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 mesure de la fréquence du réseau électrique

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cobaltsixty



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MessageSujet: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mar 1 Sep 2009 - 13:56

Bonjour,

Je souhaite mesurer la fréquence instantanée du réseau électrique (monophasé) en permanence et avec une période d'échantillonnage de 1 Hz.
La précision dont j'ai besoin est au pire +/- 10 mHz (+/- 1 mHz) souhaité.
Pour ce faire, j'ai procédé à de nombreuses recherches (centrales de mesure, analyseurs de réseaux,...) et un produit a retenu mon attention chez ENERDIS (chauvin-arnoux). Il s'agit du TRIAD (bientôt TRIAD 2 dans sa nouvelle révision). Les commerciaux m'indiquent que la meilleure précision possible est +/- 50 mHz; ça ne colle pas.

Quelqu'un aurait-il une solution ?

D'avance, merci.
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mar 1 Sep 2009 - 14:27

Bonjour

Je découvre ton fil, après avoir répondu à ton message de présention .
Je n'ai pas trés bien compris ton cahier des charges ..
Mesurer la fréquence , à quelle fréquence de mesure,
car tu sembles confondre fréquence de mesure et période d'échantillonnage.
Peux-tu préciser.
pour la précision : 1 à 10 milliHerz , ok
Tu n'as pas dit sous quelle forme tu veux voir ou recevoir les résultats de mesure (car c'est important aussi ).

Ciomme tu cherches de la précision, il faudra peut-être prévoir un filtre afin de bien mesurer la composante 50 Hz (je pense que c'est celle-là qui t'intéresse) sinon tu as avoir des résultat erronnés en présence d'harmoniques sur ce réseau.

Ta demande semble asez originale , car le réseau 50 Hz , on le subit ....

Mais si tu pouvais expliciter un peu ton besoin, ce serait peut-être intéressant pour mieux t'aider.

Je n'ai pas compris pourquoi tu t'est dirigé vers un TRIAD , dont ce n'est pas (sauf erreur de ma part) la fonction adéquate.

Pour moi, il vaudrait mieux se diriger vers une fonction FREQUENCEMETRE dans le monde des appareils de laboratoire.

Cordialement
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cobaltsixty



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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mar 1 Sep 2009 - 17:56

Merci pour la réponse.
En fait, je me suis peut-être mal exprimé. Ma période d'échantillonnage de 1Hz veut dire que je veux mesurer la fréquence du réseau toutes les secondes en vue d'en faire l'acquisition.
Concernant le TRIAD, c'est une des mesures dont il est capable, mais ce n'est pas la seule.
Existe-t-il des fréquencemètres (+des sondes) qui répondent à ma demande ? (je dois non seulement mesurer mais aussi faire l'acquisition ie. conversion A./N et stockage).
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mar 1 Sep 2009 - 20:20

Bonjour

Mesurer la péeiode(ou la fréquence) d'une période du bsignal 50 Hz , avec une excellente présision est possible avec un fréquencemètre (ou periodemètre).

Mais, tu vas avoir deux problèmes à régler :
- l'acquisition des résultats (et le pilotage de l'appareil) par une Centrale de mesure. (je ne connais pas, mais celà peut peut-être exister, que la fonction soit existante en interne)
- l'incertitude de mesure du au fait que la sinusoïde 50 Hz risque d'être déformée ( harmonique 3 et supérieurs) , et que celà va déplacer les passages à Zéro, et te fausser les mesures .
Il en sera de même de tous les parasites et transitoires sur le réseau. C'est pour celà que je te parlais d'un filtre 50 Hz.



En ce qui concerne les variatioons de fréquence, que tu cherches, je n'ai aucune info sur leur ampleur , tout au moins à court terme.

Peut-être qu'un lecteur aura quelques infos.

Cordialement
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mer 2 Sep 2009 - 11:07

Bonjour les amis,


Au sein de l'UCTE , la fréquence de référence est le 50 Hz...

Maintenant la fréquence n'est jamais constante sur un réseau en fonction de la consommation et de la production à équilibrer..

Il existe ce que je nomme une excursion en fréquence selon les réseaux électriques ...

Il existe des enregistreurs précis de qualité professionnelle qui prendront toutes les mesures de fréquence sur une période donnée..

Ils ne prendront pas seulement la fréquence mais aussi les amplitudes des signaux électriques..

De mémoire, il existe des constructeurs avertis pour le réseau :

-SOREL
-AREVA
-SDEL
-SCHLUMBERGER
- et d'autres encore..

