FR2991057A1 - Systeme de mesure de l'energie electrique, poste de transformation comprenant un tel systeme et procede de mesure de l'energie electrique avec un tel systeme - Google Patents

Abstract

Ce système (20) est adapté pour mesurer l'énergie électrique du courant circulant dans au moins un conducteur secondaire (42A, 44A, 46A, 46N), relié à un conducteur primaire (34 ; 36 ; 38), les conducteurs primaire et secondaires présentant la même tension. Ce système de mesure (20) comprend un module primaire (60) comportant un émetteur radioélectrique (70), un organe (66) de mesure de la tension du conducteur primaire, et des premiers moyens (103) d'échantillonnage de la tension mesurée, au moins un module secondaire (62A, ..., 62N) comportant un récepteur radioélectrique (80A, ..., 80N), un capteur (76A, ..., 76N) de l'intensité du courant dans le conducteur secondaire, des seconds moyens (119A, ..., 119N) d'échantillonnage de l'intensité mesurée, et un organe (123A, ..., 123N) de calcul de l'énergie électrique dudit courant dans le conducteur secondaire. Le module primaire (60) comporte des premiers moyens (104) de détermination de coefficients d'une transformée des échantillons de la tension et des moyens (106) d'émission, à chaque module secondaire, d'un premier message (M1) contenant lesdits coefficients. Chaque module secondaire (62A, ..., 62N) comporte des moyens (121 A, ..., 121 N) de reconstruction des échantillons de la tension à partir d'une transformée inverse des coefficients reçus, l'organe de calcul calculant l'énergie électrique à partir des échantillons reconstruits de la tension et des échantillons de l'intensité mesurée. Le système de mesure (20) comprend des moyens (122A, ..., 122N) de synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité par rapport aux échantillons reconstruits de la tension.

Description

Système de mesure de l'énergie électrique, poste de transformation comprenant un tel système et procédé de mesure de l'énergie électrique avec un tel système La présente invention concerne un système de mesure de l'énergie électrique d'un courant alternatif circulant dans au moins un conducteur électrique secondaire, le conducteur secondaire étant relié électriquement à un conducteur électrique primaire, le conducteur primaire et le ou chaque conducteur secondaire présentant sensiblement la même tension alternative. Ce système de mesure comprend : - un module primaire comportant un émetteur radioélectrique, un organe de mesure de la tension du conducteur primaire, et des premiers moyens d'échantillonnage, sur une période de la tension, de la valeur de la tension mesurée, et - au moins un module secondaire comportant un récepteur radioélectrique, un capteur de l'intensité du courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant, des seconds moyens d'échantillonnage de la valeur de l'intensité mesurée sur la période de tension, et un organe de calcul de l'énergie électrique dudit courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant. La présente invention concerne également un poste de transformation d'un courant électrique présentant une première tension alternative en un courant électrique présentant une deuxième tension alternative, ce poste de transformation comprenant un tel système de mesure. La présente invention concerne également un procédé de mesure de l'énergie électrique avec un tel système de mesure. On connaît du document WO 2010/119332 Al un système de mesure du type précité. Le système de mesure comprend des modules de mesure d'une énergie électrique, une base de données de stockage des valeurs mesurées de l'énergie et un module de gestion propre à fournir, à des clients distants, des informations correspondant aux valeurs mesurées et collectées. Les modules de mesure sont reliés par l'intermédiaire de liaisons radioélectriques à une passerelle de communication elle-même connectée à un réseau. La base de données, le module de gestion et les clients distants sont également reliés au réseau. Chaque module de mesure est propre à mesurer l'énergie électrique du courant circulant dans un conducteur électrique. Il comporte un capteur d'intensité, une unité de traitement propre à calculer l'énergie électrique et un émetteur-récepteur radioélectrique. Chaque module de mesure est synchronisé avec la passerelle de communication par l'intermédiaire d'une horloge.

Toutefois, un tel système de mesure est peu précis, le calcul du facteur de puissance s'effectuant par la détection des maximums de courant et de tension et le calcul du temps qui les sépare. Ce système est aussi peu précis car il ne prend pas en compte dans le calcul l'énergie produite par d'éventuelles harmoniques présentes dans les signaux de tension et de courant. De plus, un tel système de mesure est relativement complexe et coûteux.

Le but de l'invention est donc de proposer un système de mesure plus précis, moins complexe et moins coûteux. A cet effet, l'invention a pour objet un système de mesure du type précité, caractérisé en ce que : - le module primaire comporte des premiers moyens de détermination d'au moins un coefficient d'une transformée des échantillons de la tension mesurée et des moyens d'émission, à destination du récepteur radioélectrique du ou de chaque module secondaire, d'un premier message contenant le ou les coefficient(s) de la transformée des échantillons de la tension mesurée, et - le ou chaque module secondaire comporte des moyens de reconstruction des échantillons de la tension à partir d'une transformée inverse des coefficients reçus du module primaire, l'organe de calcul étant relié aux moyens de reconstruction et propre à calculer l'énergie électrique à partir des échantillons reconstruits de la tension et des échantillons de l'intensité mesurée, le système de mesure comprenant des moyens de synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée par rapport aux échantillons reconstruits de la tension. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le système de mesure comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivante, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le ou chaque module secondaire est prévu pour mesurer seulement l'intensité du courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant, sans mesurer la tension dudit courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant ; - le premier message comporte une donnée de synchronisation pour la synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée par rapport aux échantillons reconstruits de la tension ; - le ou chaque module secondaire comporte une mémoire apte à stocker une première table des échantillons reconstruits de la tension et une deuxième table des échantillons de l'intensité mesurée, et des moyens de permutation circulaire des échantillons d'une table parmi les première et deuxième tables pour la synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée par rapport aux échantillons reconstruits de la tension ; - les moyens de permutation circulaire sont propres à permuter les échantillons en fonction de la donnée de synchronisation ; - la transformée est une transformée de Fourier, les premiers moyens de détermination étant propres à calculer le ou les coefficients de la décomposition en série de Fourier des échantillons de la tension mesurée, et la transformée inverse est une transformée de Fourier inverse, les moyens de reconstruction étant propres à reconstruire les échantillons de la tension à partir dudit ou desdits coefficients de la décomposition en série de Fourier ; - le système comprend une pluralité de modules secondaires et un module de centralisation des valeurs d'énergie électrique calculées, le module de centralisation comportant un récepteur radioélectrique, et chaque module secondaire comporte des moyens d'émission, à destination du récepteur radioélectrique du module de centralisation, d'un deuxième message contenant la valeur de l'énergie calculée par l'organe de calcul ; et - le module primaire comporte des moyens de distribution d'un unique jeton aux modules secondaires de manière successive et les moyens d'émission du module secondaire sont propres à émettre le deuxième message seulement lorsque le module secondaire correspondant a préalablement reçu l'unique jeton de la part du module primaire.

L'invention a également pour objet un poste de transformation d'un courant électrique présentant une première tension alternative en un courant électrique présentant une deuxième tension alternative, comprenant : - un premier tableau comportant au moins un conducteur électrique d'arrivée propre à être relié à un réseau électrique, le courant circulant dans le conducteur d'arrivée présentant la première tension alternative, - un deuxième tableau comportant au moins un conducteur électrique primaire de départ et au moins un conducteur électrique secondaire de départ, le ou chaque conducteur secondaire de départ étant connecté électriquement à un conducteur primaire de départ correspondant, le courant circulant dans les conducteurs de départ correspondants présentant la deuxième tension alternative, - un transformateur électrique connecté entre le premier tableau et le deuxième tableau et propre à transformer le courant présentant la première tension alternative en le courant présentant la deuxième tension alternative, et - un système de mesure de l'énergie électrique du courant circulant dans le ou chaque conducteur secondaire de départ, caractérisé en ce que le système de mesure est tel que défini ci-dessus.

L'invention a également pour objet un procédé de mesure de l'énergie électrique d'un courant alternatif circulant dans au moins un conducteur électrique secondaire, le conducteur secondaire étant relié électriquement à un conducteur électrique primaire, le conducteur primaire et le ou chaque conducteur secondaire présentant sensiblement la même tension, le procédé comprenant les étapes suivantes : - (a) la mesure, par un module primaire, de la tension du courant circulant dans le conducteur primaire, et l'échantillonnage, sur une période de la tension, de la valeur de la tension mesurée, - (b) la mesure, par un module secondaire, de l'intensité du courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant, et l'échantillonnage de la valeur de l'intensité mesurée sur la période de tension, et - (c) le calcul, par le module secondaire, de l'énergie électrique dudit courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - (i) la détermination d'au moins un coefficient d'une transformée des échantillons de la tension mesurée et l'émission, par le module primaire, d'un premier message contenant le ou les coefficient(s) de la transformée des échantillons de la tension mesurée, via une liaison radioélectrique entre le module primaire et le module secondaire, et - (ii) la reconstruction, par le ou chaque module secondaire, des échantillons de la tension à partir d'une transformée inverse des coefficients reçus du module primaire, et en ce que, lors de l'étape (c), le calcul de l'énergie électrique est effectué à partir des échantillons reconstruits de la tension et des échantillons de l'intensité mesurée, après synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée par rapport aux échantillons reconstruits de la tension. Suivant un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé de mesure comprend la caractéristique suivante : - la période de la tension est mesurée régulièrement par le module primaire, la période de mesure étant de préférence égale à 10 secondes.

Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un poste de transformation comprenant un premier tableau, un deuxième tableau connecté au premier tableau par l'intermédiaire d'un transformateur et un système de mesure de l'énergie électrique du courant circulant dans des conducteurs de départ du deuxième tableau, - la figure 2 est une représentation schématique du système de mesure de la figure 1, le système de mesure comprenant un module primaire de mesure de la tension, une pluralité de modules secondaires de mesure de l'intensité et un module de centralisation, - la figure 3 est une représentation schématique du module secondaire de la figure 2, - la figure 4 est un organigramme des étapes d'un procédé de mesure selon l'invention, mises en oeuvre par le module primaire de la figure 2, - la figure 5 est un organigramme des étapes du même procédé de mesure, mises en oeuvre par les modules primaire et secondaires des figures 2 et 3, - la figure 6 est un organigramme des étapes du même procédé de mesure, mises en oeuvre par le module de centralisation de la figure 2, - la figure 7 est un chronogramme représentant les instants d'émission et de réception d'un premier message émis par le module primaire à destination des modules secondaires, et - la figure 8 est une représentation schématique d'une première table des échantillons de la tension mesurée et d'une deuxième table des échantillons de l'intensité mesurée, ainsi que de la permutation circulaire des échantillons de la première table pour la synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité par rapport aux échantillons de la tension. Sur la figure 1, un poste de transformation 10 connecté à un réseau électrique 12 comprend un premier tableau 14, un deuxième tableau 16, un transformateur électrique 18 connecté entre le premier tableau et le deuxième tableau et un système 20 de mesure de l'énergie électrique d'un courant.

Le poste de transformation 10 est propre à transformer le courant électrique délivré par le réseau 12 et présentant une première tension alternative, en un courant électrique présentant une deuxième tension alternative. Le réseau électrique 12 est un réseau alternatif, tel qu'un réseau triphasé. Le réseau électrique 12 est un réseau haute tension, c'est-à-dire un réseau dont la tension est supérieure à 50 000 Volts. Autrement dit, la première tension triphasée est une haute tension. En variante, le réseau électrique 12 est un réseau moyenne tension, c'est-à-dire un réseau dont la tension est supérieure à 1 000 Volts et inférieure à 50 000 Volts. La première tension triphasée est alors une moyenne tension.

Le premier tableau 14 comporte plusieurs arrivées 22, chaque arrivée 22 comportant un premier 24A, 24B, un deuxième 26A, 26B, et un troisième 28A, 28B conducteurs d'arrivée. Chaque premier, deuxième, troisième conducteur d'arrivée 24A, 24B, 26A, 26B, 28A, 28B est relié au réseau électrique par l'intermédiaire d'un disjoncteur d'arrivée 32 respectif. Le courant triphasé circulant dans les conducteurs d'arrivée 24A, 24B, 26A, 26B, 28A, 28B correspondants présente la première tension triphasée.

Le deuxième tableau 16 comprend un premier 34, un deuxième 36, un troisième 38 et un quatrième 39 conducteurs primaires et une pluralité N de départs 40A, 40B, ...40N, à savoir un premier départ 40A, un deuxième départ 40B, ..., un Nième départ 40N, chaque départ 40A, 40B, ..., 40N étant propre à délivrer une tension triphasée. Chaque départ 40A, 40B, 40N est un départ basse tension, c'est-à-dire un départ dont la tension est inférieure à 1000 Volts. La deuxième tension triphasée est alors une basse tension. En variante, chaque départ 40A, 40B, ..., 40N est un départ moyenne tension, c'est-à-dire un départ dont la tension est supérieure à 1000 Volts et inférieure à 50 000 Volts. Autrement dit, la deuxième tension triphasée est une moyenne tension.

Le premier départ 40A comporte un premier 42A, un deuxième 44A, un troisième 46A et un quatrième 48A conducteurs secondaires et trois disjoncteurs de départ 50. Les premier, deuxième et troisième conducteurs secondaires 42A, 42B, 42C sont respectivement reliés aux premier, deuxième et troisième conducteurs primaires 34, 36, 38 par l'intermédiaire d'un disjoncteur de départ 50 correspondant. Le quatrième conducteur secondaire 48A est directement connecté au quatrième conducteur primaire 39. Les conducteurs primaires de départ 34, 36, 38 et les conducteurs secondaires de départ 42A, 44A, 46A correspondants présentent sensiblement la même tension, à savoir respectivement une première tension V1, une deuxième tension V2 et une troisième tension V3 correspondant aux trois phases de la deuxième tension triphasée. La tension triphasée des conducteurs primaires 34, 36, 38 et des conducteurs secondaires de départ 42A, 44A, 46A présente une fréquence Ftension et une période FteHs;oH. Les autres départs 40B, ...40N sont identiques au premier départ 40A décrit précédemment, et comportent les mêmes éléments en remplaçant à chaque fois la lettre A par la lettre B, N correspondante concernant les références des éléments. Le transformateur électrique 18 est propre à transformer le courant issu du réseau électrique présentant la première tension alternative en le courant délivré au deuxième tableau 16 et présentant la deuxième tension alternative. Le transformateur électrique 18 comporte un enroulement primaire 52 connecté au premier tableau 14 et un enroulement secondaire 54 connecté au deuxième tableau 16.

Le système de mesure 20 est propre à mesurer l'énergie électrique du courant circulant dans le ou chaque conducteur secondaire de départ 42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N. Le système de mesure 20, visible sur la figure 2, comprend un module primaire 60, une pluralité N de modules secondaires 62A, 62B, ..., 62N, à savoir un premier module secondaire 62A, un deuxième module secondaire 62B, non représenté, ... et un Nième module secondaire 62N, et un module de centralisation 64. Le module primaire 60 comporte un organe 66 de mesure de la tension du courant circulant dans le conducteur primaire 34, 36, 38 correspondant, et une unité 68 de traitement d'information. Le module primaire 60 comporte également un émetteur- récepteur radioélectrique 70, une antenne radioélectrique 72, et un organe 74 d'alimentation électrique de l'organe de mesure, de l'unité de traitement d'information et de l'émetteur-récepteur radioélectrique. Le premier module secondaire 62A comporte, pour chacun des premier 42A, deuxième 44A et troisième 46A conducteurs secondaires, un capteur 76A de l'intensité du courant circulant dans le conducteur secondaire 42A, 44A, 46A correspondant. Le premier module secondaire 62A comporte une unité 78A de traitement d'information, un émetteur-récepteur radioélectrique 80A, et une antenne radioélectrique 82A. Le premier module secondaire 62A comporte également un organe 84A d'alimentation électrique de l'unité de traitement d'information et de l'émetteur-récepteur radioélectrique. Le premier module secondaire 62A est identifié par un numéro unique, également appelé identifiant. Les autres modules secondaires 62B, ..., 62N sont identiques au premier module secondaire 62A décrit précédemment, et comportent les mêmes éléments en remplaçant à chaque fois la lettre A par la lettre B, ..., N correspondante concernant les références des éléments. Chacun des autres modules secondaires 62B, ..., 62N présente également un identifiant unique. Le module de centralisation 64 comporte une unité 86 de traitement d'information, une base de données 88 et une interface homme-machine 90. Le module de centralisation 64 comporte un émetteur-récepteur radioélectrique 92, une antenne radioélectrique 94 et un organe 96 d'alimentation électrique de l'unité de traitement d'information, de la base de données, de l'interface homme-machine et de l'émetteur-récepteur radioélectrique. L'organe de mesure 66 est propre à mesurer la première tension V1 de la phase circulant à travers le premier conducteur primaire 34, également appelée phase numéro 1 et notée Phase 1, la deuxième tension V2 de la phase circulant à travers le deuxième conducteur primaire 36, également appelée phase numéro 2 et notée Phase 2, et la troisième tension V3 de la phase circulant à travers le troisième conducteur primaire 38, également appelée phase numéro 3 et notée Phase 3. L'organe de mesure 66 est également propre à mesurer la fréquence Ftension de la tension triphasée circulant à travers les conducteurs primaires 34, 36, 38.

