limite 17), l'appareil de calcul effectue les actions suivantes a) Il effectue'un contrôle pour déterminer si les deux

compteurs ont généré au moins une impulsion dans l'inter-

valle de temps T x-TX 1 Dans la négative, il effectue un

contrôle à la fin de chacune des périodes d'échantillon-

nage suivantes jusqu'à ce que les deux compteurs aient généré au moins une impulsion dans l'intervalle de temps Tx+N Tx 1 dans lequel Tx+N représente la fin de la période d'échantillonnage Bx+N' b) Le compteur qui a généré la dernière impulsion avant la limite de temps 17 est identifié Dans le cas considéré, le watt-heuremètre a généré l'impulsion 20 à l'instant TA Une fois que cette impulsion a été identifiée, l'appareil identifie également l'impulsion 21 à l'instant

TB (c'est-à-dire la dernière impulsion de l'autre comp-

teur) L'appareil effectue ensuite un contrôle pour déterminer si le compteur qui a généré l'impulsion 20 (la dernière impulsion) a également généré au moins une

impulsion après la fin de la période d'intégration pré-

cédente et avant l'impulsion 21 Si cette condition n'est pas remplie, l'appareil attend qu'elle soit remplie

avant d'exécuter un calcul, comme à l'opération (a).

Comme il apparaîtra par la suite, ceci garantit qu'après la fin d'une période ou d'une durée d'intégration>ecalma

uvaninedaune une va Leur 2 négative Ceci ne peut se pro-

duire qu'au premier calcul Si la condition est remplie, l'appareil identifie les impulsions 30 et 31 qui sont

apparues respectivement aux instants TL et TM L'impul-

sion 30 est l'impulsion provenant du watt-heuremètre qui suit l'impulsion 21 provenant du Q-heuremètre, et

l'impulsion 31 est l'impulsion provenant du watt-heure-

mètre qui précède l'impulsion 21 provenant du Q-heuremè-

tre Il est possible d'identifier ces impulsions du fait que l'appareil conserve toujours la trace des instants correspondant à l'apparition de la dernière impulsion venant de chaque compteur En outre, chaque fois qu'un compteur émet une impulsion vers l'appareil, ce dernier

enregistre l'instant auquel est apparue l'impulsion pré-

cédente provenant de l'autre compteur, afin d'être capa-

ble d'identifier l'instant TM En outre, lorsque l'appa-

reil reçoit une impulsion provenant dudit compteur, il contrôle également s'il s'agit de la première impulsion reçue à partir de ce compteur depuis que l'autre

compteur a émis sa dernière impulsion Dans l'affirmati-

ve, l'instant auquel l'impulsion présente apparaît est identifié, au moins temporairement, comme étant l'instant TL, auquel cas aucune impulsion supplémentaire ne serait

reçue jusqu'à la fin de la période d'intégration L'appa-

reil conserve également la trace des instants auxquels sont apparues les trois dernières impulsions provenant de chaque compteur, du fait que ces instants seront utilisés

pour le dernier calcul des valeurs mesurées dans la pério-

de o la durée d'intégration, comme on l'expliquera aux

opérations g) à j).

c) L'appareil détermine Nc, c'est-à-dire le nombre d'impul-

sions que le watt-heuremètre a généré dans l'intervalle de temps TB TD La détermination de NC s'effectue par la relation NC 3 NA 1 + AP 3 + a Pl ( 15) dans laquelle NA ' nombre entier d'impulsions totalisé dans l'intervalle de temps TB TD, et

TB TM ( 16

L La valeur t P 3 représente une fraction d'impulsion pour le compteur qui a généré l'impulsion 20, tandis que 1 est connu par le calcul précédent et représente une

fraction d'impulsion reportée à partir du sous-interval-

le précédent Lorsqu'une valeur de consommation instan-

tanée (c'est-à-dire W, VA ou VAR) est calculée pour une durée prédéterminée T 2 T O enxtijisant un grand nombre de sous-intervalles, comme c'est habituellement le cas, et lorsque la valeur maximale est retenue dans un but de facturation, on peut ajouter la valeur de à P à la durée suivante, ou bien on peut l'annuler au début de chaque durée prédéterminée, ou à l'instant TO Naturellement, pour des quantités cumulées telles que les VA-heures ou

* les VAR-heures, on ne peut pas annuler la valeur de à P 1.

d) L',appareil détermine ND, qui est le nombre d'impulsions

générées par l'autre compteur, c'est-à-dire par le Qh-

mètre qui a généré l'impulsion 21 La détermination de ND s'effectue par la relation suivante ND NB + M'4 + àP 2 -i ( 17) dans laquelle NB est le nombre d'impulsions totalisé provenant du train d'impulsions dans l'intervalle de temps compris entre T D et TB (une impulsion qui coïncide avec TD est toujours comptée, tandis qu'une impulsion qui coïncide avec TB n'est pas comptée), et

TB -TH

t P 4T_ B -T H ( 18) ^ P 4 représente une fraction d'une impulsion calculée

pour le compteur qui a généré l'impulsion 21 (Il est évi-

dent que ceci est incorporé pour que la description soit

complète, et qu'aucun calcul n'est nécessaire pour déter-

miner " 1 " La valeur est " 1 " du fait qu'on suppose que le sousintervalle se termine juste avant l'impulsion), tandis que la quantité t P 2 est cornue d'après le calcul précédent et représente une fraction d'impulsion reportée à partir du sous-intervalle précédent Dans ce cas, AP 2 O= et AP 4 = 1 Au début de la première période d'échantillonnage, ou à l'instant TO, on peut fixer la valeur de AP 2 à zéro, ou conserver sa valeur, comme il a été dit pour Pi'

e) La valeur de TD est rendue égale à TB et elle est enregis-

trée pour être utilisée dans le calcul suivant.

