Recommandations du groupe de travail mixte sur les VA

Recommandations du groupe de travail mixte sur les VA (PDF, 53 Ko, 14 pages)


Rapport soumis à la réflexion de Mesures Canada

Recommandations finales obtenues par consensus avec le CCPE

17 juin 2008


Table des matières


Contexte

En 2005, Mesures Canada a élaboré un document de travail dans lequel sont définis les préoccupations et les enjeux associés aux iniquités potentielles dans la mesure des unités de mesure légales (UML) appelées voltampères (VA).On a déterminé que des iniquités pourraient se produire, car il existe différentes méthodes de calcul des VA pouvant donner lieu à des lectures très différentes pour une même charge.

À l'automne 2005, le groupe de travail mixte (GTM) sur les voltampères (VA) a été mis sur pied pour examiner et discuter davantage des questions associées à l'établissement de méthodes pour la détermination de la puissance appelée en VA et en VAh. Le mandat du GTM consiste à déterminer et à étudier les facteurs contribuant à l'iniquité potentielle, et à formuler des recommandations qui permettraient de réduire au minimum, voire d'éliminer, les iniquités décelées. Des algorithmes standard devront être définis pour chacune des unités de mesure de puissance appelée : watts, vars et voltampères (VA). Les algorithmes respectifs et toute disposition connexe relative à leur utilisation devront être inclus dans les exigences du Règlement sur l'inspection de l'électricité et du gaz établies à cette fin.

Les explications qui suivent visent à mettre en perspective les facteurs qui contribuent aux iniquités potentielles. Dans un environnement de courant continu simple, le VA est en fait une unité de mesure définie qui correspond tout simplement à la grandeur de la tension d'une charge multipliée par la grandeur du courant de cette charge. D'un point de vue métrologique, aucune autre définition ne mènerait à des valeurs différentes de puissance apparente en VA dans les mêmes conditions de charge.

Dans ce contexte, la question est, au sens de la mesure commerciale, comment la puissance apparente en VA est-elle définie dans un environnement de courant alternatif polyphasé comportant des distorsions harmoniques et une puissance réactive (capacitive et inductive)? Voilà une question complexe qui, avant les présentes recommandations, restait sans réponse unique, car il n'existe pas de définition uniforme des VA dans ce type d'environnement électrique. De plus, comme les divers effets d'une variation de la charge sont nombreux (caractéristiques de réponse à la puissance appelée), la disparité entre les valeurs mesurées pour l'unité de mesure légale nommée puissance appelée en VA s'en trouve accentuée. Cette situation serait entièrement inacceptable aux yeux des organismes de réglementation, des professionnels de la métrologie et des consommateurs dans n'importe quel autre domaine de la métrologie commerciale, comme la masse ou le volume. En effet, au Canada, un kilogramme est un kilogramme, quel que soit l'endroit, le type de consommateur ou le vendeur en cause.

Résumé

Le GTM sur les VA a recueilli des données substantielles, développé des outils d'analyse et effectué l'évaluation de tous les facteurs déterminants qui contribuent à la variation de la puissance appelée en VA et au mesurage de l'énergie. Les résultats de ce travail constituent la base des recommandations préliminaires qui ont été présentées aux fins de la consultation publique de septembre 2007. Après la consultation, les participants du GTM ont convenu de se réunir pour examiner les commentaires reçus, apporter des modifications, s'il y a lieu, et élaborer un dernier ensemble de recommandations, y compris le plan de mise en œuvre et les prochaines étapes.

La plupart des commentaires reçus durant la consultation portait exclusivement sur les aspects de la mise en œuvre comme les questions sur le calendrier et les droits acquis. Plus précisément, certaines préoccupations ont été exprimées quant aux coûts d'une reconfiguration à grande échelle et du retrait anticipé des compteurs.

Presque toutes les observations de nature technique reçues avaient trait à l'incidence potentielle de ces modifications sur les pratiques de mesurage actuelles effectuées à l'extérieur d'un compteur. Le mandat du GTM ne vise pas le mesurage effectué à l'intérieur ou à l'extérieur d'un compteur, mais plutôt la définition exacte d'une unité de VA dans le contexte de la métrologie légale, à l'image de la définition exacte d'un kilogramme, d'un litre ou d'un watt (qui reposent tous sur les unités du SI). Dans ce contexte, le GTM sur les VA transmet les commentaires portant précisément sur les méthodes métrologiques exécutées à l'extérieur d'un compteur au GTM sur les UML, dont le mandat est justement lié à cette question.