L'unité de traitement d'information 68 comporte un processeur 98 et une mémoire 100 apte à stocker un logiciel 102 de mesure des tensions V1, V2, V3 mesurées et un premier logiciel 103 d'échantillonnage, sur la période Ptension de la tension et avec une première période d'échantillonnage Pech1 prédéterminée, de la valeur de la tension mesurée V1, V2, V3. Les échantillons de la tension mesurée V1, V2, V3 sont notés respectivement V1,1, V2,1, V3,1 où m1 est un premier indice d'échantillon variant entre 1 et Nech1, Nech1 étant un nombre entier représentant le nombre d'échantillons de tensions sur la période de tension Ptension correspondant à une première fréquence d'échantillonnage Feel. Nech1 est également appelé premier nombre d'échantillons. La mémoire 100 est apte à stocker un premier logiciel 104 de détermination de K coefficients d'une transformée des échantillons V1,1, V2,1, V3,1 de chaque tension mesurée, K étant un nombre entier supérieur ou égal à 1. La mémoire 100 est apte à stocker un logiciel 106 d'émission d'un premier message M1 à destination de chaque module secondaire 62A, ..., 62N et du module de centralisation 64, et un logiciel 108 de distribution d'un unique jeton aux modules secondaires 62A, ..., 62N de manière successive. La transformée est, par exemple, une transformée de Fourier, et le premier logiciel de détermination 104 est propre à calculer K coefficients Re] (Vi), (Vi) de la décomposition en série de Fourier des échantillons V1,1, V2,1, V3,1 de chaque tension mesurée V1, V2, V3, avec j compris entre 1 et K et i respectivement égal à 1, 2 et 3.

En variante, la transformée est une transformée de Laplace. Le premier message M1 contient notamment une donnée de synchronisation Tv pour la synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée via un capteur d'intensité 76A, ..., 76N correspondant par rapport aux échantillons de la tension mesurée, et les coefficients Re](Vi), Im_j(Vi) des décompositions en série de Fourier des trois tensions V1, V2, V3 jusqu'à l'harmonique K, calculés à l'aide du premier logiciel de détermination 104. La donnée de synchronisation Tv est destinée à la synchronisation de l'instant de début d'échantillonnage des tensions, d'une part, et de l'instant de début d'échantillonnage des intensités, d'autre part, afin de permettre le calcul de l'énergie électrique du courant circulant dans le conducteur secondaire 42A, 44A, 46A correspondant.

La donnée de synchronisation Tv correspond, par exemple, à la durée entre l'instant de début d'échantillonnage des tensions sur la période Ptension et l'instant de début d'émission du premier message M1, également appelé top d'émission du premier message M1. L'instant de début d'échantillonnage correspond, par exemple, au dernier passage par zéro de la phase numéro 1 de la tension avec une dérivée positive. Le premier message M1 contient également l'identifiant du module secondaire qui sera autorisé à émettre son deuxième message à destination du module de centralisation 64 après la réception du premier message M1. L'identifiant du module secondaire autorisé à émettre ses informations de mesure est déterminé à l'aide du logiciel de distribution du jeton unique 108, l'identifiant du module contenu dans le premier message M1 permettant de désigner le module secondaire à qui l'unique jeton a été attribué. L'émetteur-récepteur radioélectrique 70 est conforme au protocole de communication ZigBee basé sur la norme IEEE-802.15.4. En variante, l'émetteur-récepteur radioélectrique 70 est conforme à la norme IEEE-802.15.1 ou à la norme IEEE-802.15.2. En variante encore, l'émetteur-récepteur radioélectrique 70 est conforme à la norme IEEE-802-11. L'antenne radioélectrique 72 est adaptée pour émettre des signaux radioélectriques à destination des antennes 82A, ..., 82N des modules secondaires et de l'antenne 94 du module de centralisation, et également pour recevoir des signaux radioélectriques desdites antennes 82A, ..., 82N, 94. Autrement dit, le module primaire 60 est relié à chacun des modules secondaires 62A, ..., 62N et au module de centralisation 64 par une liaison radioélectrique correspondante. L'organe d'alimentation 74 est propre à alimenter électriquement l'organe de mesure 66, l'unité de traitement d'information 68 et l'émetteur-récepteur radioélectrique 70 à partir de la tension triphasée circulant à travers les conducteurs primaires 34, 36, 38. Chaque capteur de l'intensité 76A du premier module secondaire 62A est propre à mesurer une intensité respective parmi une première intensité I1A circulant dans le premier conducteur secondaire de départ 42A, une deuxième intensité 12A circulant dans le deuxième conducteur secondaire de départ 44A et une troisième intensité 13A circulant dans le troisième conducteur secondaire de départ 46A. Chaque capteur de l'intensité 76A, également appelé capteur de courant, comporte un premier tore 110A disposé autour du conducteur secondaire de départ 42A, 44A, 46A correspondant et un premier enroulement 112A agencé autour du premier tore, comme représenté sur la figure 3. La circulation du courant à travers le conducteur secondaire de départ correspondant est propre à engendrer un courant induit proportionnel à l'intensité du courant dans le premier enroulement 112A. Le premier tore 110A est un tore de Rogowski. Le premier tore 110A est de préférence un tore ouvrant afin de faciliter son agencement autour des conducteurs correspondants. Pour chaque capteur de courant 76A, la circulation du courant à travers le conducteur secondaire de départ correspondant est propre à engendrer un signal proportionnel à l'intensité du courant dans le premier enroulement 112A. L'unité de traitement d'information 78A, visible sur la figure 2, comporte un processeur de données 1 1 4A, et une mémoire 116A associée au processeur de données et propre à stocker un logiciel 1 1 8A de mesure des valeurs mesurées des intensités respectives et un second logiciel 119A d'échantillonnage, sur la période de tension Ptension des valeurs des première, deuxième et troisième intensités I1A, 12A, 13A mesurées. La mémoire 116A est apte à stocker un logiciel 120A de réception du premier message M1 et un logiciel 121A de reconstruction d'échantillons V1m2, V2m2, V3m2 de la tension mesurée à partir d'une transformée inverse des coefficients reçus du module primaire 60 via le premier message M1, où m2 est un deuxième indice d'échantillon variant entre 1 et Nech2, Nech2 étant un nombre entier représentant le nombre d'échantillons reconstruits de la tension sur la période de tension Ptension correspondant à une deuxième fréquence d'échantillonnage Fech2- Nech2 est également appelé deuxième nombre d'échantillons. La mémoire 116A est apte à stocker un logiciel 122A de synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée I1A, 12A, 13A par rapport aux échantillons reconstruits V1m2, V2m2, V3m2 de la tension, obtenus à l'aide du logiciel de reconstruction 121A. Les échantillons de l'intensité mesurée I1A, 12A, 13A sont notés respectivement I1A,2, 12A,2, I3Am2 où m2 est le deuxième indice d'échantillon variant entre 1 et le deuxième nombre d'échantillons Nech2. Autrement dit, la deuxième fréquence d'échantillonnage Fech2 utilisée pour reconstruire des échantillons de tension à partir des coefficients reçus du module primaire 60 correspond à la fréquence d'échantillonnage choisie pour l'échantillonnage des intensités mesurées I1A, 12A, 13A. La mémoire 116A est apte à stocker un logiciel 123A de calcul de l'énergie électrique du courant circulant dans le conducteur secondaire 42A, 44A, 46A correspondant, et un logiciel 128A d'émission d'un deuxième message M2A à destination du module de centralisation 64. La mémoire 116A est apte à stocker une première table 125A des échantillons reconstruits V1m2, V2m2, V3m2 de la tension mesurée V1, V2, V3 et une deuxième table 126A des échantillons I1Am2, I2Am2, I3Am2 de l'intensité mesurée I1A, 12A, 13A.

La transformée inverse est, par exemple, une transformée de Fourier inverse, et le logiciel de reconstruction 121A est propre à reconstruire les échantillons V1m2, V2m2, V3m2 de la tension, à partir desdits K coefficients Re] (Vi), (Vi) de la décomposition en série de Fourier des échantillons V1,1, V2'1, V3,1 de chaque tension mesurée, avec j compris entre 1 et K et i respectivement égal à 1, 2 et 3. En variante, la transformée inverse est une transformée de Laplace inverse.