f) L'appareil calcule A Wh, AW, WVA Rh, àVAR, AV Ah et AVA

pour le sous-intervalle, sur la base des relations sui-

vantes: t Wh, K Nw NW t WTB_ T, K T 2 TTo

2 NQ -NW

ÉVA I l, K Q

VTB TD T 2

VAR & VA Rh

AVRB TD = 2 'T O

2 K \, N 2 +

AVA/ B TD ' C NC NDD

2 K./ C_ 22 N

ND N NDD

V K 2 + NDN *ND

-VTB-D r T C N B-Doe T T 2 -T O Dans ces relations K est une constante d'impulsions pour les deux compteurs et NW et NQ ont pour valeur NC ou ND, selon le compteur qui a généré la dernière impulsion dans la période d'échantillonnage Tx Tx 1 Pour des quantités intégrées de façon continue

comme les VAR-heures, les voltampères-heures et les watts-

heures, on ajoute les valeurs calculées aux valeurs existan-

tes des VA Rh, V Ah et Wh Pour des quantités correspondant à une consommation instantanée, comme les VAR, les watts et les VA, on ajoute les calculs courants à la sommation des

autres sous-intervalles depuis le début d'une période prédé-

terminée qui commence à l'instant TO On compare ensuite les valeurs ainsi obtenues aux valeurs maximales obtenues dans les périodes prédéterminéesprécédentes Dans les cas ou elles sont plus grandes, on met à jour les registres pour les faire correspondre aux nouvelles valeurs maximales de

consommation.

On répète les opérations (a) à (f) jusqu'à

l'approche de la fin de la durée prédéterminée.

Pour le calcul et la sommation des valeurs de consommation instantanée, on a utilisé un sous-intervalle

TB TD qui n'est pas identique à une période d'échantillon-

nage Bien que le fait de négliger le sous-intervalle partiel

à la fin de la période d'échantillonnage finale puisse procu-

rer une précision suffisante pour certaines exigences, cet intervalle n'est pas un intervalle constant et n'est pas égal à la période d'échantillonnage B Il est préférable de x

tenir compte de ceci à la fin de la période d'échantillonna-

ge finale, c'est-à-dire à la fin d'une durée prédéterminée

sur laquelle les diverses quantités de sortie sont calculées.

En considérant la figure 2, on note que la ligne de limite de temps 30 représente l'instant T 2, c'est-à-dire la

fin de la durée prédéterminée et la limite de temps 31 défi-

nit la dernière période d'échantillonnage BN, en association avec la limite de temps 30 La ligne de limite de temps 32

et la ligne de limite de temps 31 définissent l'avant-derniè-

re période d'échantillonnage BN- 11 L'instant T A est l'instant auquel la dernière impulsion 33 est générée dans la période

d'échantillonnage BN L'instant TC est l'instant de l'impul-

sion précédente 34 générée par le même compteur et l'instant

TF est l'instant de l'impulsion 35 qui la précède, c'est-à-

dire l'antépénultième impulsion du même compteur L'instant B est l'instant de la dernière impulsion 39 de l'autre

compteur; l'instant TH est l'instant de l'impulsion précé-

dente 38 générée par le même compteur; et l'instant T' est G

l'instant de l'impulsion 37 immédiatement précédente (c'est-

à-dire l'antépénu Jfième impulsion)générée par le m 8 me compteur. L'instant TD (impulsion 36) est l'instant auquel a été exécuté le calcul dans la période d'échantillonnage

BN 1 Deux calculs ont été effectués dans la période d'échan-

tillonnage B L'appareil exécute un calcul pour le sous-

intervalle TB TD conformément à la procédure décrite pré-

cédemment Ceci concerne le sous-intervalle final, c'est-à-

dire le sous-intervalle complet final pour la période

d'échantillonnage finale Il demeure un sous-intervalle par-

tiel T 2 TB qui se trouve entre la limite 30 et l'impulsion 39.

L'appareil effectue maintenant les actions suivan-

tes: g) L'appareil détermine le sous-intervalle mineur ou partiel T 2 TB qui s'étend à partir de la ligne de limite de temps 30, c'est-à-dire l'instant T 2 L'instant T 2 est

l'instant final dans la durée initiale T 2 TO.

h) L'appareil calcule NC, soit le nombre d'impulsions géné-

rées par le compteur qui a généré la dernière impulsion,

c'est-à-dire l'impulsion 33 à l'instant TA La détermina-

tion de NC s'effectue par la relation suivante N AN+ f P 3 + t P -1 ( 19)

dans laquelle NA est le nombre entier d'impulsions appa-

raissant dans l'intervalle de temps compris entre la fin T 2 de la période d'échantillonnage finale et la fin du dernier sous-intervalle, pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion dans la période ou la durée d'intégration, c'est-à-dire les impulsions totalisées dans l'intervalle de temps T 2 TB par le compteur qui a généré la dernière impulsion, et dans laquelle:

(T 2 A TA) ( 20)

a P,,T 2 ( O

(TA -TC)

Ceci est l'intervalle de temps entre la fin de la pério-

de d'échantillonnage finaleet la dernière impulsion,

multiplié par-l'intervalle de temps entre l'avant-derniè-

re impulsion et l'antépénultième impulsion pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion, et divisé par le carré de l'intervalle de temps entre la dernière impulsion et l'avant-dernière impulsion pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion A Pl est

connu d'après le calcul antérieur, comme précédemment.

