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Tests de consommation réelle des smartmeters à l’université de Twente (Pays-Bas)

Des tests de consommation réelle ont été menés par l’université de Twente sur les smartmeters néerlandais

Depuis un certain temps déjà, les rumeurs ont été abondantes sur les compteurs d’énergie électronique qui donnent des lectures excessivement élevées dans la pratique. Cela a incité le Professeur Leferink à étudier les compteurs électroniques, pour voir s’ils peuvent effectivement donner de fausses lectures. Avec les collègues Cees Keyer et Anton Melentjev de l’AUAS, il a testé neuf compteurs électroniques différents dans cette étude. Les compteurs en question ont été fabriqués entre 2004 et 2014. Les compteurs ont été reliés, par l’intermédiaire d’un tableau électrique, à une gamme d’appareils consommant de l’énergie, tels que des ampoules à économie d’énergie, des réchauffeurs, des ampoules et des gradateurs de LED. Les chercheurs ont alors comparé la consommation réelle du système avec les lectures du compteur d’énergie électronique.

Résultats: Une lecture de 582 % plus élevée

Dans les expériences (qui étaient entièrement reproductibles), cinq des neuf compteurs ont donné des lectures qui étaient beaucoup plus élevées que la quantité réelle de puissance consommée. En effet, dans certaines configurations, elles étaient jusqu’à 582 pour cent plus élevées. À l’inverse, deux des smartmeters ont donné des relevés qui étaient 30 pour cent inférieurs à la quantité réelle de puissance consommée.

Les plus grandes inexactitudes ont été observées lorsque des gradateurs combinés avec des ampoules à économie d’énergie et des ampoules LED ont été connectés au système. Selon M. Keyer (professeur de génie électrique à l’AUAS et étudiant au doctorat à l’UT) « OK, ce sont des tests de laboratoire, mais nous avons délibérément évité d’utiliser des conditions exceptionnelles. Par exemple, un gradateur et 50 ampoules, alors qu’un ménage moyen a 47 ampoules.  »

Explication des fausses lectures

Les lectures inexactes sont attribuées à la conception du compteur d’énergie, ainsi que l’utilisation croissante de dispositifs de commutation modernes (souvent éconergétiques). Ici, l’électricité consommée n’a plus une forme d’onde parfaite, mais elle acquiert un motif erratique. Les concepteurs de compteurs d’énergie modernes n’ont pas suffisamment tenu compte des dispositifs de commutation de ce type.

Lorsqu’ils ont démantelé les compteurs d’énergie testés, les chercheurs ont découvert que ceux associés à des lectures excessivement élevées contenaient un «Rogowski Coil» tandis que ceux associés à des lectures excessivement faibles contenaient un «Hall Sensor». Frank Leferink (professeur de compatibilité électromagnétique à l’UT) souligne que «les compteurs d’énergie que nous avons testés répondent à toutes les exigences légales et sont certifiés. Toutefois, ces exigences n’ont pas suffisamment tenu compte des dispositifs de commutation modernes ».

Méfiance des consommateurs

Tout consommateur qui ne fait pas confiance à son compteur d’énergie peut le faire tester par une «société d’inspection accréditée». Toutefois, si cette inspection montre que le compteur fonctionne correctement, le consommateur devra alors couvrir les coûts. Pourtant, le test standardisé ne tient pas compte des appareils consommant de la puissance qui contaminent la forme d’onde. En conséquence, selon les chercheurs, c’est une méthode inadéquate pour détecter de fausses lectures de compteur. Le Prof. Leferink et M. Keyer conseillent à tout consommateur qui doute de la lecture de son compteur de contacter son fournisseur, qui transmettra ensuite la plainte au gestionnaire du réseau électrique.

Une étude universitaire rigoureuse confirmée par un autre laboratoire

L’étude, intitulée «Static Energy Meter Errors Causes by Conducted Electromagnetic Interference», est publiée dans la revue scientifique «IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine». Le Laboratoire Van Swinden (l’Institut néerlandais de métrologie), qui a procédé à une contre-vérification, a confirmé ces résultats. L’étude a été menée par le Professeur Frank Leferink (Professeur de Compatibilité Electromagnétique à l’UT), Cees Keyer (professeur à l’AUAS et candidat au doctorat à l’UT), et Anton Melentjev (à ce moment-là étudiant à l’AUAS).

 

Résumé de l’étude de l’université de Twente:

  • Publiée le 1er mars 2017
  • Les compteurs d’énergie statiques ou électroniques remplacent les compteurs électromécaniques classiques.
  • Les consommateurs se plaignent parfois de lectures d’énergie plus élevées et de la facturation après le changement à un compteur statique, mais il n’y a pas de cause commune claire ou racine à l’heure actuelle.
  • Des interférences électromagnétiques ont été observées entre les convertisseurs d’alimentation actifs utilisés dans les systèmes photovoltaïques et les compteurs statiques.
  • La réduction des niveaux d’interférence a éliminé la lecture inexacte dans les compteurs statiques.
  • Plusieurs enquêtes sur le terrain n’ont pas réussi à identifier une cause claire des lectures inexactes des compteurs d’énergie statique.
  • Les expériences ont été effectuées dans un environnement de laboratoire contrôlé.
  • Les compteurs triphasés présentent des écarts importants, même lorsqu’ils sont alimentés par une tension sinusoïdale idéale à partir d’un amplificateur de puissance quadruple.
  • De grandes variations peuvent être observées lorsque des charges non linéaires, à commutation rapide, sont connectées.
  • Un écart de +276% a été mesuré avec un compteur d’énergie statique, + 265% avec un deuxième et -46% avec un troisième compteur d’énergie statique.
  • Après le démontage, il a été révélé que les compteurs à écart positif utilisaient un capteur de courant de bobine Rogowski.
  • Le compteur avec un capteur de courant à effet Hall a donné l’écart de -46%.
  • Le quatrième compteur, avec un transformateur de courant, a entraîné -10% dans une expérience et + 8% dans une autre expérience, où les écarts sont par rapport à un compteur électromécanique classique.
  • Les mesures ont été répétées avec plus de compteurs et fournies en standard, faible impédance interne, alimentation secteur en laboratoire.
  • Des écarts de + 475%, + 566%, + 569%, + 581%, + 582% et -31% et -32% ont été enregistrés, avec de nouveau l’écart positif pour les capteurs de courant bobines Rogowski et les écarts négatifs pour les capteurs Hall.

 

Lire l’article en anglais sur: https://www.utwente.nl/en/news/!/2017/3/313543/electronic-energy-meters-false-readings-almost-six-times-higher-than-actual-energy-consumption

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