En complément, la mémoire 116A est apte à stocker un deuxième logiciel 127A de détermination de K coefficients d'une transformée des échantillons 11A,2, 12A,2, 13A,2 de chaque intensité mesurée I1A, 12A, 13A, K étant un nombre entier supérieur ou égal à 1. La transformée est, par exemple, une transformée de Fourier, et le deuxième logiciel de détermination 127A est propre à calculer K coefficients Re] (liA), (liA) de la décomposition en série de Fourier des échantillons 11A,2, 12A'2, 13A,2 de chaque intensité mesurée I1A, 12A, 13A, i étant respectivement égal à 1, 2 et 3, avec j compris entre 1 et K. En variante, la transformée est une transformée de Laplace. En complément, la mémoire 116A est apte à stocker un troisième logiciel 128A de détermination d'un déphasage entre le fondamental de la tension et le fondamental du courant pour chacune des trois phases Phase 1, Phase 2, Phase 3. Le deuxième message M2A contient l'identifiant du premier module secondaire 62A, les valeurs d'énergies actives El-, E2+, E3+, E3- pour l'ensemble des trois phases de la tension triphasée calculées par le logiciel de calcul 123A.

En complément, le deuxième message M2A contient les coefficients complexes Re_j(liA), Im_j(liA) de la décomposition en série de Fourier des trois courants I1A, 12A, 13A jusqu'à l'harmonique K et les déphasages entre le fondamental de la tension et le fondamental du courant pour les trois phases Phase 1, Phase 2, Phase 3. L'émetteur-récepteur radioélectrique 80A est du même type que l'émetteur- récepteur radioélectrique 70. L'antenne radioélectrique 82A, du même type que l'antenne radioélectrique 72, est adaptée pour recevoir des signaux radioélectriques de l'antenne 72 du module primaire et de l'antenne 94 du module de centralisation et également pour émettre des signaux radioélectriques aux antennes 72, 94.

L'organe d'alimentation 84A, visible sur la figure 3, est propre à alimenter l'unité de traitement d'information 78A et l'émetteur-récepteur radioélectrique 80A. L'organe d'alimentation 84A comporte, pour chacun des premier 42A, deuxième 44A et troisième 46A conducteurs secondaires, un deuxième tore 130A disposé autour du conducteur secondaire 42A, 44A, 46A correspondant et un deuxième enroulement 132A agencé autour du deuxième tore. La circulation du courant dans le conducteur secondaire 42A, 44A, 46A correspondant est propre à engendrer un courant induit dans le deuxième enroulement 132A. L'organe d'alimentation 84A comporte un convertisseur 134A connecté à chacun des deuxièmes enroulements 132A et propre à délivrer une tension prédéterminée à l'unité de traitement d'information 78A et à l'émetteur-récepteur radioélectrique 80A. Chaque deuxième tore 130A est un tore en fer. Chaque deuxième tore 130A est de préférence un tore ouvrant afin de faciliter son agencement autour des conducteurs correspondants. Autrement dit, le module secondaire 62A est autoalimenté par l'intermédiaire de l'organe d'alimentation 84A comportant les deuxièmes tores 130A adaptés pour récupérer l'énergie magnétique issue de la circulation du courant dans les conducteurs secondaires 42A, 44A, 46A correspondants. Les éléments des autres modules secondaires 62B, ..., 62N, et respectivement les deuxièmes messages M2B, ..., M2N, sont identiques aux éléments du premier module secondaire 62A, et respectivement au deuxième message M2A, décrits précédemment, et comportent les mêmes sous-éléments en remplaçant à chaque fois la lettre A par la lettre B, ..., N correspondante concernant les références des sous-éléments. L'unité de traitement d'information 86 du module de centralisation, visible sur la figure 2, comporte un processeur de données 136, et une mémoire 138 associée au processeur et apte à stocker un logiciel 140 de réception des premier et deuxièmes messages M1, M2A,..., M2N, un logiciel 142 d'enregistrement dans la base de données 88 des informations contenues dans les messages Ml, M2A,..., M2N reçus. La mémoire 138 est propre à stocker un logiciel 144 de traitement desdites informations reçues, un logiciel 146 d'affichage de données et un logiciel 148 de transmission de données à destination d'un serveur distant, non représenté. L'interface homme-machine 90 comporte un écran d'affichage et un clavier de saisie, non représentés. En variante, l'interface homme-machine 90 comporte un écran tactile et la saisie de données est réalisée par l'intermédiaire de touches tactiles affichées à l'écran.

L'émetteur-récepteur radioélectrique 92 est du même type que les émetteurs- récepteurs radioélectriques 70, 80A, ..., 80N. L'antenne radioélectrique 94, du même type que les antennes radioélectriques 72, 82A, ..., 82N, est propre à recevoir des signaux radioélectriques issus de l'antenne 72 du module primaire et des antennes 82A, ..., 82N des modules secondaires et également à émettre des signaux radioélectriques à destination desdites antennes 72, 82A, ..., 82N.

Le logiciel 122A de synchronisation temporelle comporte une fonction 150 de permutation circulaire des échantillons d'une table parmi les première 125A et deuxième 126A tables pour la synchronisation temporelle des échantillons I1A,2, 12A,2, 13A,2 de l'intensité mesurée par rapport aux échantillons reconstruits V1,2, V2,2, V3,2 de la tension. La fonction de permutation circulaire est propre à permuter les échantillons en fonction de la donnée de synchronisation Tv. Le fonctionnement du système de mesure 20 va désormais être expliqué à l'aide des figures 4 à 9. Les figures 4, 5 et 6 représentent des organigrammes des étapes d'un procédé de mesure mises en oeuvre respectivement par le module primaire 60, par les modules secondaires 62A, ..., 62N et par le module de centralisation 64. Sur la figure 4, lors de la première étape 200, le module primaire 60 s'initialise et mesure la fréquence F de la tension triphasée des conducteurs primaires 34, 36, 38 par l'intermédiaire du logiciel de mesure 102. La fréquence F de la tension triphasée est égale à la fréquence du réseau, telle que 50 Hz par exemple en Europe et 60 Hz par exemple aux Etats Unis. Le module primaire 60 mesure ensuite, lors de l'étape 210, les première, deuxième et troisième tensions V1, V2, V3 à l'aide de son organe de mesure 66 et de son logiciel de mesure 102. Le premier logiciel d'échantillonnage 103 échantillonne en outre les valeurs mesurées des tensions V1, V2, V3, par exemple à partir du dernier passage par zéro de la phase numéro 1 de la tension. Chaque fréquence d'échantillonnage Fech1, Fech2 est un multiple de la fréquence Ftension de la tension triphasée égale à l'inverse de la période Ptension de ladite tension triphasée mesurée précédemment lors de l'étape 200. La période Ptension de la tension triphasée est égale à la période du réseau, soit environ 20 ms en Europe et environ 16,66 ms aux Etats Unis. Dans le mode de réalisation décrit, la première fréquence d'échantillonnage Fech1 est égale à la deuxième fréquence d'échantillonnage Fech2, et le premier nombre d'échantillons Nech1 est alors égal au deuxième nombre d'échantillons Nech2. Les première et deuxième fréquences d'échantillonnage Fech1, Fech2 présentent, par exemple, une valeur égale à 7200 Hz, et les premier et deuxième nombres d'échantillons Nech1, Nech2 par période de 20 ms sont alors égaux à 144. En variante, la première fréquence d'échantillonnage Fech1 a une valeur distincte de celle de la deuxième fréquence d'échantillonnage Fech2, et le premier nombre d'échantillons Nech1 est alors distinct du deuxième nombre d'échantillons Nech2.

Le début de l'étape 210 est, par exemple déclenché par une interruption générée par le passage à zéro de la tension de la phase numéro 1 avec une dérivée positive.