Cordialement

Pascal Very Happy
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Robert 64



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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mer 2 Sep 2009 - 12:37

Tu trouveras sur le marché plein d'appareils en version tableau ou labo . Un exemple au hasard :
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mer 2 Sep 2009 - 12:59

Bonjour robert64

Le problème ne sera pas l'appareil de mesure.
Il y en a une foultitude, et à tous les prix (labo amateur et professionnel),

Il a aussi, si j'ai bien compris le souci d'acquisition et de stockage toutes les secondes , ... donc certainement d'un emploi ultérieur des données ==> fonction centrale de mesure.

Mais le problème, comme je le disais, sera l'erreur de mesure due aux signaux 50 Hz (comme je le montrais précédemment) , sans omettre la présence des signaux 175 Hz qui vont aussi perturber la forme d'onde.
et ce surtout au niveau d'un abonné qui voit un secteur bien perturbé ..

Je pense qu'il faudrait déjà essayer avec un fréquencemètre classique, pour apprécier le "bruit de mesure" du à ces déformations, avant de se prononcer... j'avoue n'avoir jamais essayé d'avoir cette présision sur des mesures cycliques (surtout s'il s'agit d'en exploiter l'écart ....)
C'est ma formation de METROLOGISTE qui refait surface ...

PS dire que dans ma jeunesse, je me suis intéressé aux "bruits de fond" (en tension) sur une pile étalon soumise à des chocs thermiques de 1/1000 de degré .... Et la manipulation a été réalisée ....

Cordialement
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Robert 64



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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Mer 2 Sep 2009 - 13:49

Bonjour ,
Je suis d'accord sur le fond ,simplement j'aborderais le problème autrement .
L'appareil qui fait tout ce que demande "cobaltsixty" risque d'être difficile à trouver et assez coûteux ,surtout comme tu le dis s'il doit s'affranchir de la présence d'harmoniques et autres vacheries qui se promènent sur le réseau .(sur une caténaire ferroviaire ,le 25 KV arrive à passer 3 ou 4 fois par zéro à l'intérieur d'une période !)
Si j'avais à le faire je partirais d'un appareil basique à qui je demanderais simplement une bonne résolution,mais je veillerais à ce qu'il possède un port de sortie normalisé sur lequelle peu se connecter n'importe quel PC .
Je confierais au PC tous les traitements de données ,y compris l'élimination des mesures aberrantes avec les méthodes statistiques idoines (rien que sous Excel,il y a tout ce qu'il faut ,à condition de bien installer les fonctions "scientifiques" qui ne le sont pas par défaut ),ainsi que toutes les fonctions de post traitement .
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cobaltsixty



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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Jeu 3 Sep 2009 - 16:24

Merci pour vos idées, je vais explorer les solutions proposées par Pascal.
J'ai contacté UCTE + RTE (CNES) il y à qqs mois mais il est difficile de savoir de quoi ils disposent.

Je vous tiens au courant.
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Sam 5 Sep 2009 - 18:23

Bonjour les amis,


Pour notre ami Cobaltsixty, je pense que les deux entités ne désirent pas donner des compléments internes sur leurs systèmes de mesure.

Ce qui peut se concevoir aussi par la confidentialité et les dispositifs étudiés et les investissements coûteux.

Pour toutes les solutions proposées, il se peut que les réponses des autres membres t'apportent aussi des compléments intéressants..

Les solutions que je propose reste à caractère industriel avec des entreprises qui répondront avec leurs services de recherches si nécessaire..

Des écoles d'ingénieurs ou doctorales peuvent proposer des produits finis de qualité très correcte..

Cordialement

Pascal Very Happy
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Dim 6 Sep 2009 - 11:47

Bonjour

EDF sait bien évidemment mesurer la fréquence du réseau avec une excellente précision, afin de pouvoir agir sur sa production suivant, je crois plusieurs types de corrections.
Mais la mesure est beaucoup plus facile au niveau production, car on est loin des sources de perturbation existant que j'ai signalé plus haut,, parceque :
- L'harmonique 3 par exemple est pratiquement inexistant ( intérêt des transfos Triangle/Etoile HTA/BT ),
- Les composantes 175 Hz sont inextant à ce niveau, (Filtres),
- On est trés prés de la source (Alternateurs) , donc une forme d'onde idéale,

Il serait intéressant de savoir, au minimum, si le besoin est
- pour avoir une connaissance à postériori de la fréquence instantannée ( auquel cas, vu sa trés grande stabilité à trés court terme), on pourra occulter des mesures "anormales",
- pour agir en temps réel (ou presque) sur un système , ce qui est un problème différend ( puisque le traitement des données de mesure serait à faire par un automate).