On voit que cette détermination est similaire à celle décrite en (c) cidessus, à l'exception du fait que la valeur de AP 3 est remplacée par celle de &P 3 Si P 33 > 1

on prend AP 3 1.

i) L'appareil détermine ND soit le nombre total d'impul-

sions générées entre la fin du dernier sous-intervalle et la fin de la période d'échantillonnage finale pour le train d'impulsions qui n'a pas la dernière impulsion, c'est-à-dire le train d'impulsions provenant de l'autre

compteur ou du Qh-mètre N est déterminé par la rela-

D tion suivante ND ' NB + P 4 +P 2 i ( 21) dans laquelle, comme précédemment, NB est le nombre entier d'impulsions totalisées par l'autre compteur dans l'intervalle de temps T 2 TB (le nombre d'impulsions entières est zéro du fait que l'impulsion qui coïncide avec TB n'est pas comptée), et avec

(T 2 TB) (TH T)

P 2 '

(TB TH)

c'est-à-dire l'intervalle de temps entre la fin de la période d'échantillonnage finale et la fin du dernier sous-intervalle, multiplié par l'intervalle detemp Sentre 1 'avant-dernière impulsion et l'antépénultième impulsion pour le train d'impulsions qui n'a pas eu la derrière impulsion, et divisé par le carré de l'intervalle de temps entre la dernière impulsion et l'avant-dernière impulsion du train d'impulsions qui n'a pas eu la der-

nière impulsion àP 2 est connu d'après le calcul anté-

rieur, comme précédemment On voit que cette détermina-

tion est assez similaire à celle faite en (d) ci-dessus, à l'exception du fait que la valeur de P est remplacée

par celle de AP 4 Si AP 4 > 1, on prendàAP 4 1.

j) L'appareil calcule ensuite A Wh, AW, AVA Rh, 4 VAR, A V Ah et AVA en utilisant les nouvelles valeurs de NC et ND, exactement de la manière indiquée en (f)

ci-dessus Comme indiqué précédemment, les valeurs calcu-

lées en (j) sont ajoutées aux valeurs existantes des VAR-heures, VAheures et watts-heures Pour les quantités correspondant aux consommations instantanées, les valeurs calculées en (j) sont ajoutées à l'accumulation des valeurs respectives pour les autres sous-intervalles Les nouvelles valeurs de consommation instantanées qui sont ainsi obtenues pour W, VAR et VA, sont comparées aux valeurs maximales enregistrées des mêmes quantités et les valeurs maximales enregistrées sont mises à jour si les nouvelles valeurs sont plus grandes Du fait que la valeur

pour les VA (et d'autres valeurs électriques) est calcu-

lée pour chaque sous-intervalle parmi un certain nombre de sousintervalles courts, l'erreur qui résulte de la

variation du facteur de puissance est réduite au minimum.

Si les sous-intervalles sont courts, le facteur de puis-

sance est pratiquement constant sur le sous-intervalle et

l'erreur produite par la variation du facteur de puissan-

ce est négligeable en pratique.

En ce qui concerne la consommation instantanée pour les W et VAR, l'erreur est presque nulle du fait que la seule

cause d'erreur est au niveau de l'estimation de QP 3 et _ P 4.

Comme il est connu des spécialistes de la mesure

de la consommation instantanée, la pratique habituelle con-

siste à calculer ou à mesurer les valeurs de consommation instantanée sur un grand nombre de durées prédéterminées, par exemple de 15 minutes ou 30 minutes ou 60 minutes, pendant une période d'un mois, et de facturer le client sur la base de la consommation maximale atteinte dans cette période Du fait que la consommation instantanée est calculée sur un grand nombre de durées prédéterminées, on peut additionner les valeurs à Pl et à P 2 à la durée suivante ou les annuler au début de chaque durée prédéterminée T O Bien entendu, pour des valeurs intégrées de façon continue (par exemple les VAR-heures ou les VA-heures), on ne peut pas annuler les valeurs A Pl etÀP 2 et on les conserve toujours Les valeurs calculées pour ces deux dernières quantités ne présentent

jamais d'erreur.

On voit qu'on peut déterminer l'information de facteur de puissance à partir des valeurs enregistrées pour les k W, k VA, k Wh et k V Ah Comme décrit précédemment, on peut déterminer le facteur-de puissance instantané à partir des valeurs des k W et k VA pour un sous-intervalle, sous la forme

du rapport k W/k VA; on peut déterminer le facteur de puissan-

ce moyen pour une durée à partir des k W et des k VA pour cette durée, sous la forme du rapport entre les k W et k VA consommés

pour cette durée; et on peut déterminer le facteur de puis-

sance moyen pour une période de facturation à partir des k Wh et des k V Ah pour la période de facturation, sous la forme du

rapport entre les k Wh et les k V Ah.

On va maintenant considérer la figure 3 qui montre

un schéma synoptique simplifié d'un appareil conforme à l'in-

vention L'appareil a été représenté dans le cadre d'un sys-

tème polyphasé à trois phases et 4 fils.

On voit sur la figure 3 un watt-heuremètre 35 et un

Q-heuremètre 36 connectés à un système de distribution d'éner-

gie représenté par des lignes 37, 38, 39 et 40, de façon à

recevoir les tensions et les courants d'entrée nécessaires.

Le compteur 35 et le générateur d'impulsions 41 produisent le train d'impulsions de sortie 10 (figure 1) Le compteur 36

et le générateur d'impulsion 42 produisent le train d'impul-

sions de sortie 11 (figure 1).