Ceci étant dit, le GTM sur les VA précise que ses recommandations touchent simplement la mesure des VA/VAh et les méthodes de calcul des VA, et que les principes devraient s'appliquer sans égard à la méthode ou à l'appareil utilisé pour prendre la mesure. Il incombe au GTM sur les UML de déterminer si des considérations techniques ou métrologiques relatives au calcul des VA à l'extérieur d'un compteur peuvent avoir un effet sur l'aptitude des propriétaires et des utilisateurs de compteurs à respecter les principes métrologiques prescrits dans le présent document.

Il n'y a eu pratiquement aucune objection aux principes techniques ou métrologiques des recommandations du GTM. En fait, on a noté un appui massif général à de nombreuses recommandations, y compris l'élimination de la méthode de mesure de la puissance appelée thermique ou exponentielle, la normalisation de l'addition vectorielle et le calcul direct des VA à partir de la mesure progressive des watts et des vars, et l'élimination de l'inclusion des Q-heures et de la puissance de distorsion en tant que facteurs dans la détermination des VA. À la suite de la consultation, une seule recommandation a été modifiée et une exception a été ajoutée à une autre recommandation pour une certaine catégorie de clients. Toutefois, même ces deux modifications portaient sur les « pratiques actuelles de mesure à l'extérieur d'un compteur » et ne relevaient pas de préoccupations métrologiques quant au principe de la recommandation en question. Voilà un bon indice de l'excellence du travail accompli par le GTM dans le cadre de son mandat technique visant l'élaboration d'une méthode normalisée de mesurage des VA (énergie et puissance appelée) qui soit juste, précise, uniforme et équitable pour le secteur commercial de l'électricité au Canada.

Le GTM a clairement perçu la divergence d'opinions dans le secteur de l'électricité où d'une part, certains organismes étaient fortement en accord avec la normalisation et d'autre part, certains organismes s'y opposaient en avançant les arguments suivants : « la méthode actuelle existe depuis toujours », « le changement coûte cher », « les structures tarifaires reposent sur le système de mesure actuel ». Cette situation a compliqué la tâche du GTM, car son mandat visait l'émission de recommandations fondées sur des principes métrologiques sains et la normalisation, autant que possible, d'une définition des VA dans le contexte de la métrologie légale.

Le GTM reconnaît que les structures tarifaires et l'infrastructure de soutien ont été établies autour d'un système de mesurage dont les définitions des unités de VA et de VAh, et en particulier de la puissance appelée en VA, ne sont pas uniformes. D'un point de vue purement technique ou métrologique, le GTM accepte difficilement les arguments contre la normalisation qui semblent suggérer que « l'étalonnage d'une balance devrait être effectué en fonction d'un tarif cible » alors que « les tarifs d'une charge (par unité) devraient plutôt être ajustés en fonction de la mesure de l'étalon ». La seule raison motivant de tels arguments semble être fondée sur la difficulté d'ajuster des tarifs établis. Dans tous les autres domaines où la mesure commerciale s'applique, la mesure est uniforme et ce sont les tarifs qui peuvent varier selon l'endroit, le type de client ou de vendeur.

Toutefois, le GTM convient qu'une certaine période de temps est nécessaire pour permettre au marché de s'adapter à l'utilisation d'une définition pour une unité de mesure légale qui soit uniforme et équitable dans tout le pays. Le GTM a même prévu, à contrecoeur, des exceptions à certaines recommandations techniques pour répondre aux préoccupations de certains intervenants quant à la mise en œuvre.