Cette interruption déclenche également le lancement d'un premier compteur, afin de mesurer ensuite la durée Tv correspondant à la donnée de synchronisation. Lors de l'étape 210, afin d'optimiser la précision de la mesure de l'énergie, la période Ptension de la tension est mesurée régulièrement afin de prendre en compte des variations dans le temps de celle-ci, par exemple toutes les 10 secondes. Lors de l'étape 220, le module primaire 60 compresse les valeurs mesurées des tensions V1, V2, V3 en déterminant des coefficients Re_j(Vi), Im_j(Vi) de la décomposition en série de Fourier de chacune des tensions V1, V2, V3 à l'aide de son premier logiciel de détermination 104. Ceci permet de limiter la quantité de données transmises par l'intermédiaire des liaisons radioélectriques entre le module primaire 60 et les modules secondaires 62A, ..., 62N. Le premier logiciel de détermination 104 est propre à calculer un nombre prédéterminé K des premiers coefficients Re_j(Vi), Im_j(Vi) de la décomposition en série de Fourier de chacune des tensions V1, V2, V3 des trois phases, où i est le numéro égal à 1, 2 ou 3 de la phase, et j est compris entre 1 et K. Le nombre prédéterminé K est de préférence égal à 5. Les coefficients de la décomposition en série de Fourier sont, par exemple, obtenus par des opérations de corrélation sur les échantillons des valeurs mesurées. Plus précisément, le coefficient réel du fondamental, noté Re 1(Vi), est une corrélation, sur une durée égale à la période tension P de la tension triphasée, entre les échantillons Vim, du - signal de tension Vi et un cosinus de fréquence égale à la fréquence F de la tension triphasée, où Vi représente la tension de la phase, i étant égal à 1, 2 ou 3. Le coefficient imaginaire du fondamental, noté lm 1(Vi), est une corrélation, sur une durée égale à la période tension I P entre les échantillons Vimi du signal de tension Vi et un sinus de fréquence - égal à la fréquence F. Le coefficient réel de l'harmonique numéro j, noté Re_j(Vi), j étant compris entre 2 et K, est la corrélation, sur une durée égale à la période tension I P entre les échantillons Vim, - du signal de tension Vi et un cosinus de fréquence égal à j fois la fréquence F. Le coefficient imaginaire de l'harmonique numéro j, noté Im_j(Vi), est la corrélation, sur une durée égale à la période Ptension, entre les échantillons Vim, du signal de tension Vi et un sinus de fréquence égal à j fois la fréquence F. Autrement dit, les coefficients Re_j(Vi) et Im_j(Vi) vérifient les équations suivantes, j étant compris entre 1 et K : N ,ch 1 Re j(Vi) = Vim1 x cos(2 xlI x Emnsio X X mlx T1) (1) m1=1 Im_j(Vi) = Vimi x sin(2 x xension X jxm1xT1) (2) où T1 représente la première période d'échantillonnage, également notée Pch1. e En variante, les coefficients Re_j(Vi) et Im_j(Vi) sont obtenus par une transformée . de Fourier rapide, également appelée FFT (de l'anglais Fast Fourier Transform) complexes Rej(Vi), Im_j(Vi) des décompositions en série de Fourier des trois tensions V1, V2, V3 pour le fondamental et les harmoniques 2 à K. En complément, lors de l'étape 220, le premier logiciel de détermination 104 calcule diverses composantes caractérisant la tension triphasée du réseau, à savoir des tensions fondamentales complexes V11, V12 et V13, une composante homopolaire VO, une composante directe Vd, une composante inverse Vi et un déséquilibre A à l'aide des équations suivantes : V11 = Re_ 1(V1) + jx Im_ 1(V1) (3) V12 = Re 1(V2)+ jx Im 1(V2) (4) V13 = Re 1(V3) + jx Im 1(V3) (5) VO = 3 (V11+ V12 + V13) (6) 1 f Vd -- 3 0711+axV12+a2 xV13) (7) où a est un opérateur de rotation défini par : a = ej2z-13 (8) 1 Vi=-3(711+a2xV12+axV13) (9) A= Vi (10) Vd La composante homopolaire VO est nulle si le réseau ne présente aucun défaut. Enfin, lors de l'étape 230, le module primaire 60 émet le premier message M1 à destination de chacun des modules secondaires 62A, ..., 62N et du module de centralisation 64. Le premier message M1 est de préférence émis périodiquement. La période d'émission P émission est prédéterminée, et de préférence égale à une seconde. Autrement dit, le premier message M1 est émis toutes les secondes. Au début de l'étape 230, la durée Tv entre le dernier passage par zéro de la phase numéro 1 de la tension avec une dérivée positive et le top d'émission du premier message M1 est calculé à l'aide du premier compteur déclenché au début de l'étape 210, l'instant de début d'émission radioélectrique du premier message M1 étant connu, et ayant lieu toutes les secondes par exemple. Le premier compteur permettant la mesure de la durée Tv est alors réinitialisé. Le premier message M1 comprend un champ d'en-tête, également appelé préambule, un champ SFD (de l'anglais Start of Frame Delimiter), un champ PHR (de l'anglais Physical Header), un champ de données et un champ CRC (de l'anglais Cyclic Redundancy Check). Le préambule présente une taille de 4 octets, les champs SFD et PHR présentent chacun une taille d'un octet, le champ de données est de taille variable, notée n octets, et le champ CRC a une taille de 2 octets. Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, le premier message M1 est constitué du champ d'en-tête, du champ SFD, du champ PHR, du champ de données et du champ CRC. Le champ de données du premier message M1 contient notamment la donnée de synchronisation Tv, les coefficients Rej(Vi), Im_j(Vi) des décompositions en série de Fourier des trois tensions V1, V2, V3 jusqu'à l'harmonique K, calculés précédemment lors de l'étape 220, et l'identifiant du module secondaire qui sera autorisé à émettre son deuxième message à destination du module de centralisation 64 après la réception du premier message M1. L'identifiant du module secondaire autorisé à émettre ses informations de mesure est déterminé à l'aide du logiciel de distribution du jeton unique 108, l'identifiant du module contenu dans le premier message M1 permettant de désigner le module secondaire à qui l'unique jeton a été attribué. Après émission du premier message M1, le module primaire 60 retourne à l'étape 210 afin de mesurer à nouveau la tension V1, V2, V3 des phases de la tension triphasée circulant dans les conducteurs primaires 34, 36, 38. Les étapes, visibles sur la figure 5, du procédé de mesure mises en oeuvre par les modules secondaires 62A, ..., 62N vont être à présent décrites pour le premier module secondaire 62A. Lors de l'étape 300, le premier module secondaire 62A s'initialise et ouvre une fenêtre glissante de réception du premier message M1 à l'aide de son logiciel de réception 120A. La fenêtre de réception est une fenêtre présentant une durée de quelques dizaines de millisecondes que le premier module secondaire 62A fait glisser dans le temps. Lors de la réception du premier message M1, le premier module secondaire 62A détecte l'instant Tr de réception du champ SFD, la réception du champ SFD entrainant le déclenchement d'une interruption par le récepteur radioélectrique du premier module secondaire 62A. La détection de l'instant de réception Tr permet alors de calculer l'instant Te auquel le premier message M1 a été émis par l'émetteur radioélectrique du module primaire 60. L'instant d'émission Te est en effet égal à l'instant de réception Tr moins une durée Tf de propagation du premier message MI via la liaison radioélectrique entre le module primaire 60 et le module secondaire correspondant, la durée de propagation Tf étant fixe et connue pour une taille prédéterminée du champ de données du premier message M1. Le premier module secondaire 62A passe alors à l'étape 320 de synchronisation temporelle avec le module primaire 60. Lors du déclenchement de l'interruption suite à la réception du champ SFD, un troisième compteur est lancé, afin de mesurer une durée Ti entre la détection de la réception du premier message MI et la fin d'un réagencement de la première table 125A d'échantillons VI m, V2m, V3m de tension pour chacune des phases. Lors de cette réception du premier message M1, le logiciel de synchronisation 122A initialise, à la date de réception du premier message M1, un deuxième compteur destiné à s'incrémenter jusqu'à une valeur correspondant à la période d'émission du premier message Pémission- Le module secondaire 62A retourne alors automatiquement à l'étape de réception 310 environ une milliseconde avant la réception attendue du prochain premier message M1. Si le premier message MI n'est pas détecté par le premier module secondaire 62A, la fenêtre de réception est refermée et aucune resynchronisation n'est effectuée. Le module secondaire 62A continue alors l'échantillonnage des valeurs des première, deuxième et troisième intensités I1A, 12A, 13A mesurées jusqu'à ce qu'un nouveau message MI soit reçu et permette alors d'effectuer la resynchronisation. En effet, à partir du moment où le module secondaire 62A est initialisé, les première, deuxième et troisième intensités I1A, 12A, 13A sont mesurées en permanence à l'aide des capteurs de courant 76A et du logiciel de mesure 118A, et les valeurs mesurées sont échantillonnées en permanence à l'aide du second logiciel d'échantillonnage 119A. Ainsi, la précision de mesure est susceptible d'être très légèrement dégradée d'un point de vue temporel, mais le système reste fonctionnel en l'absence de réception de quelques messages M1. Autrement dit, le système de mesure 20 est robuste à une absence temporaire de réception du premier message M1.

Le premier module secondaire 62A vérifie que le premier message MI contient la donnée de synchronisation Tv et passe alors à l'étape 320. Lors de l'étape 320, le logiciel de reconstruction 121A reconstruit les échantillons V1m2, V2m2, V3m2 de la tension mesurée V1, V2, V3 par la transformée inverse des coefficients Re_j(Vi) et Im_j(Vi) reçus du module primaire 60 via le premier message M1.

