Les compteurs d'électricité sont très courants, mais vous êtes-vous déjà demandé comment « l'équipement standard » utilisé pour calibrer ces compteurs est lui-même testé ? Surtout dans le contexte de l'adoption généralisée de stations de recharge ultra-rapides au niveau du mégawatt-pour les véhicules à énergie nouvelle, comment peut-on effectuer un étalonnage à pleine-puissance d'un compteur électrique alors qu'il consommerait 1 000 kilowatts-heures d'électricité en seulement une heure ?
Les compteurs électriques sont-ils toujours testés dans des conditions de charge réelles ? Dans le domaine du comptage d'électricité, nous utilisons intelligemment la technologie de « charge virtuelle » pour résoudre ce problème.
Toutes les vérifications des compteurs électriques sont-elles effectuées avec une charge « réelle » ?
Conclusion : Pas nécessairement. Bien qu'en principe, piloter le compteur électrique avec une charge réelle soit la méthode de test la plus simple, en pratique, en particulier dans les scénarios impliquant des exigences de haute tension, de courant élevé ou de haute précision, la « méthode de charge simulée » est l'approche dominante.
Pour le compteur d'énergie de la station de charge rapide-électronique mégawatt UBS ci-dessus (1 000 V/1 000 A), si un test de charge réel-est effectué :
• Pouvoir:P=U*I=1000V * 1 000 A=1,000 000 W=1MW
• Consommation d'énergie :Un fonctionnement à pleine charge pendant une heure consommerait en effet 1 000 kilowattheures-heures d'électricité et nécessiterait un système de refroidissement massif.
Ceci est extrêmement peu économique et difficile à mettre en œuvre en laboratoire ou en étalonnage sur le terrain. Par conséquent, pour les compteurs d'énergie CA et CC, la « méthode de test de charge fantôme » (également connue sous le nom de « méthode du compteur standard » ou « méthode de la source d'alimentation ») est la technique de base pour l'étalonnage de puissance élevée-.
Tests de charge réelle et tests de charge simulés : quelles sont les différences ?
Les deux méthodes peuvent être comparées à « peser quelque chose » :
• Test de charge réelle :Cela équivaut à placer un poids standard de masse connue (une charge physique réelle) sur la balance (compteur électrique) pour voir si la balance est exacte.
• Test de charge virtuelle :Cela équivaut à simuler un « faux » signal de charge à travers un circuit, indiquant au compteur électrique que « de l’électricité est actuellement consommée », mais en réalité, peu d’électricité est réellement consommée.
Méthode de vérification de charge réelle
Cette méthode utilise des composants physiques réels (tels que des résistances, des inductances et des condensateurs) comme charge :
• Principe :Un compteur d'énergie standard et le compteur testé sont connectés en série dans le même circuit de charge réel, ce qui leur permet de fonctionner sous la même tension et le même courant. La différence entre leurs lectures est ensuite comparée.
• Scénarios d'application :Principalement utilisé pour une simple-vérification sur site, pour tester d'anciens compteurs d'énergie à induction-ou dans de petits laboratoires dépourvus d'alimentations électriques programmables de haute-précision.
Méthode de vérification de la charge virtuelle
Il s'agit de la méthode courante pour la vérification des compteurs d'énergie modernes, en particulier pour les compteurs d'énergie électroniques et les compteurs d'énergie CC :
• Principe :Une source d’alimentation programmable est utilisée pour fournir indépendamment la tension et le courant. Le circuit de tension et le circuit de courant sont physiquement séparés (le circuit de tension a un courant très faible et le circuit de courant a une tension très basse). Des circuits électroniques précis simulent diverses conditions de fonctionnement requises pour le fonctionnement normal du compteur d'énergie (telles que différents facteurs de puissance et différents rapports de courant).
• Scénarios d'application :Presque toutes les vérifications complètes des-performances en laboratoire, les inspections en usine et les étalonnages-de haute précision sur-site.