Recommandations finales

1.0 Temps de réponse de la puissance appelée

1.1 Les nouveaux compteurs de puissance appelée thermiques ne doivent plus être approuvés au Canada.

1.2 La fonction de puissance appelée à réponse exponentielle ne doit plus être approuvée au Canada.

1.3 Les compteurs de puissance appelée doivent utiliser une période d'intégration de 15 minutes avec 3 sous-périodes de 5 minutes (fenêtre mobile). (Cette recommandation est une version modifiée de la recommandation initiale proposée à la lumière des commentaires recueillis lors de la consultation. Bien que ces commentaires portaient principalement sur les pratiques actuelles quant au mesurage à l'extérieur d'un compteur, le GTM a tout de même jugé que la modification de la recommandation permettrait de répondre aux préoccupations exprimées et faciliterait la tâche au GTM sur les UML quant à l'adoption de cette recommandation dans un contexte de mesurage à l'extérieur d'un compteur. Nous invitons le GTM sur les UML à se pencher sérieusement sur une définition de « profil de charge » qui respecte les principes de la présente recommandation).

Nota : D'un point de vue purement technique ou métrologique, le GTM maintient que les compteurs de puissance appelée doivent utiliser une période d'intégration de 15 minutes avec 5 sous-périodes de 3 minutes. Dans ce contexte, le GTM recommande que l'utilisation d'une fenêtre mobile de 5-sous-périodes de 3 minutes soit prise en considération à l'avenir.

1.4 Clients d'intervention élevée - Les compteurs de puissance appelée doivent utiliser uniquement une période d'intégration de la puissance appelée de 15 minutes.

1.5 Clients d'intervention faible - Les compteurs de puissance appelée peuvent utiliser une période d'intégration de la puissance appelée de 15, 30 ou 60 minutes.

Nota : Tel que mentionné dans le sommaire, il semble y avoir une importante divergence d'opinions entre les intervenants en ce qui a trait à la période d'intégration de la puissance appelée de 15 minutes proposée initialement et aux 5 sous-périodes de 3 minutes, ce qui représente un enjeu de taille pour le GTM compte tenu de son mandat de normalisation et d'équité. Le GTM a donc conclu que la recommandation technique pourrait dépendre de la catégorie de clients (d'intervention élevée ou faible). Le GTM a toutefois jugé que comme son expertise était limitée au domaine de la métrologie technique, il n'avait ni la qualification ni le mandat d'établir unilatéralement des paramètres permettant de différencier les catégories de clients. De nombreux paramètres ont fait l'objet d'une discussion, notamment : 1) l'importance de la charge, 2) la connectivité (un système de transmission par rapport à un système de distribution) ou 3) la définition des organismes de réglementation provinciaux. Le GTM a conclu que la responsabilité de définir les clients d'intervention faible par rapport aux clients d'intervention élevée incombait à l'industrie de la mesure de l'électricité, et a donc laissé cette décision aux soins du CCPE.

Le CCPE a affirmé qu'un nouveau GTM sera mis sur pied et réunira des représentants des équipes de tarification des services publics ou des organismes de réglementation provinciaux en matière d'énergie. Ce GTM aura le mandat de définir les paramètres et les critères relatifs aux catégories de clients qui feront l'objet des divers degrés d'intervention de MC.

Le GTM recommande également l'utilisation future d'une période d'intégration de la puissance appelée d'une durée normalisée de 15 minutes pour tous les clients, peu importe la catégorie.

2.0 Méthode de mesure ou de calcul des VA

2.1 Les compteurs de puissance appelée doivent calculer les VA à partir de données sources sur une période d'intégration continue. La période de temps liée aux données sources pour le calcul de la puissance appelée en VA doit être la plus courte possible, mais ne doit pas excéder une minute.

2.2 Le mesurage des Q/Qh ne doit pas être utilisé pour déterminer les VA/VAh ni les vars/varh.

2.3 Les compteurs polyphasés doivent calculer le total des VA/VAh d'une charge par l'addition vectorielle de valeurs coïncidentales progressives en watts/watth et en vars/varh par phase.

2.4 Les vars/varh doivent être mesurés directement et non calculés.

2.5 La puissance apparente vectorielle doit être déterminée à partir de la puissance réactive de Budeanu (IEEE 1459, article 3.1.2.7). La puissance apparente vectorielle doit être déterminée en excluant la puissance de distorsion. En conséquence, la définition sinusoïdale, aux fins de la métrologie légale au Canada, présentée dans le document IEEE 1459 à l'article 3.2.2.6 doit s'appliquer aux conditions tant sinusoïdales que non sinusoïdales.