Pour chaque phase de la tension, les Nech2 échantillons Vim2, i correspondant au numéro de la phase, sont par exemple obtenus à l'aide de l'équation suivante : Viffi2 = j(Vi)K cos(2x x Ftensi. x j x m2 x T2) + Im j(Vi)x sin(2 x x Ftension x j x m2 x T2)] (11) où T2 représente la deuxième période d'échantillonnage, également notée Pech2. Les Nech2 éChantl Vim2 de chaque phase sont alors enregistrés dans la première table 125A. L'échantillon correspondant au dernier passage par zéro de la phase numéro 1 de la tension avec une dérivée positive est alors identifié, à l'aide des échantillons Vim2 enregistrés dans la première table 125A, par le logiciel de synchronisation 122A lors de l'étape 330, comme représenté par la flèche F1 sur la figure 8.

Lors de l'étape 340, le logiciel de synchronisation 122A effectue ensuite, pour chacune des phases de la tension, une permutation circulaire des Nech2 échantillons Vim2 à l'aide de la fonction de permutation circulaire 150, comme représenté par la flèche F2 sur la figure 8, de manière à ce que l'indice de l'échantillon correspondant au dernier passage par zéro de la phase numéro 1 de la tension avec une dérivée positive soit égal à 1 (flèche F3). A la fin du réagencement de la première table 125A d'échantillons de tension VI m2, V2m2, V3m2 pour chacune des phases, le logiciel de synchronisation 122A arrête, lors de l'étape 350, le troisième compteur et en lit la valeur, afin d'en déduire la durée Ti. Lors de l'étape 360, le logiciel de synchronisation 122A attribue, aux trois échantillons de courant I1Am2, I2Am2, I3Am2 qui suivent immédiatement la fin du réagencement de la première table 125A, un indice de référence m2ref égal à la partie entière de (Tv + Tf + Ti) / T2 selon l'équation suivante, comme représenté par la flèche F4 sur la figure 8 : m2ref =Ent Tv + Tf + Ti T2 (12) où T2 représente la deuxième période d'échantillonnage. La somme des durées Tv, Tf et Ti correspond à la durée totale qui s'est écoulée entre le dernier passage par zéro de la tension de la phase numéro 1 avec une dérivée positive et la fin du réagencement de la première table 125A. Compte tenu du fait que les trois échantillons de courant I1Am2, I2Am2, I3Am2 d'indice m2 égal à l'indice de référence m2ref correspondent à des intensités I1A, 12A, 13A mesurées sensiblement à la fin du réagencement de la première table 125A, les trois échantillons de courant 11A1, 12A1, 13A1 d'indice m2 égal à 1 dans la deuxième table 126A correspondent alors aux intensités I1A, 12A, 13A mesurées sensiblement au moment du dernier passage par zéro de la tension de la phase numéro 1 avec une dérivée positive.

Autrement dit, le logiciel de synchronisation 122A a, à la fin de l'étape 360, synchronisé temporellement les échantillons 11A,2, 12A,2, 13A,2 de l'intensité mesurée par rapport aux échantillons reconstruits V1,2, V2,2, V3,2 de la tension, les trois échantillons de tension Vli, V21, V31 et les trois échantillons de courant 11A1, 12A1, 13A1 d'indice m2 égal à 1 correspondant respectivement aux tensions V1, V2, V3 et aux intensités I1A, 12A, 13A toutes mesurées sensiblement au moment du dernier passage par zéro de la tension de la phase numéro 1 avec une dérivée positive, et les tensions V1, V2, V3 et respectivement les intensités I1A, 12A, 13A étant ensuite reconstruits et respectivement échantillonnés avec la même période d'échantillonnage T2.

Lors de l'étape 370, le logiciel de calcul 123A calcule alors, à partir des première et deuxième tables 125A, 126A d'échantillons de tension et de courant pour chacune des phases, des incréments d'énergie active e1, e2, e3 sur une période de tension Ptension et correspondant aux trois phases de la tension, selon les équations suivantes : N'h 2 el= V1m2 x IlAm2 x T2 (13) m2=1 N'h 2 e2 = V2m2 x I2Am2 x T2 (14) m2=1 N'h 2 e3= V3m2 x I3Am2 x T2 (15) m2=1 Le logiciel de calcul 123A calcule de manière périodique les énergies actives E1+, E2+, E3+, El-, E2-, E3- pour chacune des trois phases à partir des valeurs des tensions V1, V2, V3 mesurées reçues du module primaire 60 via le premier message M1 et des valeurs des intensités I1A, 12A, 13A mesurées par les capteurs de courant 76A. Pour chaque phase i, une première Ei+ et une deuxième Ei- énergies actives sont calculées. La première énergie active Ei+ est le cumul de l'énergie électrique consommée par une charge connectée à la phase i en aval du module secondaire correspondant. La deuxième énergie active Ei- est le cumul de l'énergie électrique produite par un générateur connecté à la phase i en aval du module secondaire correspondant. La période de calcul des énergies actives E1+, E2+, E3+, El-, E2-, E3- est égale à la période Ptension, soit par exemple environ 20 ms en Europe et environ 16,66 ms aux Etats Unis. Les variations des tensions V1, V2, V3 sont suffisamment limitées entre deux instants d'émission du premier message M1, c'est-à-dire sur une période d'une seconde, pour permettre le calcul des énergies actives El+, E2+, E3+, El -, E2-, E3- toutes les 20 ms, à partir des valeurs des intensités I1A, 12A, 13A mesurées toutes les 20 ms et des valeurs des tensions V1, V2, V3 reçues toutes les secondes.

Pour le calcul des premières et deuxièmes énergies actives El +, E2+, E3+, El -, E2-, E3-, le logiciel de calcul 123A incrémente chaque premier compteur d'énergie El +, E2+, E3+ de la valeur de l'incrément d'énergie e1, e2, e3 lorsque l'incrément d'énergie associé e1, e2, e3 est positif, et incrémente chaque deuxième compteur d'énergie El -, E2-, E3- de la valeur de l'incrément d'énergie e1, e2, e3 lorsque l'incrément d'énergie associé e1, e2, e3 est négatif. Pour un réseau électrique triphasé, le système de mesure 20 incrémente donc en permanence six compteurs d'énergie : El +, El -, E2+, E2-, E3+ et E3-. Ainsi les énergies produites et consommées sont bien distinctes. Le système de mesure 20 est également adapté pour mesurer l'énergie fournie par des générateurs d'énergie répartis sur le réseau électrique. En complément, le deuxième logiciel de détermination 127A détermine, lors de l'étape 380, les coefficients complexes Re_j(liA), Im_j(liA) de la décomposition en série de Fourier des trois courants I1A, I2A, I3A des trois phases de manière analogue au calcul, décrit pour l'étape 220, des coefficients complexes Re_j(Vi), Im_j(Vi) de la décomposition en série de Fourier des tensions. Les coefficients Re_j(liA) et Im_j(liA) vérifient alors les équations suivantes : N'h 2 Rej(IiA)= x cos(2 x x x j x m2 x T2) (16) m2=1 IN,ch 2 Imj(IiA)= x sin(2 x x Ftensmn X X m2 x T2) (17) m2=1 En complément, le troisième logiciel de détermination 128A détermine le déphasage cp, entre le fondamental de la tension et le fondamental du courant pour chacune des trois phases Phase 1, Phase 2, Phase 3, à l'aide des équations suivantes : çai = arctan (18) [Re_ 1(Vi) x Re_ 1(11A)+Im 1(Vi)xlm 1(11A)] (19) 2 [Im 1(Vi) x Re 1(IiA) - Re 1(Vi) x Im 1(fiA)] Qi (20) 2 Po , Qo représentant respectivement la puissance active et la puissance réactive de chaque phase numéro i pour le fondamental, c'est-à-dire pour j égal à 1. Le premier module secondaire 62A élabore alors, lors de l'étape 385, son deuxième message M2A contenant notamment l'identifiant du premier module secondaire 62A et les valeurs des six compteurs d'énergie El-, E2+, E2-, E3+, E3- pour l'ensemble des trois phases de la tension triphasée. En complément, le deuxième message M2A contient les coefficients complexes Re_j(liA), Im_j(liA) de la décomposition en série de Fourier des trois courants I1A, 12A, 13A jusqu'à l'harmonique K. En complément, le deuxième message M2A contient le déphasage entre le fondamental de la tension et le fondamental du courant pour chacune des trois phases Phase 1 , Phase 2, Phase 3. Dans l'hypothèse où l'identifiant du premier module secondaire 62A était contenu dans le premier message M1 reçu précédemment, le premier module secondaire 62A émet alors lors de cette étape 385 son deuxième message M2A à l'aide de son logiciel d'émission I24A. Dans le cas contraire, le premier module secondaire 62A va directement à l'étape 390, et émettra son deuxième message M2A lorsque le premier message M1 contiendra son identifiant indiquant alors que l'unique jeton lui aura été attribué afin de l'autoriser à émettre son deuxième message M2A. Lors de l'étape 390, le second logiciel d'échantillonnage incrémente les indices des première et deuxième tables 125A, 126A et attend, lors de l'étape 395, une interruption correspondant à un nouvel échantillonnage des courants I1A, 12A, 13A. Le premier module secondaire 62A retourne alors à l'étape 370 ou bien directement à l'étape de réception 310 si le deuxième compteur a atteint la valeur correspondant à la période d'émission du premier message P érnission- Les étapes du procédé de mesure mises en oeuvre par les autres modules secondaires 62B, ..., 62N sont identiques aux étapes 300 à 360 décrites précédemment pour le premier module secondaire 62A, et sont réalisées en outre de manière simultanée entre tous les modules secondaires 62A, ..., 62N de par la synchronisation temporelle effectuée à l'aide du premier message Ml. Lors de l'étape d'émission 385, le seul module secondaire parmi l'ensemble des mesures secondaires 62A, ..., 62N autorisé à émettre son deuxième message est le module secondaire dont l'identifiant est contenu dans le premier message M1 reçu lors de l'étape de réception 310 précédente. Le logiciel de distribution 108 détermine selon un ordre croissant les identifiants contenus dans le premier message M1 afin d'attribuer successivement l'unique jeton aux modules secondaires 62A, ..., 62N. Autrement dit, chaque module secondaire 62A, ..., 62N émet toutes les N secondes son deuxième message M2A, M2N respectif.