Les générateurs d'impulsions 41 et 42 sont respec-

tivement connectés à des circuits de traitement d'impulsions 44 et 45, et des accès d'entrée 43 sont connectés aux deux générateurs d'impulsions 41 et 42 Lorsque le circuit de traitement d'impulsions 44 ou 45 reçoit une impulsion, il la

transforme en une impulsion carrée et la mémorise ou la con-

serve La même impulsion est également appliquée au circuit

de blocage 43 Les signaux de sortie des circuits de traite-

ment d'impulsions 44 et 45 sont appliqués à une unité centra-

le 46 Les signaux de sortie provenant des accès d'entrée 43

sont également appliqués à l'unité centrale 46 L'unité cen-

trale 46 n'accepte les impulsions que lorsqu'elle reçoit un signal provenant de l'un ou l'autre des circuits 44 ou 45 et que le même signal est encore présent en sortie des accès 43

après un retard de courte durée Ceci contribue à la discri-

mination entre les impulsions valides et les impulsions para-

sites. L'unité centrale ou UC 46 effectue tous les calculs La mémoire morte 55 est connectée à l'UC 46 et elle contient toutes les instructions en code machine nécessaires à l'UC 46 pour traiter toutes les données et effectuer les calculs désirés Un sélecteur de circuit 51 est connecté à l'UC 46 pour sélectionner les divers circuits intégrés qui sont utilisés par l'UC Un générateur de base de temps 48 est connecté à l'UC 46 et fournit à cette dernière une base de temps ou une horloge Un contrôleur de séquence, ou

détecteur de mode de fonctionnement défectueux, 47, est éga-

lement connecté à l'UC 46 Lorsque l'UC 46 fonctionne correc-

tement, conformément à des tests internes, elle émet vers le

détecteur de fonctionnement défectueux 47 des signaux pério-

diques réguliers qui, en fait, redéclenchent ou restaurent le détecteur 47 Le détecteur 47 a un intervalle de temps supérieur à la durée qui sépare les signaux de restauration périodiques qu'il reçoit de 1 'UC 46 Si le détecteur 47 ne reçoit pas un signal périodique dans son intervalle de temps

prédéterminé, il commence à exécuter dans 1 'UC un sous-pro-

gramme de réinitialisation qui fait redémarrer cette derniè-

re De tels circuits contr 8 leurs de séquence sont bien connus. En plus de la mémoire morte 55, une mémoire vive 54 est connectée à l'UC 46 par l'intermédiaire du sélecteur

de circuit 51, et une mémoire vive non volatile 50 est con-

nectée à 1 'UC 46 par l'intermédiaire d'un circuit logique de sélection de mémoire vive non volatile 49 On utilise la mémoire vive 54 pour enregistrer et rappeler les données de la manière nécessitée par l'UC 46, pendant le traitement des

données On utilise la mémoire non volatile 50 pour enre-

gistrer et conserver des données appropriées pen-

dant une panne d'alimentation ou une interruption sous l'action du circuit contrôleur de séquence (détecteur de mode de fonctionnement défectueux 47) La mémoire vive non volatile 50 est protégée contre l'écriture et chaque fois que l'unité centrale adresse cette mémoire, elle doit tout d'abord exécuter une séquence qui invalide la caractéristique de protection contre l'écriture Ainsi, un signal présent sur le conducteur 60 invalide la caractéristique de protection contre l'écriture, et un signal présent sur le conducteur 61 informe le circuit logique de protection et de sélection de mémoire vive non volatile, 49, que la mémoire vive non

volatile 50 a été sélectionnée A son tour, le circuit logi-

que de protection et *de sélection de mémoire vive non volati-

le, 49, applique un signal logique sur le conducteur 62 pour permettre la lecture de données provenant de la mémoire vive non volatile 50, ou l'écriture de données dans cette mémoire,

par le conducteur 63.

Les organes de sortie sont constitués par les accès de sortie 52 sélectionnés par le sélecteur de circuit

51 et la sortie s'effectue vers les périphériques 53.

L'entrée peut s'effectuer à partir de périphéri-

ques d'entrée 56 par le conducteur 64, lorsque c'est néces- saire Un exemple consiste dans la remise à zéro du registre

de consommation instantanée de pointe.

Le fonctionnement ressort de la description précé-

dente On peut dire très brièvement que l'unité centrale 46 reçoit des impulsions provenant des générateurs d'impulsions 41 et 42 et représentant respectivement le fonctionnement du

watt-heuremètre 35 et du Q-heuremètre 36 Le nombre d'impul-

sions est enregistré dans la mémoire vive 54 et à la fin d'une période d'échantillonnage (c'est-à-dire de la période Bx sur la figure 1), les impulsions nécessaires pour définir un sous-intervalle et pour accomplir les calculs nécessaires

sont identifiées Ceci s'effectue conformément aux instruc-

tions qui sont enregistrées dans la mémoire morte 55 Tous les calculs sont effectués de la manière indiquée de (a) à

(f) dans la description précédente A partir du nombre

d'impulsions reçues en provenance de l'horloge 48, l'UC identifie la fin d'une période puis effectue les calculs de

la manière indiquée de (g) à (j) dans la description précé-

dente Les nouvelles valeurs de consommation instantanée calculées pour la période considérée sont comparées aux valeurs de consommation instantanée précédentes qui sont enregistrées dans la mémoire morte non volatile 50, et si

elles sont plus grandes, elles remplacent les valeurs enre-

gistrées Les autres valeurs, c'est-à-dire les valeurs con-

tinues, sont additionnées aux valeurs enregistrées respecti-

ves pour donner une quantité totale, et ces totaux peuvent être enregistrés dans la mémoire vive non volatile 50 ou

dirigés vers un périphérique de sortie 53.