Nota : Le GTM préférerait recommander le mesurage fondé sur la fréquence fondamentale seulement (excluant la puissance des harmoniques), mais les appareils de mesure requis ne sont actuellement pas accessibles à faible coût. Le GTM recommande toutefois que cette suggestion soit prise en considération ultérieurement.

2.6 Les VA/VAh doivent être déterminés d'après une accumulation continue de valeurs instantanées ou progressives, ce qui offrira une méthode uniforme de détermination des VA, sans égard au quadrant dans lequel se trouvent les vars. Cette recommandation n'empêche pas les distributeurs d'électricité d'utiliser des valeurs mesurées en vars/varh pour établir la base de débit ou de crédit pour cette UML en particulier. Lorsque des vars sont mesurés, l'enregistrement doit indiquer dans quel quadrant (ou quelle direction) les vars sont mesurés. Lorsqu'un distributeur d'électricité souhaite établir un débit ou un crédit pour l'énergie réactive, le GTM recommande que cette détermination soit effectuée à partir des valeurs mesurées de l'énergie réactive et non pas à partir des valeurs de VA mesurées de la puissance appelée.

Exception : Lorsque la détermination des VA repose sur la totalisation des mesures de plus d'un compteur, il n'est pas possible d'effectuer la totalisation directement à partir de l'accumulation continue de valeurs instantanées ou progressives en VAh. Néanmoins, les principes de mesure des VA/VAh recommandés par le GTM dans le présent document doivent s'appliquer aux grandeurs totalisées puisque le but de la totalisation est de mesurer les UML d'au moins deux compteurs distincts et de combiner ces grandeurs d'une manière qui soit représentative des UML qui seraient mesurées si les charges étaient mesurées par un seul compteur. Lorsque la mesure de var et de watt est utilisée aux fins de la totalisation, il est nécessaire de préciser dans quel quadrant se trouvent les vars/varh, ce qui requiert des enregistreurs indépendants par quadrant, c.-à-d. un enregistreur pour les vars du Q1 et un autre pour ceux du Q4. Il s'agit d'une question qui relève du GTM sur les UML, car la totalisation est un processus qui se produit à l'extérieur d'un compteur approuvé. Il est important que le GTM sur les UML se penche sur cette recommandation afin d'établir des paramètres de mise en œuvre et de définir des échéanciers selon sa convenance, si ces conditions diffèrent des principes généraux proposés par le GTM sur les VA.

3.0 Terminologie et équations

Voir l'annexe A.

Plan de mise en œuvre

Principes généraux

Tel que mentionné dans le sommaire, le GTM sur les VA soutient que ses recommandations portent tout simplement sur la mesure des VA, et que les principes doivent s'appliquer sans égard à la méthode ou à l'appareil utilisé dans la mesure. En général, le GTM recommande que la mesure des VA/VAh soit effectuée de manière conforme aux présentes recommandations d'ici le 1er janvier 2012.

Un plan de mise en œuvre relatif à l'approbation des compteurs et à la clause sur les droits acquis est présenté ci-après. Le plan de mise en œuvre relatif à l'approbation des compteurs neufs et à la clause sur les droits acquis des compteurs actuellement en service a été modifié par rapport aux propositions initiales. En effet, le plan modifié comprend des dates quant à l'approbation de compteurs neufs qui correspondent aux dates proposées par le GTM sur les UML. De plus, il prévoit des droits acquis à vie pour tous les compteurs en service.

Le GTM reconnaît qu'il ne sera pas nécessairement possible de mettre en œuvre certains principes de ces recommandations (lorsqu'il s'agit de mesure à l'extérieur d'un compteur) dans les délais prescrits, en raison de facteurs externes (comme les processus réglementaires provinciaux ou des problèmes de restructuration tarifaire) qui ne relèvent pas des propriétaires et des utilisateurs des compteurs. Le cas échéant, le GTM recommande que le propriétaire ou l'utilisateur d'un compteur soit autorisé à présenter une demande de prolongation officielle à Mesures Canada, accompagnée d'une justification ainsi que d'une nouvelle date de mise en œuvre cible.

