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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l’Enseignement Sup

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère de l’Enseignement Supérieure et de la Recherche Scientifique N° Série : ………………./2017 Faculté des Nouvelles technologies de l’information et de la communication Département de l’électronique et de télécommunication MEMOIRE Pour obtenir le Diplôme de MASTER Domaine : Électronique Spécialité : Instrumentation Réalisé Par : Gacem Houssem Eddine et Nemli Souhil -THEME- Systèmes de tarification et de comptage de l'énergie électrique HTA Soutenu publiquement Le: 25/05/2017 Devant le jury: Mr ABIMOULOUD. A MAA Président UKM Ouargla Mr DJEDDI. A MAA Encadreur UKM Ouargla Mme SOURI. S MAA Examinatrice UKM Ouargla Année académique : 2016/2017 Au terme de ce travail, on exprime notre gratitude à ALLAH de nous avoir donné la volonté, la force et la patience Ces fabuleuses valeurs sans lesquelles on n’aurait pu puiser de nouvelles forces pour mener à bien notre tâche. Nous tenons à exprimer nos remerciements les plus sincères à notre respectable enseignant Mr. DJEDDI A qui était avec nous durant tout le cycle. Nous n’oublierons pas d’adresser notre reconnaissance à nos enseignants du département des hydrocarbures qui n’ont pas ménagé leurs efforts. Je dédie ce travail: À mes très chers parents pour leur soutient durant toute ma vie d’étude; sans eux je ne serai jamais capable de le faire. À mes frères et mes sœurs. À mes amis d’enfance. À mes amis d’étude pour leurs soutiens et leurs encouragements. À tous les professeurs et enseignants qui m’ont suivi durant tout mon cursus scolaire et qui m’ont permis de réussir dans mes études. À toute personne ayant contribué à ce travail de près ou de loin. NEMLI Souhil – GACEM Houssem Eddine Sommaire Remerciements Dédicaces Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale……………………………………………………………………….01 Chapitre I: Généralités sur l'énergie électrique I.1. Introduction……………………………………………………………………………….02 I.2. Généralités sur la production, transport et l'énergie électrique …………………………..02 I.3. Transport de l’énergie électrique…………………………………………………………05 I.3.1. Structure du réseau national……………………………….………………………….05 I.3.2. Rôle des transformateurs…………………………………………….…...…………..05 I.3.3. Rôle des postes d'interconnexions…………………………………….……………...05 I.4. Le réseau d’alimentation………………………………………………………………….06 I.4.1. Nature du courant……………………………………….……………………………06 I.4.2. Types de réseau………………………………………………………………………06 I.4.3. Configuration d'un réseau triphasé quatre fils………………………….…………….06 I.5. Distribution de l'énergie électrique……………………………………………………….06 I.5.1. Les lignes aériennes………………………………………………………..…………07 I.6. Schéma de principe de la distribution haute tension (HTA)……………………………..08 I.6.1. Distribution en «Antenne» ou «Simple dérivation»…………………….……………08 I.6.2. Distribution en «Coupure d'artère» ou en «Boucle»………………………………….09 I.6.3. Distribution en « Double dérivation »………………………………………………..09 I.7. Enterprise de distribution en Algérie……………………………………………………..10 I.7.1. Société de l'Est SDE………………………………………………………………….10 I.7.2. Société de l'Ouest SDO……………………………………………………………….10 I.7.3. Société du Conter SDC……………………………………………………………….11 I.7.4. Société d'Alger SDA………………………………………………………………….11 I.8. Les catégories de tension (HTA, BT)…………………………………………………….11 I.8.1. Le réseau de distribution HTA……………………………………………………….11 I.8.2. Livraison Haute Tension (HT)………………………………………………………..12 I.8.3. Livraison Basse Tension (BT)………………………………………………………..13 I.9. Consommation de l'énergie électrique : ………………………………………………….13 I.9.1. Consommation d'électricité (kwh par personne):.........................................................14 Chapitre II: Système de tarification de l’énergie électrique HTA I.9.2. Augmentation de 860% en 42 ans……………………………………………………15 I.9.3. Nouveaux records de consommation électrique en Algérie………………………….15 I.10. Conclusion……………………………………………………………………………....17 II.1. Introduction…………………………………………...…………………………………20 II.2. Généralités sur la tarification……………………………………………………………20 II.3. Présentation du système tarifaire………………………………………………………..21 II.3.1. Les objectifs: ………………………………………………………………………21 II.3.2. Caractéristiques……………………………………………………………………..21 II.4. Formule tarifaire…………………………………………………………………………22 II.4.1. Terme constant :……………………………………………………………………22 II.4.2. Facturation de la puissance…………………………………………………………22 II.4.3. Puissance mise à disposition (PMD)……………………………………………….23 II.4.4. Tableau des valeurs normalisées en kw :…………………………………………...23 II.4.5. Puissance maximum absorbée……………………………………………………...24 II.4.6. Facturation de l'énergie……………………………………………………………..24 II.5. Les postes horaires et les périodes tarifaires………………………………….