Le compteur de l'invention comporte des moyens des-

tinés à enregistrer les valeurs désirées jusqu'à ce que les

quantités enregistrées puissent être transférées vers un dis-

positif de lecture qui peut être enfiché dans le compteur, pour transférer les quantités enregistrées vers le dispositif de lecture et restaurer la mémoire De tels dispositifs de lecture sont connus On notera que seuls les watts-heures,

les Q-heures ou les VAR-heures (totaux, inductifs ou capaci-

tifs) et les VA-heures peuvent être émis de façon continue vers un périphérique de sortie 53, qui pourrait être par exemple un ordinateur universel ou même des dispositifs

d'affichage.

On considère que le fonctionnement apparait clai-

rement à la lecture de la description qui précède.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1 Appareil pour déterminer une valeur électrique liée à la consommation d'énergie électrique sur une durée prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 35, 36, 41, 42) destinés à produire un train d'impulsions ( 10, 11) ayant une fréquence d'impulsions qui est liée à la consommation; des moyens ( 46) destinés à diviser ladite durée en un certain nombre de périodes d'échantillonnage consécutives; des moyens ( 46) destinés à définir un certain

nombre de sous-intervalles consécutifs, chacun d'eux se ter-

minant dans une période d'échantillonnage; des moyens ( 46) destinés à déterminer ladite valeur électrique, à partir du

nombre d'impulsions qui apparaissent dans chaque sous-inter-

valle; et des moyens ( 46) destinés à utiliser la valeur électrique déterminée pour chaque sous-intervalle de façon à fournir une information de sortie représentant la valeur

électrique pour ladite durée.

2 Appareil destiné à déterminer une valeur élec-

trique liée à la consommation d'énergie sur une durée prédé-

terminée, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 35, 36, 41, 42) destinés à produire un train d'impulsions ( 10, 11) ayant une fréquence d'impulsions liée à la consommation d'énergie; des moyens ( 46) destinés à diviser ladite durée

en un certain nombre de périodes d'échantillonnage consécuti-

ves; des moyens ( 46) destinés à définir un certain nombre de sousintervalles consécutifs, chacun d'eux se terminant dans une période d'échantillonnage; des moyens ( 46) qui, dans la période d'échantillonnage finale de ladite durée, définissent

un sous-intervalle partiel qui s'étend depuis la fin du der-

nier sous-intervalle jusqu'à la fin de la période d'échan-

tillonnage finale; des moyens ( 46) destinés à déterminer ladite valeur électrique, à partir du nombre d'impulsions qui

apparaissent dans les sous-intervalles et dans le sous-inter-

valle partiel; et des moyens ( 46) destinés à sommer la valeur

électrique déterminée pour chaque sous-intervalle et l'inter-

valle partiel, de façon à produire une information de sortie

représentant cette valeur électrique pour ladite durée.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sousintervalles sont variables. 4 Appareil pour déterminer une valeur électrique liée à la consommation d'énergie sur une durée prédéterminée et basé sur un premier type de compteur ( 35) et un second type de compteur ( 36) caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 41, 42) destinés à produire des premier et second trains d'impulsions ( 10, 11), chacun d'eux ayant un nombre d'impulsions lié à l'information de sortie du compteur; des moyens ( 46) destinés à diviser ladite durée en un certain nombre de périodes d'échantillonnage consécutives; des moyens ( 46) destinés à identifier la dernière impulsion dans chaque période d'échantillonnage pour chacun des premier et second trains d'impulsions ( 10, 11) et destinés à définir un sous-intervalle se terminant avec la dernière impulsion qui apparatt en premier pour chacun des premier et second trains

d'impulsions dans une période d'échantillonnage, et commen-

çant à la fin du sous-intervalle dans une période d'échan-

tillonnage précédente; des moyens ( 46) destinés à déterminer

le nombre d'impulsions dans chaque sous-intervalle, pour cha-

cun des premier et second trains d'impulsions; des moyens ( 46) qui définissent dans la période d'échantillonnage finale

de la durée prédéterminée un sous-intervalle partiel s'éten-

dant depuis la fin du dernier sous-intervalle jusqu'à la fin

de la période d'échantillonnage finale; des moyens ( 46) des-

tinés à déterminer le nombre d'impulsions dans le sous-inter-

valle partiel, pour chacun des premier et second trains d'impulsions ( 10, 11); des moyens ( 46) destinés à recevoir le compte du nombre d'impulsions pour chaque sous-intervalle et le sous-intervalle partiel, pour chacun des premier et second trains d'impulsions ( 10, 11), et destinés à déterminer ladite valeur électrique, pour chaque sous- intervalle et le

sous-intervalle partiel; et des moyens ( 46) destinés à uti-

liser la valeur électrique pour chaque sous-intervalle et le sousintervalle partiel de façon à produire une information de sortie représentant cette valeur électrique pour la durée prédéterminée. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier compteur est un watt-heuremètre ( 35) et

le second compteur est un Q-heuremètre ( 36).