Approbation des compteurs neufs

1.1 En vigueur le 1er janvier 2012.

1.2 En vigueur le 1er janvier 2012.

1.3 En vigueur le 1er janvier 2012.

1.4 En vigueur le 1er janvier 2012. *

1.5 En vigueur le 1er janvier 2012. *

* La conformité des compteurs de puissance appelée sera vérifiée selon les exigences d'exactitude relatives à ces deux recommandations, car MC ne peut pas différencier les catégories de clients à l'étape de l'approbation.

2.1 En vigueur le 1er janvier 2012.

2.2 Sans objet - Il n'y a aucun effet sur les compteurs actuels. Il s'agit d'une recommandation relative à la détermination des VA/VAh à l'extérieur d'un compteur traditionnel.

Il est important que le GTM sur les UML se penche sur cette recommandation afin d'établir des paramètres de mise en œuvre et de définir des échéanciers selon sa convenance, si ces conditions diffèrent des principes généraux proposés par le GTM sur les VA.

2.3 En vigueur le 1er janvier 2012.

2.4 En vigueur le 1er janvier 2012.

2.5 En vigueur le 1er janvier 2012.

2.6 En vigueur le 1er janvier 2012.

Droits acquis des compteurs en service

1.1 En vigueur le 1er janvier 2012, aucun compteur neuf de ce type ne sera admissible à la vérification. Les compteurs actuellement en service pourront demeurer en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente.

1.2 En vigueur le 1er janvier 2012, aucun compteur neuf de ce type ne sera admissible à la vérification. Les compteurs actuellement en service pourront demeurer en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau).

1.3, 1.4 et 1.5 En vigueur le 1er janvier 2012, les compteurs neufs qui ne sont pas conformes aux recommandations ne seront pas admissibles à la vérification. Les compteurs actuellement en service pourront demeurer en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau).

Nota : Pour les recommandations 1.2 à 1.5 : Tous les compteurs (y compris les échantillons qui représentent un lot homogène de compteurs) qui sont envoyés à des installations de vérification aux fins de revérification doivent être reprogrammés pour mesurer la puissance appelée conformément aux recommandations 1.3 et 1.4 (ou 1.5, selon le cas) avant d'être revérifiés et remis en service. Ainsi, les compteurs sélectionnés comme échantillons devront être exclus de leur lot après l'inspection et l'essai. Les compteurs installés parmi le lot peuvent rester en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau).

2.1, 2.4 et 2.5 En vigueur le 1er janvier 2012, les compteurs neufs qui ne sont pas conformes aux recommandations ne seront pas admissibles à la vérification. Les compteurs actuellement en service pourront demeurer en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau).

2.2 Sans objet - Il n'y a aucun effet sur les compteurs actuels. Il s'agit d'une recommandation relative à la détermination des VA/VAh à l'extérieur d'un compteur traditionnel.

Il est important que le GTM sur les UML se penche sur cette recommandation afin d'établir des paramètres de mise en œuvre et de définir des échéanciers selon sa convenance, si ces conditions diffèrent des principes généraux proposés par le GTM sur les VA.

2.3 En vigueur le 1er janvier 2012, les compteurs neufs qui ne sont pas conformes aux recommandations ne seront pas admissibles à la vérification. Les compteurs actuellement en service pourront demeurer en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau).

Le GTM sur les VA recommande fortement que les compteurs à deux éléments installés qui ne respectent pas cette recommandation soient volontairement mis hors service le plus tôt possible en raison du risque élevé d'inéquité et d'inexactitude qui s'accroît à mesure que la charge se déséquilibre.

2.6 En vigueur le 1er janvier 2012, les compteurs neufs qui ne sont pas conformes aux recommandations ne seront pas admissibles à la vérification. Les compteurs actuellement en service pourront demeurer en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau). Il est important que le GTM sur les UML se penche sur cette recommandation quant aux mesures effectuées à l'extérieur d'un compteur afin d'établir des paramètres de mise en œuvre et de définir des échéanciers selon sa convenance, si ces conditions diffèrent des principes généraux proposés par le GTM sur les VA.

