Etat de l’art des compteurs électriques

Les réseaux électriques sont omniprésents dans notre vie quotidienne. Ils offrent de l’énergie en continu provenant de sources de production diverses tel que les barrages hydroélectriques, les centrales thermiques, etc. Ils doivent fournir une électricité de qualité en maintenant l’amplitude et la fréquence de 1’onde de tension à des valeurs acceptables par rapport aux normes imposées par le pays.

La tension électrique sortie des générateurs est transformé grâce aux transformateurs élévateur et transportée sur de grandes distances par des lignes de haute tension afin d’alimenter les différentes régions puis grâce aux transformateurs abaisseur HT/MT puis MT/BT alimenté tous les consommateurs basse tension.

Compteur intelligent

Ces compteurs qu’on appelle « intelligent », sont des compteurs ayant la capacité de communiquer afin de transmettre en temps réel les données relatives à la consommation électrique d’un bâtiment, d’une entreprise ou d’un foyer mais aussi, pour certains, de pouvoir les administrer sans qu’une intervention technique sur le lieu d’implantation du compteur ne soit nécessaire [3]. Ces compteurs intelligents est en outre communicant et transmet par différents canaux (courant porteur, Internet, téléphone) les informations recueillies. La signification « intelligent » est clairement abusif et a probablement été choisi pour indiquer qu’il s’agit d’un équipement électronique capable d’être programmé et commandé.

Il n’est pas juste de l’interpréter au sens informatique « d’intelligence artificielle », vu que ces compteurs agissent comme des « serveurs » obéissant aux requêtes extérieures et ne sont pas munis de capacité de décision et d’action propre.

Architecture d’un compteur intelligent 

Un compteur intelligent est en général constitué des éléments suivants :
•Une unité pour détecter le courant électrique grâce au capteur de courant ».
•Une unité de communication.
•Une unité de contrôle.
•Une horloge temps réel qui sert à synchroniser le compteur avec l’heure mondiale pour lui permettre de surveiller la consommation durant la journée.
•Une unité d’alimentation qui permet de fournir une tension constante pour le fonctionnement des circuits intégrés constituant le compteur intelligent.

Présentation d’un modèle de système de comptage évolué

Un système de comptage évolué peut être réalisé par  :

•Les informations résultant des mesures d’énergie peuvent être stocké par l’intégration des compteurs avancés.
•La constitution de systèmes de transmission de données permettant le roulement rapide et fiable des informations dans les compteurs
•Le compteur permet de faire le retenu à distance ainsi que l’orientation de la consommation d’énergie, et assurer la communication concernant la transmission et réception des données.

La communication s’effectue entre un ensemble de compteurs installés chez les utilisateurs et un concentrateur localisé à proximité dans le poste de distribution publique.

Ces compteurs rassemblent les données pour les transmettre au gestionnaire du réseau électrique via la technologie du Courant Porteur en Ligne (CPL).

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Un modem CPL est allié à chaque compteur et concentrateur, ce modem permet de coder et décoder les données en un signal électrique et les superpose au courant électrique à 50 Hertz.

Ensuite, au niveau des concentrateurs, les données sont codées sous format numérique, puis transmises au système informatique du gestionnaire du réseau électrique (par l’intermédiaire du réseau de téléphonie GPRS ou GSM) .

Le système informatique du gestionnaire du réseau est accessible par les fournisseurs d’énergie qui reçoivent régulièrement les données de comptage de leurs clients pour la facturation de l’énergie.

Principales fonctionnalités des systèmes de comptage évolués

Dans le but de répondre aux exigences demandées, les compteurs avancés doivent être capables d’assurer :
•Le retenu des données du compteur à intervalle régulier.
•La télé-relève des données du compteur à partir d’un système d’informations situé à distance.
•La mesure de la consommation.
•La transmission à distance des messages des acteurs du marché pour le client (consommateur/producteur).
•L’affichage des informations sur le compteur.
•Un port de communication principal permettant le transfert d’informations via le GPRS, le GSM ou le CPL.
• La mesure de la qualité de l’énergie électrique en ce qui concerne la continuité et la qualité de tension).

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Etat de l’art des compteurs électriques
Introduction
I.1. Compteur intelligent
I.2. Architecture d’un compteur intelligent
I.3. Présentation d’un modèle de système de comptage évolué
I.4. Principales fonctionnalités des systèmes de comptage évolués
I.5. Réseau électrique intelligent
I.5.1. Définition
I.5.2. Fonctionnement
I.5.3. Types de réseau électrique intelligent
I.5.4. Les limites dans la mise en œuvre
I.6. Réseaux électriques intelligents en Algérie
I.7. L’Algérie et les compteurs intelligents
Conclusion
Chapitre II : Réalisation d’un compteur intelligent
Introduction
II.1. Schéma du prototype
II.1.1. Alimentation
II.1.1.1. Blocs constituant une alimentation stabilisée
II.1.1.2. Schéma électronique de l’alimentation su circuit
II.1.2. Circuit de mesure.
II.1.2.1. Définition
II.1.2.2. Elément de mesure
II.1.3. Circuit d’acquisition et traitement
II.1.3.1. Définition
II.1.3.2. Caractéristiques
II.1.3.3. Avantages
II.1.3.4. Alimentation de l’Arduino
II.1.3.5. Entrées et sorties.
II.1.3.6. Communication
II.1.3.7. Logiciel
II.1.3.8. Structure d’un programme Arduino
II.1.3.9. Le Moniteur Série
II.1.3.10. Librairies
II.1.3.11. Transmission et affichage
II.1.3.12. Bloc de traitement
II.1.3.13. Simulation du circuit électronique
II.2. Interprétation des résultats
II.2.1. Capteur de tension
II.2.2. Capteur de courant
Conclusion
Chapitre III : Conception d’une application Android
Introduction
III.1. Historique
III.2. Etude de la plateforme Android
III.2.1. Architecture de la plateforme Android
III.3. Le Développement sous Android
III.3.1.L’environnement de développement sous Android
III.3.2.Langage JAVA
III.3.3.Le SDK (Software Development Kit) Android
III.3.4.Le JDK (Java Développement Kit)
III.4. Architecture d’un projet sous Android
III.5. Composants principaux d’une application Android
III.6. Cycle de vie d’une application Android
III.7. Création d’un projet Android
III.8. Conception de l’application
Conclusion
Conclusion générale

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