…………25 II.5.1. Les postes horaires…………………………………………………...……………..25 II.5.2. Par exemple ………………………………………………………………………..26 II.5.3. Les périodes tarifaires………………………………………………………………27 II.5.3.1. Codification et prix unitaires…………………………………………………...28 II.5.3.2. Prix unitaires électricité :……………………………………………………….29 II.5.4. La Facturation ………………………………………………………………………...29 II.5.4.1. La Facturation de l’énergie :……………………………………………………...29 II.5.4.2. Facturation des énergies actives et réactives MT :……………………………….29 II.5.4.3. Facturation des pertes en charge et a vide………………………………………..30 II.5.4.4. Facturation de la puissance MT:………………………………………………….31 II.5.4.5. Abonnés MT……………………………………………………………………...31 II.6. Conseil tarifaire à donner en HTA :……………………………………………………..32 II.7. Conclusion :……………………………………………………………………………...33 Chapitre III: Systèmes de comptages III.1. Introduction……………………………………………………………………………..35 III.2. Les types de comptage en Algérie SONELGAZ……………………………………….35 III.3. Le compteur électrique………………………………………………………………….36 III.3.1. Installation du compteur électrique………………………………………………..36 III.3.2. Différents modèles de compteurs électriques……………………………………...36 III.3.3. Comparaison compteur électromécanique/compteur électronique………………..37 III.4.Compteur INDIGO…………………………………………………………………….37 III.4.1. Description générale………………………………………………………………37 III.4.2. Généralités………………………………………………………………………...37 III.5. Compteur SPECTRA…………………………………………………………………..39 III.5.1. Objectifs…………………………………………………………………………...39 III.5.2. Avantages…………………………………………………………………………39 III.5.3. Gestion de l’énergie………………………………………………………………..39 III.5.4. Exploitation………………………………………………………………………..40 III.5.5. Caractéristiques électriques………………………………………………………..40 III.5.6. Mesures……………………………………………………………………………40 III.5.7. Etalonnage…………………………………………………………………………40 III.5.8. Projection contre la fraude ………………………………………………………..41 III.5.9. Sécurité de fonctionnement ……………………………………………………….41 III.6. Compteur SAGEM CX 2000 CLK (domestique)……………………………………..45 III.6.1. Propriétés du périphérique…………………………………………………………46 III.6.2. Fonctionnalités CX 2000 CLX…………………………………………………….46 III.6.3. Mots d'état C3000 …………………………………………………………………48 III.6.4. Les coupures ………………………………………………………………………49 III.6.5. Auto test de compteur……………………………………………………………..49 III.6.6. Mots d'état ………………………………………………………………………...49 III.6.7. Conditions de test………………………………………………………………….49 III.6.8. Taux de défaillance………………………………………………………………...50 III.6.9. Durée de vie de compteur………………………………………………………….50 III.7. Conclusion …………………………………………………………………………..51 Chapitre IV: Calcule de puissance IV.1. Introduction……………………………………………………………..………………53 IV.2. Présentation générale…………………………………………………..……………….53 IV.2.1. Méthode de calcul du bilan de puissance…………………………..……………...53 IV.2.2. Description des facteurs de correction…………………………………………….54 IV.2.3. Bilan de puissance (Méthode Approchée)………………………………………..56 IV.2.4. Bilan de puissance (Méthode de BOUCHEROT)………………………………..56 IV.3. Choix du tarif…………………………………………………………………………...57 IV.4. Choix du comptage……………………………………………………………………..57 IV.5. Entretien du comptage………………………………………………………………….57 IV.6. Contrôle de la consommation…………………………………………………………..57 IV.7. Actions correctives à entreprendre……………………………………………………..58 IV.7.1. Misez sur les heures creuses……………………………………………………...58 IV.7.2. Sensibilisation des usagers et des responsables de la conduite des machines à l’économie……………………………………………………………..58 IV.7.3. Modification des horaires de production ………………………………………..58 IV.7.4. Délestage de certains récepteurs …………………………………………………59 IV.7.5. Régulation fine des process……………………………………………………….59 IV.7.6. Utilisation de sources d’énergie existantes et non employées…………………….61 IV.7.7. Optimisation du contrat de fourniture de l’énergie électrique…………………….61 IV.8. Conclusion :…………………………………………………………………………….61 Conclusion générale ………………………………………………………………………...62 Résumé Bibliographies LISTE DES FUGRES Figure I.1 : Schéma fonctionnel de génération et contrôle de la turbine..............................03 Figure. I.2. Transport de l'énergie électrique …………...………………………………...03 Figure. I.3. Organisation du réseau ……………………………………………………….04 Figure I.4. Structure du réseau national ...………………....