Nota : Pour les recommandations 2.1 et 2.3 à 2.6 : Tous les compteurs (y compris les échantillons qui représentent un lot homogène de compteurs) qui sont envoyés à des installations de vérification aux fins de la revérification doivent être reprogrammés pour déterminer les VA conformément à ces recommandations avant d'être revérifiés et remis en service. Ainsi, les compteurs sélectionnés comme échantillons devront être exclus de leur lot après l'inspection et l'essai. Les compteurs installés parmi le lot peuvent rester en service jusqu'à la fin de leurs périodes de revérification actuelle et subséquente (y compris les périodes de vérification subséquentes établies par une prolongation du sceau).

Indicateurs de performance clés (IPC)

Le GTM sur les VA suggère l'utilisation des indicateurs suivants pour mesurer le taux de progression auquel le pourcentage de compteurs en service devient conforme aux présentes recommandations. Ces IPC reposent sur les programmes actuels et les processus offerts pour la collecte de données.

  1. Les fabricants doivent fournir des données de vente. Cette information permettra d'avoir une idée du nombre de compteurs conformes qui entrent en service et peut être exprimée sous forme de pourcentage par rapport à l'ensemble des compteurs.
  2. Utiliser les inspections de surveillance du marché de MC pour déterminer quels compteurs de VA ou de puissance appelée (parmi ceux qui ont été inspectés) sont conformes. Encore là, le résultat peut être exprimé sous forme de rapport.
  3. Utiliser les enquêtes sur les contestations de MC pour déterminer quels compteurs de VA ou de puissance appelée (parmi ceux qui ont été inspectés) sont conformes. Cette valeur peut également être exprimée sous forme de rapport.

Cycle d'examen

Le GTM sur les VA suggère que ces recommandations soient examinées tous les cinq ans à compter de la date d'acceptation par MC.

Étapes terminées

  1. Les recommandations préliminaires sur les VA ont été formulées et la consultation publique a été effectuée.
  2. Le rapport du GTM sur les VA a été soumis à la réflexion du CCPE.
  3. Les commentaires obtenus lors de la consultation ainsi que les réponses du GTM ont été regroupés et traduits.
  4. Le rapport final à l'intention de MC a été préparé à la suite de la consultation publique et à la lumière des discussions avec le CCPE ainsi que des directives du comité.

Prochaines étapes

  1. Publication des commentaires obtenus lors de la consultation et des réponses du GTM. (À venir conjointement avec la publication des mêmes documents provenant du GTM sur les UML.)
  2. Publication des recommandations et du plan de mise en œuvre sur acceptation de MC.
  3. Repérage des changements à apporter aux normes de MC relatives à l'approbation, à la vérification ou la revérification, à l'installation et à l'utilisation des compteurs.
  4. Détermination des besoins en équipement d'essai, s'il y a lieu, pour ce qui est de l'approbation et de la vérification des compteurs. (Le GTM a traité de la question lors de diverses réunions et en a tiré la conclusion générale que la DISL de MC a, ou aura, la capacité d'évaluer la conformité des compteurs par rapport aux présentes recommandations.)
  5. Modification des normes, s'il y a lieu, et publication.

Conclusions

Le GTM croit qu'il en est arrivé aux meilleures recommandations qui soient dans le cadre de son mandat visant à élaborer une méthode normalisée de mesure des VA (énergie et puissance appelée) qui soit juste, précise, uniforme et équitable pour le secteur commercial de l'électricité au Canada.

Dès le début des travaux du GTM, il a été reconnu que les facteurs relatifs à la puissance appelée en VA sont également relatifs aux unités d'énergie en VAh. Il a également été reconnu qu'un grand nombre de ces facteurs seraient aussi relatifs aux watts et aux vars. Ce phénomène est particulièrement clair dans les recommandations visant les caractéristiques de temps de réponse de la puissance appelée, car la puissance appelée s'applique à chacune de ces unités de mesure légales.

Les recommandations relatives à la mesure et aux méthodes de calculs des VA/VAh s'inscrivent toutes dans le sens de la « définition » de l'unité VA dans le contexte de la métrologie légale (et non dans le contexte scientifique ou purement théorique). Si MC accepte ces recommandations et les met en œuvre, il serait prudent d'envisager également une définition précise semblable pour les watt/watth et var/varh.