Comparaison des deux méthodes de test
| Dimension de comparaison | Méthode d'étalonnage de la charge réelle | Méthode d'étalonnage de charge virtuelle |
|---|---|---|
| Consommation d'énergie | Extrêmement élevé. Nécessite de convertir l'énergie électrique en chaleur et en énergie mécanique, ce qui consomme de l'énergie- et provoque une forte génération de chaleur. | Extrêmement faible. Ne consomme qu'une infime énergie de l'équipement lui-même,-économe en énergie et respectueux de l'environnement. |
| Volume d'équipement | Encombrant et lourd. Les courants importants nécessitent d’énormes boîtes de chargement (semblables aux fours électriques géants). | Compact et léger. Principalement composé de composants électroniques, faciles à rendre portables. |
| Précision des tests | Relativement faible. Affecté grandement par le vieillissement des composants de charge et la dérive de température, difficile à ajuster. | Extrêmement élevé. Peut atteindre une précision de 0,05 % ou plus avec une bonne linéarité. |
| Couverture de la gamme | Limité. Difficile de simuler avec précision de petits courants (par exemple, courant de démarrage) ou des surcharges extrêmes. | Gamme complète. Peut facilement couvrir toute la plage du courant de démarrage (0,4 % Ib) au courant maximum. |
| Sécurité | Relativement faible. Il existe des risques de génération de chaleur élevée et de court-circuit-, avec des risques potentiels pour la sécurité. | Relativement élevé. Le circuit de commande et le circuit de puissance sont isolés, avec des mécanismes de protection complets. |
1.Pourquoi la méthode de chargement virtuel offre-t-elle une plus grande précision ?
Dans la méthode de charge réelle, si la bobine de courant présente une résistance, une chute de tension se produira, provoquant une modification de la tension aux bornes de la bobine de tension, introduisant ainsi des « erreurs supplémentaires ». Dans la méthode de charge virtuelle, le circuit de tension et le circuit de courant sont indépendants et n'interfèrent pas l'un avec l'autre, il n'y a donc pas d'erreur supplémentaire et les résultats de mesure sont plus proches de la vraie valeur théorique.
2.Pourquoi la méthode de charge virtuelle peut-elle mesurer la puissance au niveau du mégawatt- ?
Le dispositif d'étalonnage de charge virtuelle (source standard) utilise des transistors-haute puissance ou des modules IGBT en interne pour inverser l'alimentation CC en la forme d'onde CA requise ou pour effectuer un contrôle de précision CC direct. Contrairement à la méthode de charge réelle, il n’est pas nécessaire de dissiper 1 MW d’énergie électrique sous forme de chaleur ; au lieu de cela, grâce à un contrôle en boucle fermée-, il peut simuler les caractéristiques électriques de 1 MW avec seulement une petite quantité d'énergie.
Résumé
Revenons à la question initiale : les compteurs électriques sont-ils toujours testés dans des conditions de charge réelles ?
Non. À l'exception de contrôles simplifiés spécifiques sur site ou de tests de compteurs plus anciens, les compteurs d'électricité modernes (en particulier pour les chargeurs rapides CC à haute -tension et-courant élevé) utilisent presque 100 % de la méthode de test de charge simulée.
Bien que la méthode de charge réelle soit « réaliste », elle a été progressivement abandonnée ou n'est utilisée que comme méthode auxiliaire en raison de limitations en termes de consommation d'énergie, de taille et de précision.
La méthode de charge simulée utilise une technologie électronique avancée pour obtenir des « petits équipements manipulant de grandes charges », garantissant ainsi la précision des normes de métrologie nationales tout en résolvant le problème de consommation d'énergie lié aux tests de stations de recharge rapide au niveau du mégawatt-.
La prochaine fois que vous verrez ce petit compteur électrique sur une borne de recharge, n'oubliez pas que derrière lui se cache un "test de pression 극한" couvrant toutes les conditions de fonctionnement, simulé par un équipement électronique-de haute technologie.