6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la valeur électrique correspond aux VA consommés instantanés. 7 Appareil selon la revendication 6, dans lequel ladite durée est définie par T 2-Top et le sous-intervalle est défini par t 2 t 1, caractérisé en ce que les moyens

( 46) destinés à déterminer la valeur des VA consommés instan-

tanés pour chaque sous-intervalle et le sous-intervalle par-

tiel fonctionnent conformément à la relation VA consommés instantanés ' T 1 T 2 Wh)2+ (VA Rh) T 2-T O (t 2-t(t 2-t 1) dans laquelle Wh est la valeur des watts-heures et VA Rh est

la valeur pour les VAR-heures.

8 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le Qheuremètre ( 36) est connecté de façon à avoir un retard de 600 pour les entrées de tension, et la valeur pour les VAR-heures est déterminée par la relation

VA Rh, 2 Qh -

9 Appareil selon la revendication 5, caractérisé

en ce que la valeur électrique correspond aux VA-heures (V Ah).

Appareil selon la revendication 9, dans lequel le sous-intervalle est défini par t 2 t 1, caractérisé en ce que le Q-heuremètre ( 36) est connecté de façon à présenter un retard de 600 pour les entrées de tension, et la valeur pour les VAR-heures est déterminée par la relation VA Rh 2 Qh Wh et en ce que les moyens destinés à déterminer la valeur pour les V Ah pour chaque sous-intervalle et l'intervalle partiel fonctionnent conformément à la relation

V Ah, (W) 2 + (VA Rh) pour le sous-intervalle.

11 Appareil selon la revendication 5, caractérisé

en ce que la valeur électrique est le facteur de puissance.

12 Appareil selon la revendication 11, dans lequel un sous-intervalle est défini par t 2 ti, caractérisé en ce que les moyens ( 46) destinés à effectuer une détermination

pour chaque sous-intervalle et l'intervalle partiel compren-

nent des moyens destinés à déterminer les VA consommés ins-

tantanés pour le sous-intervalle conformément à la relation VA consommés instantanés, 1 _ (Wh) + (VA Rh) t 2-tî (t-t) (t-t) dans laquelle Wh est la valeur des watts-heures et VA Rh est la valeur pour les VAR-heures; en ce que les moyens ( 46)

destinés à effectuer une détermination pour chaque sous-

intervalle et l'intervalle partiel comprennent des moyens destinés à déterminer les watts conformément à la relation N W, K w t 2-t 1 dans laquelle W représente les watts, K est une constante et Nw est le nombre d'impulsions représentant les watts pour le sous-intervalle; et en ce que les moyens ( 46) destinés à effectuer une détermination pour chaque sousintervalle et le sous-intervalle partiel comprennent des moyens destinés à

déterminer le facteur de puissance conformément à la rela-

tion: Facteur de puissance VA 13 Appareil destiné à fournir une information de sortie représentant des VA consommés instantanés pendant une durée prédéterminée t 2-to, caractérisé en ce qu'il comprend:

des moyens ( 46) destinés à déterminer une valeur Wh repré-

sentant les watts-heures d'énergie fournie à un système dans

chaque sous-intervalle parmi un certain nombre de sous-inter-

valles t 2-t 1 de la durée prédéterminée; des moyens ( 46) des-

tinés à déterminer une valeur VA Rh représentant les VAR-heures

pour l'énergie fournie au système dans chacun des sous-inter-

valles; des moyens ( 46) destinés à déterminer une valeur représentant les VA consommés instantanés pour chacun des sous-intervalles, conformément à la relation: VA consommés instantanés 1 V(Wh) +(VA Rh)2 T 2T 0 W (t 2tl) +(V Aah)2 V(t 2-tl) et des moyens ( 46) destinés à faire la somme des valeurs des VA consommés instantanés pour les sous- intervalles, de façon

à fournir l'information de sortie représentant les VA consom-

més instantanés pour la durée prédéterminée.

14 Appareil destiné à déterminer les VA vectoriels consommés instantanés pour une durée prédéterminée, qui sont fournis à une charge par un système de distribution d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend: un watt-heuremètre ( 35) qui produit un premier train d'impulsions ( 10) représentant les watts-heures, Wh; un Q-heuremètre ( 36) qui est connecté

au système de façon à présenter un angle de rotation corres-

pondant à un retard de 60 , pour fournir un second train d'impulsions ( 11) représentant les Q-heures, Qh; des moyens ( 46) destinés à diviser ladite durée en un certain nombre de périodes d'échantillonnage égales; des moyens ( 46) destinés à produire des sous-intervalles consécutifs t 2tl, chaque

sous-intervalle se terminant dans une période dééchantillonna-

ge; des moyens ( 46) destinés à recevoir des premier et second

trains d'impulsions ( 10, 11) et à déterminer pour chaque sous-

intervalle une valeur pour les VAR-heures, VA Rh, conformément à la relation: VA Rh = 2 Qh Wh 3- des moyens ( 46) destinés à recevoirlepremier train d'impusians

et la valeur pour les VA Rh et à en déduire pourchaque sous-iner-

tervalle une valeur représentant les VA consommés instanta- nés conformément à la relation: VA consommés instantanés 1 \(Wh)2 + (VA Rh)2 T 2-To V (t 2 't 1) (t 2 't 1)

et des moyens ( 46) destinés à recevoir la valeur représen-

tant les VA consommés instantanés pour chaque sous-intervalle

et à faire la somme de ces valeurs sur la durée prédéterminée.