Rapport final préparé par :

Mike Abraham
Président, GTM sur les VA
Agent de programme principal - Électricité
Mesures Canada

Membres du GTM sur les VA :

  • Adnan Rashid - Mesures Canada
  • Jean Joly - Hydro Québec
  • Subhas Chandra - Itron
  • Jeff Richardson - Elster Metering
  • (Brent Hughes - BC Hydro) ** Brent a été un membre participant pour la durée du comité, à l'exception de la réunion finale qui a mené à ces recommandations finales.
  • (Luc Tessier) ** Luc a présidé le comité en l'absence de Mike.

Annexe A

Terminologie

Le groupe de travail a établi une terminologie pour s'assurer de l'uniformité de la terminologie utilisée et de son interprétation. Il est recommandé que Mesures Canada (MC) modifie ses normes portant sur l'approbation de type, la vérification, l'installation et l'utilisation des compteurs afin d'inclure la terminologie suivante, s'il y a lieu :

Somme arithmétique des VA :

Somme obtenue à l'aide d'une formule utilisée pour déterminer les valeurs individuelles des VA obtenues pour chaque phase, et par la suite, en ajoutant arithmétiquement les valeurs obtenues de chaque phase.

Compteur de puissance appelée à périodes d'intégration fixes :

Les compteurs de puissance appelée à périodes d'intégration fixes calculent la moyenne de la puissance sur une période de temps précise. Les périodes (généralement d'une durée de 15 minutes) se suivent les unes les autres en continu et de façon consécutive (c.-à-d. lorsqu'une période se termine, la suivante débute).

Définition de la puissance réactive de Budeanu :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.1.2.7.

Définition de la puissance apparente de Buchholz :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.2.2.8.

Fréquence de calcul :

En général, la fréquence de calcul se définit comme la mesure du nombre d'occurrences d'un événement répété par unité de temps. Dans le contexte du présent document, la fréquence de calcul désigne la fréquence utilisée par le compteur pour calculer les valeurs qui servent à déterminer la puissance appelée. À titre d'exemple, elle pourrait être calculée à chaque période prédéterminée, comme une fois par seconde, une fois par cycle ou à chaque unité que permet de mesurer le compteur.

Période d'intégration de la puissance appelée (d'un compteur de puissance appelée à période d'intégration ou d'un enregistreur d'impulsions) :

Période de temps à partir de laquelle l'intégration de la puissance appelée est calculée. Généralement de 15 minutes.

Compteur de puissance appelée :

Compteur d'électricité conçu pour mesurer la puissance appelée ou la puissance appelée maximale, ou les deux, où la puissance appelée est le taux d'énergie électrique fourni à une charge et qui affiche et emmagasine la puissance appelée.

Puissance de distorsion :

La puissance de distorsion de Budeanu est définie dans le document IEEE 1459, à l'article 3.1.2.16.

Puissance appelée exponentielle :

Représente la simulation de la mesure de la puissance appelée thermique programmée dans un compteur électronique.

Puissance active fondamentale :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.1.2.4.

P1 = (1/kT) ∫(t; t + kT) V1i1dt = V1i1cosθ
Puissance apparente fondamentale :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.1.2.9.

S1 = V1 × I1
S1^2 = P1^2 + Q1^2
Puissance réactive fondamentale :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.1.2.6.

Q1 = (ω1 / kT) ∫(t; t + kT) V1i1dt = V1i1sinθ
Harmonique :

Partie d'un signal dont la fréquence est un entier relatif multiple de la fréquence fondamentale du signal. La fréquence fondamentale est généralement la fréquence de référence (fref), soit habituellement 60 hertz pour l'énergie électrique.

Distorsion harmonique :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.1.2.1.

Puissance des harmoniques :

Somme de la puissance établie à partir de toutes les harmoniques de même ordre de la tension et du courant.

IEEE :

Institute of Electrical and Electronics Engineers (des É.-U.).

GTM :

Groupe de travail mixte.

UML :

Unité de mesure légale.

Division de la puissance appelée de pointe :

On l'obtient en synchronisant la consommation d'électricité avec la période d'intégration de la puissance appelée d'un compteur pour réduire la valeur enregistrée de la puissance appelée de pointe. Par exemple, en appliquant une charge de 100 kVA pendant 15 minutes, qui débute au point médian de la première période d'intégration et se termine au point médian de la période d'intégration suivante, on obtiendra un enregistrement de deux puissances appelées de pointe successives de 50 kVA sur un compteur de puissance appelée à périodes d'intégration fixes.