Comme je le sisais aussi, il serait intéressant de connaîttre quelques exemples de stabilité de la fréquence observées par EDF dans lors de certains évènements classiques et exceptionnels. (car j'avoue ne m'être jamais intéressé à ces données ).

Cordialement
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Dim 6 Sep 2009 - 12:14

Bonjour les amis,


Pour répondre en partie à Loup Blanc, je crois savoir que RTE surveille et gère la fréquence nationale (équilibre production - consommation ) et l'UCTE sur un plan européen...

http://www.rte-france.com/htm/fr/activites/conduite.jsp

En temps normal , la fréquence reste relativement stable sauf lors de défauts importants sur le réseau..

Je propose donc à tous les intervenants sensibilisés d'EDF ou RTE d'apporter des compléments.

Pour l'incident de 2006 , un rapport de l'UCTE donnait des éléments fondamentaux et accessibles sans trop rentrer dans la partie technique (calculs théoriques)..


J'ai retrouvé un extrait sur le site de RTE de l'incident 11/2006...

http://www.rte-france.com/htm/fr/accueil/coupure.jsp

Le mémento de RTE explique le principe de réglage de la fréquence et d'autres aspects techniques aussi..

http://www.rte-france.com/htm/fr/activites/garant.jsp

Comme Loup Blanc parlait aussi sur le forum des ingénieurs CNAM, je vous propose de regarder la leçon inaugurale de M. THOMAS Professeur et Responsable de la Chaire Electrotechnique CNAM PARIS.

http://electrotechnique.cnam.fr/jsp/fiche_pagelibre.jsp?STNAV=&RUBNAV=&CODE=93683783&LANGUE=0&RH=

Ces quelques liens donneront une première tendance des éléments qui contribuent à la fréquence d'un réseau en régime normal et perturbé.

Cordialement

Pascal Very Happy
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Dim 6 Sep 2009 - 15:51

Bonjour

Je reste terre à terre sur le problème de la stabilité de la fréquence, en France.
La cause et les moyens à mettre en oeuvre sont du domaine et de la responsabilité de EDF.

Le problème posé ici me semble tout autre ... car il se situie à un niveau utilisateur BT perdu au milieu des autres ......
Que peut-il espérer de façon pratique ... (et non de façon exceptionnelle lors d'un incvident majeur au niveau production/transport.

N'a-t-on pas des histogrammes à consulter ..... ( en particulier pour connaître la variationn dynamique existante .... )

Pour rester simple, lire au §1.1 ce la synthèse des actions EDF sur ce paramètre.

http://wapedia.mobi/fr/Stabilit%C3%A9_des_r%C3%A9seaux_%C3%A9lectriques

et du document SCHNEIDER référencé

http://www.schneider-electric.com/documents/technical-publications/fr/shared/electrotechnique/savoir-electrotechnique/haute-tension-plus-1kv/ct185.pdf

Car avant de faire, de façon constructive, un projet de mesure, il convient de bien connaître ca que l'on a à mesurer.
C'est en tout cas ce que j'ai appris en Métrologie, sinon, il faut faire des mesures et expérimentations préliminaires pour en définir le contour. ( comme par exemple ici la forme de l'onde à mesurer ....).


Cordialement
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Sam 12 Sep 2009 - 13:07

Bonjour les amis,

Une question s'impose pour donnerr du sens à la demande.

Pour quelles raisons techniques et :ou économiques veut on réaliser de telles mesures aussi précises ?

Cordialement

Pascal
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cobaltsixty



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MessageSujet: épilogue   Mer 12 Mai 2010 - 20:10

merci à tous pour votre aide. J'ai beacoup travaillé sur le sujet et ai traouvé une solution:
- sonde maison
- carte d'acquisition
- logiciel maison fait sous matlab

le logiciel fonctionne à partir d'une version numérisée du signal (on s'en doutait). Le signal est ensuite fenêtré toutes les 1.5 secondes et une FFT (transformée de fourier) est appliquée sur chaque fenêtre. Le pic du spectre est suivi après application d'un passe-bande dans la gamme +/- 50 Hz. Une interpolation quadratique me permet ensuite de "dépasser" la limite de fourier et d'atteindre une précision de l'ordre de 1 mHz.
Quant au besoin, je l'ai signalé au début, je ne peux pas l'exprimer clairement pour des raisons de confidentialité. Merci de ne pas m'en tenir rigueur.
D'autres techniques, comme la mesure du taux de passage par zéro, sont susceptibles de donner de bosn résultats.

cordialement, cobaltsixty
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MessageSujet: Re: mesure de la fréquence du réseau électrique   Aujourd'hui à 8:59

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