Appareil destinés à produire une information de sortie représentant des VA consommés instantanés pour une durée prédéterminée T 2-TO, caractérisé en ce qu'il comprend: un watt-heuremètre ( 35) destiné à produire un premier train d'impulsions ( 10) dont la fréquence d'impulsions représente les watts-heures d'énergie fournie à un système électrique; un Q-heuremètre ( 36) destiné à produire un second train d'impulsions ( 11) dont la fréquence d'impulsions représente les Q-heures d'énergie fournie au système, ce Q-heuremètre étant connecté avec un angle de rotation O correspondant à un retard de 60 ; des moyens de division ( 46) destinés à diviser ladite durée en un certain nombre de périodes d'échantillonnage consécutives et pratiquement égales; des moyens ( 46) destinés à identifier pour n'importe quelle

période d'échantillonnage ayant des impulsions qui provien-

nent des deux compteurs, la dernière impulsion pour chacun des premier et second trains d'impulsions ( 10, 11); des moyens ( 46) destinés à définir un sous-intervalle t 2 t 1 se

terminant avec celle des deux dernières impulsions qui appa-

rait en premier, dans une période d'échantillonnage, et commençant avec la fin du dernier sous-intervalle; des moyens ( 46) destinés à déterminer pour chaque sous-intervalle le nombre d'impulsions NC dans le sousintervalle, pour le

train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion, et le nom-

bre d'impulsions ND dans le sous-intbervalle pour le train d'impulsions qui a eu l'impulsion apparaissant en premier parmi les deux dernières impulsions; des moyens de calcul ( 46) destinés à calculer pour chaque sous-intervalle une valeur pour les VA consommés instantanés, conformément à la relation: VA consommés instantanés = K 2 T +TTNC ND g 2 N O dans laquelle K est une constante; des moyens ( 46) destinés à enregistrer et à sommer les valeurs pour les VA consommés instantanés pour chaque sous-intervalle dans ladite durée; et des moyens ( 46) destinés à recevoir les valeurs sommées pour les VA consommés instantanés, et à fournir en tant que signal de sortie le total des valeurs sommées représentant

les VA consommés instantanés pour ladite période.

16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens ( 46) destinés à définir un sous-intervalle partiel commençant à la fin du dernier sous-intervalle et se terminant à la fin de ladite

durée; des moyens ( 46) destinés à déterminer pour le sous-

intervalle partiel le nombre d'impulsions Nc pour le train d'impulsionsqui a eu la dernière impulsion, et le nombre d'impulsions ND pour l'autre train d'impulsions; des moyens

de calcul ( 46) destinés à calculer les VA consommés instanta-

nés pour le sous-intervalle partiel, conformément à la rela-

tion: 2 i 'IN ()2 N N VA consommés instantanés = K T 2 T NC) + (ND)2-1 N ' dans laquelle K est une constante; et des moyens ( 46) destinés à inclure la valeur des VA consommés instantanés pour le sous-intervalle partiel avec les valeurs sommées pour les VA consommés instantanés pour les sous-intervalles

dans la même durée.

17 Appareil selon la revendication 16, dans lequel la dernière impulsion dans le train d'impulsions ( 10, 11)

ayant la dernière impulsion dans une période d'échantillonna-

ge est représentée par TA, et dans lequel la dernière impul-

sion dans l'autre train d'impulsions dans une période d'échan-

tillonnage est représen éepar TB, caractérisé en ce qu'il com-

prend en outre: des moyens ( 46) destinés à identifier et à enregistrer les instants respectifs représentés par TC et TF

correspondant à l'avant-dernière impulsion et à l'antépénul-

tième impulsion dans chaque période d'échantillonnage pour le train d'impulsions ayant la dernière impulsion, les instants respectifs représentés par TH et TG pour l'avant-dernière impulsion et l'antépénultième impulsion de l'autre train d'impulsions, et les instants respectifs représentés par TL et TM de l'impulsion dans le train d'impulsions ayant la dernière impulsion qui suit la dernière impulsion TB dans l'autre train d'impulsions,etdel'impulsion qui la précède; en ce que NC est en outre défini par la relation: -N C NA 1 + P 3 + A Pl dans laquelle NA le nombre entier d'impulsions présentes dans le sousintervalle respectif pour le train d'impulsions ayant ladite dernière impulsion,

T T

P p B M

3 TL TM

Pl, une fraction d'une impulsion reportée à partir du calcul précédent, et

ND= NB + 6 P 4 + -P 2 '1

avec NB = le nombre entier d'impulsions dans le sous-inter-

valle respectif pour l'autre train d'impulsions,

TB TH

ar, B H

P 4 T T

B H

P 2 ' une fraction d'une impulsion reportée à partir du calcul précédent, et I I l I NC ' NA + A P 3 + A Pl 1 avec NA le nombre entier d'impulsions dans le sous-intervalle

partiel pour le train d'impulsions ayant la der-

nière impulsion,

(T 2 T) (TI TF)

AP 3 2

(TA C)

a P une fraction d'une impulsion reportée à partir du calcul précédent et l I Il

ND= NB + P 4 + 4 P 2 1

avec NB = le nombre entier d'impulsions dans le sous-inter-

valle pour l'autre train d'impulsions

(T 2 TB) (TH TG)

(B 2,, et

(TB T'H)

t P 2 une fraction reportée à partir du calcul précédent, et

I II

TA, Tc, et TF étant des instants qui représentent les dernière,

avant-ibmière et antépénultième impulsions dans le traind'impul-

sions ayant la dernière impulsion dans ladite durée, tandis

que TB, TH et TG sont des instants qui représententles der-

nière, avant-dernière et antépénultième impulsions dans

l'autre train d'impulsions.