Facteur de puissance :

Le cosinus de l'angle de déphasage entre la tension (V) et le courant (I).

Q-mètre :

Compteur d'électricité qui mesure une grandeur (désigné comme étant « Q » ou « Q-heure ») qui peut être obtenue en déphasant de 60 degrés la tension appliquée à un wattheuremètre. Cette grandeur est limitée à une plage du facteur de puissance allant de 60 degrés en retard à 30 degrés en avance. La grandeur « Q heure » a été établie pour faciliter la mesure des VA dans une technologie électromécanique.

Puissance réactive :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.1.1.3.

Puissance appelée à fenêtre mobile :

Les compteurs de puissance appelée à fenêtre mobile suivent le même principe de mesure que les compteurs de puissance appelée à périodes d'intégration fixes. Toutefois, les périodes ne sont pas indépendantes les unes des autres, mais elles sont établies à l'aide d'une série de sous-périodes. On calcule la puissance appelée en établissant la moyenne de la charge enregistrée au cours de sous-périodes contiguës qui se combinent dans le temps pour égaler la période d'intégration de la puissance appelée. Les périodes successives sont déphasées dans le temps par la durée des sous-périodes.

Sous-période :

Série de périodes de même durée qui constituent la période d'intégration de la puissance appelée utilisée pour déterminer une valeur de la puissance appelée à fenêtre mobile (p. ex. 5 sous-périodes de 3 minutes, à l'intérieur d'une période de la puissance appelée de 15 minutes).

Compteur de puissance appelée thermique :

Compteur électromécanique qui utilise les principes de la réponse thermique à des charges pour fournir un enregistrement de la puissance appelée. Le fonctionnement de ces appareils est le suivant : il y a expansion des métaux lorsqu'ils sont chauffés et perte de chaleur du conducteur électrique lorsque le courant y circule. On utilise une bande bimétallique pour produire une déflexion prévisible d'une aiguille à indicateur de maximum proportionnelle à la puissance dans le circuit.

Puissance apparente vectorielle :

Consulter le document IEEE 1459, article 3.2.2.6.

Sv = √(P^2 + Q^2)
Sv = | Pa + Pb + Pc + j(Qa + Qb + Qc) | = | P + jQ |

Équations

(numérotées en fonction des recommandations du rapport final)

1.3

Puissance appelée à période d'intégration fixe : BD(int) = ∫(t = 0; 3) Energy(Wh, varh, VAh) (t = temps en minutes)

Puissance appelée à période d'intégration fixe (15 minutes avec fenêtre mobile de 3 minutes) : BD = BD(int)1 + BD(int)2 + … BD(int)5

2.2

Voltampère (VA)vectoriel VA = √(Watt^2 + Var^2)

2.3

Watts (W) : W = V × I cosθ

Circuit polyphasé, watts : W(p) = Va × Ia cosθ + Vb × Ib cosθ + Vc × Ic cosθ

Vars (var) : Var = V × I sinθ

Circuit polyphasé, vars : Var(p) = Va × Ia sinθ + Vb × Ib sinθ + Vc × Ic sinθ

Voltampère (VA) vectoriel : VAvectoriel = √(W^2 + Var^2)

Circuit polyphasé, voltampère (VA) vectoriel : VA(p)vectoriel = √(Wp^2 + Varp^2)

2.4

Vars (var) : Var = V × I sinθ

Circuit polyphasé, vars : Var(p) = Va × Ia sinθ + Vb × Ib sinθ + Vc × Ic sinθ

2.5

Watts (Wh) incluant les harmoniques : Wh = V1 × I1(cosθ) + V2 × I2(cosθ) + … + V23 × I23(cosθ)

Vars (Varh) incluant les harmoniques : Varh = V1 *times; I1 (sinθ) + V2 *times; I2 (sinθ) + … + V23 *times; I23 (sinθ)

Voltampère (VAh) incluant les harmoniques : Varh = √(Wh^2 + Varh^2)