Comme représenté sur la figure 6, lors de l'étape 400, le module de centralisation 64 reçoit, à l'aide de son logiciel de réception 140, le premier message M1 du module primaire 60 et le deuxième message du module secondaire autorisé à émettre selon le mécanisme de jeton distribué, par exemple le message M2A. Lors de l'étape 410, le module de centralisation 64 enregistre ensuite dans sa base de données 88 les valeurs reçues et contenues dans le premier message M1 et dans le deuxième message M2A, par l'intermédiaire de son logiciel d'enregistrement 142. En complément, le logiciel de traitement 144 effectue un horodatage des données enregistrées. Les grandeurs mesurées et calculées par le système de mesure sont ensuite affichées sur l'écran de l'interface homme-machine 90 du module de centralisation par l'intermédiaire du logiciel d'affichage 146 lors de l'étape 430. Ces grandeurs sont affichées sous forme de valeurs numériques et/ou sous forme de courbes. Le module de centralisation 64 transmet enfin, lors de l'étape 440 et à l'aide de son logiciel de transmission 148, ces grandeurs mesurées et calculées au serveur distant, non représenté. Le serveur distant est propre à effectuer une gestion centralisée des grandeurs mesurées et calculées pour chaque système de mesure 20. A l'issue de l'étape 440, le module de centralisation 64 retourne à l'étape 400, afin de recevoir le prochain premier message M1 du module primaire et le deuxième message du module secondaire autorisé à émettre la prochaine fois selon le mécanisme de jeton distribué, par exemple le message M2A.

Le système de mesure 20 selon l'invention est ainsi moins complexe et moins coûteux que le système de mesure de l'état de la technique puisque les modules secondaires 62A, ..., 62N sont prévus pour mesurer seulement l'intensité de chaque phase du courant triphasé circulant dans les conducteurs secondaires correspondant sans mesurer la tension de chacune des phases. La tension de chaque phase est mesurée par le module primaire 60, puis transmise à chacun des modules secondaires 62A, ..., 62N. Chaque module secondaire 62A, ..., 62N utilise alors les valeurs de tension reçues du module primaire 60 en combinaison avec la valeur de l'intensité de chaque phase mesurée par son capteur de courant 76A, ..., 76N pour calculer l'énergie électrique El, E2, E3 de chaque phase du départ 40A, ..., 40N correspondant.

Le système de mesure 20 selon l'invention permet en outre d'obtenir une mesure très précise des énergies actives El, E2, E3 pour les trois phases du courant triphasé, de par la synchronisation temporelle de chaque capteur de courant 76A par rapport à l'organe de mesure de la tension 66. La synchronisation temporelle est très précise, le décalage de synchronisation mesuré étant de l'ordre de plus ou moins 400 nanosecondes avec la technologie actuelle des émetteurs-récepteurs radioélectriques 70, 80A, ..., 80N, 92 et des unités de traitement d'information 68, 78A, ..., 78N, 86. L'ensemble des modules 60, 62A, ..., 62N, 64 sont reliés entre eux par des liaisons radioélectriques par l'intermédiaire de leur émetteur-récepteur radioélectrique 70, 82A, ..., 82N, 92 respectif, ce qui permet de faciliter l'installation du système de mesure 20 dans le poste de transformation 10. La compression des données relatives aux tensions mesurées à l'aide du premier logiciel de détermination 104 permet de limiter la quantité de données transmises via les liaisons radioélectriques, et de limiter ainsi la propre consommation d'énergie du système de mesure 20. En outre, la compression des données permet de réduire la sensibilité du système de mesure 20 à des perturbations radioélectriques de type brouillage ou perturbation de compatibilité électromagnétique, également appelée perturbation CEM. L'émission du deuxième message M2A, M2N selon un mécanisme de jeton distribué permet de réduire les interférences radioélectriques entre les modules secondaires 62A, ..., 62N. Les tensions V1, V2, V3 sont susceptibles d'être échantillonnées à une fréquence d'échantillonnage distincte de celle utilisée pour les intensités I1A, 12A, 13A, 13N, les première et deuxième fréquences d'échantillonnage Fech1, Fech2 présentant alors des valeurs distinctes. En outre, il n'est pas nécessaire de transmettre la valeur de la première fréquence d'échantillonnage Fech1 dans le premier message Ml. Selon un autre mode de réalisation, non représenté, le module primaire 60 et le module de centralisation 64 sont regroupés dans un même module commun, ce qui permet d'avoir un unique émetteur-récepteur radioélectrique pour le module commun en lieu et place des deux émetteurs-récepteurs radioélectriques 70, 92 du module primaire et du module de centralisation. Les autres avantages de ce deuxième mode de réalisation sont identiques à ceux du premier mode de réalisation décrit précédemment. Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est par ailleurs identique à celui du premier mode de réalisation décrit précédemment.

Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 8 décrit précédemment, le réseau électrique 12 est un réseau triphasé, et le courant mesuré par l'intermédiaire du système de mesure 20 est un courant triphasé. L'homme du métier comprendra bien entendu que l'invention s'applique également à un réseau électrique monophasé et à la mesure d'un courant alternatif monophasé.