18 Procédé pour déterminer les V Aconsommés instanta-

nés pour une durée prédéterminée T 2-TO, caractérisé en ce

que: on reçoit un premier train d'impulsions ( 10) représen-

tant les watts-heures, Wh, et un second train d'impulsions ( 11) représentant les Q-heures, Qh; on divise ladite durée

en un certain nombre de périodes d'échantillonnage consécu-

tives; on identifie,pour les périodes d'échantillonnage ayant des impulsions, les trois dernières impulsions pour chaque train d'impulsions et on détermine pour quel train

d'impulsions la dernière impulsion dans la période d'échan-

tillonnage est apparue après la dernière impulsion de l'autre train; on définit pour les périodes d'échantillonnage un

sous-intervalle t 2 t 1 se terminant avec la dernière impul-

sion du train d'impulsions qui n'a pas eu la plus tardive des deux dernières impulsions, et qui commence avec la fin du dernier sousintervalle précédent; on détermine le nombre

d'impulsions provenant des premier et second trains d'impul-

sions ( 10, 11) dans chaque sous-intervalle, on calcule les VA consommés instantanés pour chaque sous-intervalle, en se basant sur la relation VA consommés instantanés = K 1 T_ _ _+N __ C *_ND r 3 T 2-T O\N ND 2 N ND dans laquelle: K une constante NC nombre d'impulsions déterminé dans le

sous-intervalle pour le train d'impul-

sions qui a eu la dernière impulsion ND nombre d'impulsions déterminé dans le sous-intervalle pour l'autre train d'impulsions, et on fait la somme des valeurs des VA consommés instantanés,

pour chaque sous-intervalle dans ladite durée, afin de déter-

miner les VA consommés instantanés pour ladite durée.

19 Procédé selon la revendication 18, caractérisé

en ce que l'opération de détermination des nombres d'impul-

sions NC et ND s'effectue de la manière suivante: on déter-

mine un compte NA du nombre entier d'impulsions apparaissant dans le sousintervalle pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion; on détermine une valeur 6 P 3 qui est l'intervalle de temps entre la fin du sous-intervalle et l'impulsion provenant du même compteur qui précède la fin du sous-intervalle, divisé par l'intervalle de temps entre l'impulsion qui suit la fin du sous-intervalle et l'impulsion

qui précède la fin du sous-intervalle pour le train d'impul-

sions qui a eu la dernière impulsion dans la périonde d'échan-

tillonnage; on détermine NC conformément à la relation NC = NA 1 + AP 3 + 6 Pl dans laquelle &Pl, une fraction d'une impulsion reportée à partir du sous-intervalle précédent pour le train d'impulsions ayant la dernière impulsion

on détermine un compte NB du nombre entier d'impulsions appa-

raissant dans le sous-intervalle pour l'autre train d'impul-

sions; on détermine une valeur AP 4 qui est l'intervalle de temps entre la fin du sous-intervalle et l'avant-dernière

impulsion pour l'autre train d'impulsions, divisé par l'in-

tervalle de temps entre la dernière impulsion et l'avant-

dernière impulsion du même train d'impulsions; et on déter-

mine ND conformément à la relation ND = NB + &P 4 + Ap 2 dans laquelle AP 2 une fraction d'une impulsion reportée à partir du sous-intervalle précédent pour

l'autre train d'impulsions.

Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les opérations suivantes: on détermine la période d'échantillonnage finale dans ladite durée et on définit un sous-intervalle partiel qui commence à la fin du dernier sous-intervalle et se termine à la fin de ladite durée; on calcule une valeur NC représentant le nombre d'impulsions dans le sous-intervalle partiel pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion, conformément à la relation NC NA + AP 3 + A Pl 1 dans laquelle N ' le nombre entier d'impulsions apparaissant dans le sous-intervalle partiel pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion, AP', l'intervalle de temps entre la fin de la période

d'échantillonnage et la dernière impulsion, multi-

plié par l'intervalle detemps entre l'avant-derniè-

re impulsion etl'antépénultième impulsion pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion, et divisé par le carré de l'intervalle de temps entre la dernière impulsion et l'avant-dernière impulsion pour le train d'impulsions qui a eu la dernière impulsion dans ladite durée, et Pl une fraction d'une impulsion reportée à partir du sous-intervalle précédent pour le train d'impulsions ayant la dernière impulsion on calcule une valeur ND représentant le nombre d'impulsions apparaissant dans le sous-intervalle partiel pour le train

d'impulsions qui n'a pas eu la dernière impulsion, conformé-

ment à la relation

ND 'B + âP 4 + AP 2

dans laquelle NB B le nombre entier d'impulsions dans le sous-intervalle partiel pour le train d'impulsions qui n'a pas eu la dernière impulsion, a P 4, l'intervalle de temps entre la fin de la période

d'échantillonnage finale et la fin du dernier sous-

intervalle, multiplié par l'intervalle de temps entre l'avant-dernière impulsion et l'antépénultième impulsion pour le train d'impulsions qui n'a pas eu

la dernière impulsion, et divisé par le carré de l'in-

tervalle de temps entre la dernière et l'avant-der-

nière impulsion du train d'impulsions qui n'a pas eu la dernière impulsion, 6 P 2 ' une fraction d'une impulsion reportée à partir du sousintervalle précédent pour le train d'impulsions qui n'a pas eu la dernière impulsion;

on calcule les VA consommés instantanés pour le sous-inter-

valle partiel en se basant sur la relation: VA consommés instantanés

VT TT

r

et on additionne les VA consommés instantanés pour le sous-

intervalle partiel aux valeurs sommées pour les VA consommés instantanés pour les sous-intervalles dans ladite durée, afin de déterminer les VA consommés instantanés pour cette durée.