……………………………...05 Figure I.5.Aspect des pylônes ………………………………….…………………………08 Figure I.6..Distribution en Antenne ………...………………………..……………………09 Figure I.7. Distribution en Double dérivation …………...……………………………….10 Figure I.8.Consommation mondiale de combustibles et autres ressources entre 1971 et 2009(en millions de tonnes)……………………………………………………………….14 Figure I.9. Consommation mondiale par pays entre 1971 et 2009 (en millions de tonnes).14 Figure I.10. Consommation d'électricité (kwh par personne), Algérie ……….…...……...15 Figure I.11. Puissance maximale durant Juillet 2013 en Algérie ……………..…………..16 Figure II.1. Période tertiaire du journée…………………………………………..……….26 Figure III.1. Conditions de test SAGEM C3000 …………………………………….……50 LISTE DES TABLEAUX VI Tableau I.1.Domaines de Tension …...…………….……………………………..………07 Tableau I.2. Les niveaux de tension définis par les normes NFC 15-100 et NFC 13-200..12 Tableau III.1: Comparaison entre les deux compteurs…………………………………….35 Tableau III.2. …………………………………………………………………...…………40 Tableau III.3. ……………………………………………………………………………...42 1 Introduction générale : L'industrialisation et la croissance de la population sont les premiers facteurs pour lesquels La consommation de l'énergie électrique augmente régulièrement. L’augmentation du nombre des usines, des villes, des citoyens, engendre l’augmentation sans cesse de la consommation en énergie électrique, pour cela, la maitrise de la consommation de l’énergie électrique devient un facteur importante pour les entreprises de distribution de cette énergie comme pour les clients qui utilisent cette énergie. La problématique de ce mémoire, est de présenter les différents tarifs possibles et les systèmes de comptages qui calculs la consommation en énergie électrique. Pour répondre à la problématique posée, ce mémoire est composé de quatre chapitres : Premier chapitre : Ce chapitre donne un bref rappel sur les réseaux électriques, l’évolution de la consommation et les différentes entreprises de distribution de l’énergie électrique en Algérie. Le Deuxième chapitre présente le système tarifaire adopté en Algérie. Les formules tarifaires sont aussi présentées et expliquées. Alors que dans le Troisième chapitre on a cité les différents types des systèmes de comptages utilisés pour le calcul de la consommation de l’énergie électrique . Enfin, le Quatrième chapitre présente une méthode pour le calcul de la puissance d’une installation industrielle, ainsi que des recommandations pour la maitrise de la consommation en énergie électrique. Ce mémoire se terminera par une conclusion générale et des perspectives. CHAPITRE I Contexte general de l'etude Chapitre I Généralité sur les réseaux électriques 2 I.1 Introduction Avant d’arriver à la consommation de l’énergie électrique, le courant passe par plusieurs étapes, qui sont essentiellement : la production, le transport et la distribution de l’énergie électrique. Plusieurs producteurs à travers le monde qui gère un réseau généralement connecté, aussi, les réseaux de transports sont interconnectés afin de faire face aux besoins en énergie électrique qui est en augmentation sans cesse, aussi les réseaux de distribution sont déployés afin d’alimenter les clients. Ce chapitre introductif présente un bref état de l’art sur la production, le transport et la distribution de l’énergie électrique, aussi il donne une idée sur l’évolution de la consommation de l’énergie électrique. I.2. Généralités sur la production, le transport de l'énergie électrique: L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. Présente naturellement dans notre environnement, l’homme a depuis longtemps cherché à la maîtriser. C'est au cours du XIXe siècle que les propriétés de l'électricité ont commencé à être comprises. La foudre fut la première manifestation visible de l’électricité pour les humains [1]. Le réseau électrique se compose d’un ensemble d’ouvrages de production, de transport et de distribution de l’énergie électrique. Pour assurer sa stabilité, une bonne surveillance et un contrôle en temps réel de son fonctionnement est nécessaire. La production de l'énergie électrique résulte de diverses transformations. Par exemple, la production de l'énergie électrique d'origine mécanique est basée principalement sur la transformation de l'énergie primaire sous forme potentielle pour les turbines hydrauliques et calorifique pour les turbines à vapeur en une énergie électrique. La transformation de l’énergie primaire en énergie électrique comporte uploads/Ingenierie_Lourd/ gasmi-nemli-pdf.pdf