On conçoit ainsi que le système de mesure 20 selon l'invention est plus précis, moins complexe et moins coûteux.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1.- Système (20) de mesure de l'énergie électrique d'un courant alternatif circulant dans au moins un conducteur électrique secondaire (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), le conducteur secondaire (42A, 42B, ..., 42N ; 44A, 44B, ..., 44N ; 46A, 46B, ..., 46N) étant relié électriquement à un conducteur électrique primaire (34 ; 36 ; 38), le conducteur primaire (34 ; 36 ; 38) et le ou chaque conducteur secondaire (42A, 42B, ..., 42N ; 44A, 44B, ..., 44N ; 46A, 46B, ..., 46N) présentant sensiblement la même tension alternative (VI ; V2 ; V3), ce système de mesure comprenant : - un module primaire (60) comportant un émetteur radioélectrique (70), un organe (66) de mesure de la tension du conducteur primaire (34, 36, 38), et des premiers moyens (103) d'échantillonnage, sur une période (Ptension, 1 de la tension, de la valeur de la tension mesurée (V1, V2, V3), - au moins un module secondaire (62A, ..., 62N) comportant un récepteur radioélectrique (80A, ..., 80N), un capteur (76A, ..., 76N) de l'intensité (I1A, 12A, 13A, 11 B, 12B, 13B, I1N, 12N, 13N) du courant circulant dans le conducteur secondaire (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondant, des seconds moyens (119A, ..., 119N) d'échantillonnage de la valeur de l'intensité mesurée (I1A, 13N) sur la période de tension (P 1 et un organe (123A, ..., 123N) de calcul de l'énergie électrique (E1-, tension, E2+, E2-, E3+, E3-) dudit courant circulant dans le conducteur secondaire (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondant, caractérisé en ce que - le module primaire (60) comporte des premiers moyens (104) de détermination d'au moins un coefficient (Re _j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) d'une transformée des échantillons V2m1, V3m1) de la tension mesurée (V1, V2, V3) et des moyens (106) d'émission, à destination du récepteur radioélectrique (80A, ..., 80N) du ou de chaque module secondaire (62A, 62B, ..., 62N), d'un premier message (M1) contenant le ou les coefficient(s) (Re j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) de la transformée des échantillons de la tension mesurée V2m1, V3m1), et - le ou chaque module secondaire (62A, ..., 62N) comporte des moyens (121A, ..., 121N) de reconstruction des échantillons de la tension (V1,2, V2m2, V3m2) à partir d'une transformée inverse des coefficients (Re _j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) reçus du module primaire (60), l'organe de calcul (123A, ..., 123N) étant relié aux moyens de reconstruction (121A, ..., 121N) et propre à calculer l'énergie électrique (E1-5 E2+, E2-, E3+, E3-) à partir des échantillons reconstruits de la tension (V1,2, V2m2, V3m2) et des échantillons de l'intensité mesurée (11A,2, ..., 131\1,2),le système de mesure (20) comprenant des moyens (122A, ..., 122N) de synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée (11A,2, I3Nm2) par rapport aux échantillons reconstruits de la tension (V1,2, V2m2, V3m2).
2. 2.- Système (20) selon la revendication 1, dans lequel le ou chaque module secondaire (62A, ..., 62N) est prévu pour mesurer seulement l'intensité (I1A, 12A, 13A, I1 B, 12B, 13B, I1N, 12N, 13N) du courant circulant dans le conducteur secondaire (42A, 44A, 46A, ..., 42N, 44N, 46N) correspondant, sans mesurer la tension dudit courant circulant dans le conducteur secondaire correspondant.
3. 3.- Système (20) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier message (M1) comporte une donnée de synchronisation (Tv) pour la synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée (I1Am2, I3Nm2) par rapport aux échantillons reconstruits de la tension (V1 m2, V2m2, V3m2).
4. 4.- Système (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou chaque module secondaire (62A, ..., 62N) comporte une mémoire (116A, ..., 116N) apte à stocker une première table (125A, ..., 125N) des échantillons reconstruits de la tension (V1 m2, V2m2, V3m2) et une deuxième table (126A, ..., 126N) des échantillons de l'intensité mesurée (I1Am2, I3Nm2), et des moyens (150) de permutation circulaire des échantillons d'une table parmi les première et deuxième tables (125A, ..., 125N, 126A, ..., 126N) pour la synchronisation temporelle des échantillons de l'intensité mesurée (I1Am2, I3Nm2) par rapport aux échantillons reconstruits de la tension (V1 m2, V2m2, V3m2)-
5. 5.- Système (20) selon les revendications 3 et 4, dans lequel les moyens de permutation circulaire (150) sont propres à permuter les échantillons (V1 m2, V2m2, V3m2) en fonction de la donnée de synchronisation (Tv).
6. 6.- Système (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la transformée est une transformée de Fourier, les premiers moyens de détermination (104) étant propres à calculer le ou les coefficients (Re _j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) de la décomposition en série de Fourier des échantillons de la tension mesurée (V1 mi, V2m, , V3m1), et la transformée inverse est une transformée de Fourier inverse, les moyens de reconstruction (121A, ..., 121N) étant propres à reconstruire les échantillons de la tension mesurée (V1 m2, V2m2, V3m2) à partir dudit ou desdits coefficients de la décomposition en série de Fourier (Re j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K).
7. 7.- Système (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système comprend une pluralité de modules secondaires (62A, ..., 62N) et un module (64) de centralisation des valeurs d'énergie électrique (E1-, E2+, E2-, E3+, E3-)calculées, le module de centralisation (64) comportant un récepteur radioélectrique (92), et chaque module secondaire (62A, ..., 62N) comporte des moyens (124A, ..., 124N) d'émission, à destination du récepteur radioélectrique (92) du module de centralisation (64), d'un deuxième message (M2A, M2N) contenant la valeur de l'énergie (E1-, E2+, E3+, E3-) calculée par l'organe de calcul (123A, ..., 123N).
8. 8.- Système (20) selon la revendication 7, dans lequel le module primaire (60) comporte des moyens (108) de distribution d'un unique jeton aux modules secondaires (62A, ..., 62N) de manière successive et les moyens d'émission (124A, ..., 124N) du module secondaire sont propres à émettre le deuxième message (M2A, M2N) seulement lorsque le module secondaire (62A, ..., 62N) correspondant a préalablement reçu l'unique jeton de la part du module primaire (60).
9. 9.- Poste (10) de transformation d'un courant électrique présentant une première tension alternative en un courant électrique présentant une deuxième tension alternative, comprenant : - un premier tableau (14) comportant au moins un conducteur électrique d'arrivée (24A, 26A, 28A, 24B, 26B, 28B) propre à être relié à un réseau électrique (12), le conducteur d'arrivée présentant la première tension alternative, - un deuxième tableau (16) comportant au moins un conducteur électrique primaire de départ (34, 36, 38) et au moins un conducteur électrique secondaire de départ (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), le ou chaque conducteur secondaire de départ (42A, 42B, .., 42N ; 44A, 44B, ..., 44N ; 46A, 46B, ..., 46N) étant connecté électriquement à un conducteur primaire de départ (34 ; 36 ; 38) correspondant, les conducteurs de départ (34, 42A, 42B, .., 42N ; 36, 44A, 44B, ..., 44N ; 38, 46A, 46B, ..., 46N) correspondants présentant la deuxième tension alternative, - un transformateur électrique (18) connecté entre le premier tableau (14) et le deuxième tableau (16) et propre à transformer le courant présentant la première tension alternative en le courant présentant la deuxième tension alternative, et - un système (20) de mesure de l'énergie électrique (E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) du courant circulant dans le ou chaque conducteur secondaire de départ (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), caractérisé en ce que le système de mesure (20) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
10. 10. Procédé de mesure de l'énergie électrique (E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) d'un courant alternatif circulant dans au moins un conducteur électrique secondaire (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N), le conducteur secondaire (42A, 42B, .., 42N ; 44A, 44B, ..., 44N ; 46A, 46B, ..., 46N) étant relié électriquement à un conducteurélectrique primaire (34 ; 36 ; 38), le conducteur primaire (34 ; 36 ; 38) et le ou chaque conducteur secondaire (42A, 42B, .., 42N ; 44A, 44B, ..., 44N ; 46A, 46B, ..., 46N) présentant sensiblement la même tension alternative, le procédé comprenant les étapes suivantes : - (a) la mesure (210), par un module primaire (60), de la tension (V1, V2, V3) du courant circulant dans le conducteur primaire (34, 36, 38), et l'échantillonnage, sur une période (Ptension) de la tension, de la valeur de la tension mesurée (V1, V2, V3), \ - (b) la mesure, par un module secondaire (62A, ..., 62N), de l'intensité (11, 12A, 13A, ..., 13N) du courant circulant dans le conducteur secondaire (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondant, et l'échantillonnage de la valeur de l'intensité mesurée (I1A, 13N) sur la période de tension (Ptension), tension), et - (c) le calcul (370), par le module secondaire (62A, ..., 62N), de l'énergie électrique (E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) dudit courant circulant dans le conducteur secondaire (42A, 44A, 46A, 42B, 44B, 46B, ..., 42N, 44N, 46N) correspondant, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - (i) la détermination (220) d'au moins un coefficient (Re j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) d'une transformée des échantillons (V1mi, V2'1, V3m1) de la tension mesurée (V1, V2, V3) et l'émission (230), par le module primaire (60), d'un premier message (M1) contenant le ou les coefficient(s) (Re _j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) de la transformée des échantillons de la tension mesurée (V-Imi, V2mi, V3m1), via une liaison radioélectrique entre le module primaire (60) et le module secondaire (62A, ..., 62N), et - (ii) la reconstruction (320), par le ou chaque module secondaire (62A, ..., 62N), des échantillons de la tension mesurée (V1m2, V2m2, V3m2) à partir d'une transformée inverse des coefficients (Re _j (Vi), lm (Vi) ; i = 1, 2, 3 ; j compris entre 1 et K) reçus du module primaire (60), et en ce que, lors de l'étape (c), le calcul de l'énergie électrique (E1-, E2+, E2-, E3+, E3-) est effectué à partir des échantillons reconstruits de la tension (V1 m2, V2m2, V3m2) et des échantillons de l'intensité mesurée (I1Am2, I3Nm2), après synchronisation temporelle (330 à 360) des échantillons de l'intensité mesurée (I1Am2, I3Nm2) par rapport aux échantillons reconstruits de la tension (V1 m2, V2m2, V3m2).
11. 11.- Procédé selon la revendication 10, dans lequel la période (Ptension) de la tension (V1, V2, V3) est mesurée régulièrement par le module primaire (60) , la période de mesure étant de préférence égale à 10 secondes.35