Brevet FR2705841A1 — publié le 19941202

L'invention se rapporte à un procédé d'alimentation en énergie électrique d'au moins une installation utilisatrice de cette énergie. L'invention se rapporte également aux moyens pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention et au dispositif d'alimentation en énergie électrique comprenant les dits moyens. L'invention intéresse l'alimentation en énergie électrique d'installations consommatrices telle des groupes de machines industrielles, d'une part, dont l'alimentation en énergie électrique est normalement effectuée par raccordement à un réseau général de distribution et, d'autre part, dont l'alimentation en cas de défaut sur le réseau requiert classiquement, du fait de la puissance consommée, la mise en oeuvre d'au moins un ensemble dit électrogène. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un procédé qui permet d'assurer l'alimentation électrique d'une installation du type précité selon un tarif préférentiel. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est une économie par réduction de la prime fixe généralement due au prestataire qui assure la fourniture d'énergie électrique selon une puissance donnée sur un réseau dit d'alimentation. En effet, le délestage périodique que permet l'usage du dispositif mettant en oeuvre l'invention induit une réduction notable de la puissance prélevée sur le réseau pendant le dit délestage, ce qui a pour corollaire le réajustement du niveau de la prime fixe due au prestataire pour la puissance soucrite pendant la période considérée. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'alimentation électrique caractérisé en ce que - on détermine, notamment par calcul, la quantité d'énergie électrique consommable par l'installation pendant la durée de la plage horaire de facturation à taux horaire dit fort, - on surveille le fonctionnement de l'installation et les horaires d'application de la tarification du barème, - durant la plage de tarification à taux dit réduit, on accumule une quantité d'énergie électrique au moins égale à celle nécessaire pour alimenter l'installation pendant la durée de la plage de tarification à taux dit fort, on alimente ladite installation avec l'énergie électrique du réseau à l'exclusion de celle accumulée, - durant la plage de tarification à taux dit fort, on interrompt l'alimentation en énergie électrique de l'installation ainsi que l'accumulation d'énergie électrique à partir du réseau et, on restitue, à l'installation, l'énergie électrique accumulée pendant la plage de tarif au taux dit réduit, cette restitution ayant lieu selon un potentiel de restitution instantané en rapport avec celui de consommation instantanée de l'installation et avec des caractéristiques électriques compatibles pour l'alimentation de l'installation. L'invention a également pour objet les moyens en vue de la mise en oeuvre du procédé ainsi que les dispositifs les comprenant. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente - figure 1 : un schéma synoptique d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé ainsi qu'un graphe associé au fonctionnement, - figure 2 : une variante de réalisation et le graphe associé à son fonctionnement. En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 d'alimentation en énergie électrique d'au moins une installation 2 consommatrice de cette énergie, et ce, à partir d'un réseau 3 général de distribution. La puissance instantanée consommée par le dispositif 1 est connue ainsi que le planning de son fonctionnement journalier. L'énergie électrique consommée par l'installation 2 fait l'objet d'une tarification horaire selon un taux horaire T1, T2 objet d'au moins un barème 4 journalier préétabli, lequel barème 4 comprend au moins deux plages horaires 5, 6 consécutives de tarification dont une pendant laquelle toute consommation d'énergie électrique fait l'objet d'une facturation selon un taux T1 dit réduit et une autre pendant laquelle la consommation fait l'objet d'une facturation selon un taux T2 dit fort. La répartition quotidienne des différentes plages horaires 5, 6 du barème est connue. Conformément à l'invention - on détermine, notamment par calcul, la quantité d'énergie électrique consommable par l'installation 2 pendant la durée de la plage horaire 5 de facturation à taux horaire T2 dit fort, - on surveille le fonctionnement de l'installation 2 et les horaires d'application de la tarification du barème 4, - durant la plage 6 de tarification à taux T2 dit réduit, on accumule une quantité d'énergie électrique au moins égale à celle nécessaire pour alimenter l'installation 2 pendant la durée de la plage 5 de tarification à taux T2 dit fort, on alimente ladite installation 2 avec l'énergie électrique du réseau 3 à l'exclusion de celle accumulée, - durant la plage 5 de tarification à taux T1 dit fort, on interrompt l'alimentation en énergie électrique de l'installation 2 ainsi que l'accumulation d'énergie électrique à partir du réseau 3 et, on restitue, à l'installation 2, l'énergie électrique accumulée pendant la plage de tarif au taux dit réduit, cette restitution ayant lieu selon un potentiel de restitution instantané en rapport avec celui de consommation instantanée de l'installation 2 et avec des caractéristiques électriques compatibles pour l'alimentation de l'installation 2. On comprend donc que le procédé de l'invention permet d'alimenter une installation 2 avec de l'énergie électrique prélevée sur le réseau essentiellement pendant la plage de tarification à taux réduit. Le coût du dispositif mettant en oeuvre le procédé de l'invention peut donc être amorti par l'économie qui, réalisée sur la facturation de consommation d'énergie électrique, résulte de son utilisation. De préférence, au moins pendant l'alimentation de l'installation 2 à partir de l'énergie électrique accumulée, on surveille la quantité d'énergie en réserve et en cas d'insuffisance, on interrompt l'alimentation de l'installation sur la base de l'énergie accumulée et on commande son alimentation à partir du réseau 3. Les moyens principaux pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention comprennent donc - un moyen 7 de détermination, notamment par calcul, de la quantité d'énergie électrique consommable par l'installation 2 pendant la durée de la plage horaire 5 de facturation à taux horaire T2 dit fort, - un ensemble 8, d'une part, d'accumulation d'énergie électrique d'une quantité d'énergie électrique au moins égale à celle consommable par l'installation 2 pendant la durée de la plage horaire 5 de facturation à taux horaire T2 dit fort et, d'autre part, de restitution d'énergie électrique avec potentiel de restitution instantané en rapport avec celui de consommation instantanée de l'installation 2 et avec des caractéristiques électriques compatibles pour l'alimentation de l'installation 2, - un moyen 9 permettant d'assurer trois groupes de fonction dont alternativement, d'une part, le raccordement de l'installation 2 au réseau 3 et, d'autre part, l'isolement de ladite l'installation 2 d'avec ce réseau 3, alternativement, d'une part, le raccordement de l'installation 2 à l'ensemble 8 d'accumulation et de restitution et, d'autre part, l'isolement de la dite installation 2 d'avec cet ensemble 8, - alternativement, d'une part, le raccordement de l'ensemble 8 d'accumulation au réseau 3 et, d'autre part, l'isolement dudit ensemble 8 d'avec ce réseau 3, - un moyen 12, d'une part, de surveillance du fonctionnement de l'installation 2 et des horaires d'application de la tarification du barème 4 et, d'autre part, de commande du moyen 9 alternativement de raccordement et d'isolement de manière à durant la plage 6 de tarification à taux T2 dit réduit, d'une part, induire l'alimentation et le chargement de l'ensemble 8 d'accumulation avec l'énergie électrique fournie par le réseau 3 et, d'autre part, induire l'alimentation de l'installation 2 avec l'énergie électrique de ce réseau 3, durant la plage 5 de tarification à taux T1 dit fort, interrompre l'alimentation en énergie électrique de l'installation 2 ainsi que celle de l'ensemble 8 d'accumulation et de restitution, à partir du réseau 3 et établir l'alimentation en énergie électrique de l'installation 2 à partir de l'ensemble 8 dit d'accumulation et de restitution. Les moyens en vue de la mise en oeuvre du procédé de l'invention comprennent évidemment des éléments 10, 11 de liaison électrique, d'une part, entre le réseau 3 et le dispositif 1 mettant en oeuvre le procédé et, d'autre part, entre le dit dispositif 1 et l'installation 2 à alimenter. Classiquement, l'énergie électrique distribuée sur le réseau 3 est de type alternatif et d'un voltage déterminé. Le moyen 8 d'accumulation et de restitution d'énergie électrique comprend - une unité 8A de conversion de l'énergie électrique alternative du réseau en énergie électrique de type continu, - une unité 8B accumulatrice d'énergie électrique de type continu acceptant la charge et la décharge, - une unité 8C de chargement de l'unité 8B accumulatrice avec l'énergie électrique de type continu délivrée par le moyen 8A de conversion, - une unité 8D de conversion de l'énergie électrique accumulée, en énergie électrique de caractéristiques électriques compatibles avec l'alimentation de l'installation 2. De préférence, le moyen 12 de surveillance du fonctionnement de l'installation et des horaires de tarification du barème 4 comprend au moins une unité 12A qui, pendant l'alimentation de l'installation 2 à partir de l'énergie électrique accumulée, assure la surveillance de la quantité d'énergie en réserve et en cas d'insuffisance, d'une part, l'interruption de l'alimentation de l'installation sur la base de l'énergie accumulée et, d'autre part, la commande de son alimentation à partir du réseau 3. De manière notable, pour surveiller les horaires d'application de la tarification du barème 4 - on met en oeuvre un dispositif 13 d'élaboration de signaux S dits de commande à des instants préprogrammés qui sont déterminés en fonction des horaires des différentes plages 5, 6 de tarification du barème 4 et, - on programme ce dispositif 13 de manière telle qu'il élabore au moins un signal S à chaque instant de transition d'une plage 5, 6 horaire à une autre, - on exploite au moins certains des signaux S pour commander les différentes opérations de gestion d'énergie électrique que sont . l'alimentation de l'installation 2, via le réseau 3, . l'alimentation de l'ensemble 8 d'accumulation et de restitution, via le réseau 3, . la coupure de l'alimentation de l'installation 2, via le réseau 3, . la coupure de l'alimentation de l'ensemble 8 d'accumulation et de restitution, via le réseau 3, . l'alimentation en énergie électrique de l'installation 2, via l'ensemble 8 d'accumulation et de restitution, . la coupure de l'alimentation de l'installation 2, via l'ensemble 8 d'accumulation et de restitution. Les moyens en vue de la mise en oeuvre du procédé comprennent donc au moins un dispositif 13 qui est équipé - d'une horloge 14 générant des signaux dits de date, - d'une unité 15 d'élaboration de signaux S dits de commande à des instants préprogrammés, dits dates, qui sont déterminés notamment en fonction des horaires des différentes plages 5, 6 de tarification du barème 4, - d'une unité 16 de mémorisation, d'une part, de ces dates d'élaboration de signaux, et ce, sous forme comparable avec le signaux de date générés par l'horloge 14 et, d'autre part, des signaux S associés à chacune de ces dates, - d'une unité 17, d'une part, de comparaison entre les signaux de dates émis par l'horloge 14 et ceux mémorisés fonction des horaires des différentes plages 5, 6 de tarification du barème 4 et, d'autre part, d'élaboration en cas d'identité entre ces dates, au moins du signal S associé à la date mémorisée comparée. Classiquement, le réseau 3 de distribution de l'énergie électrique sert également de support pour le transport de signaux S caractéristiques du début ou de la fin d'une des plages 5, 6 du barème 4. De manière notable, pour régir l'alimentation de l'installation 2 en énergie électrique, on surveille l'apparition sur le réseau 3 des signaux S caractéritiques du début et de la fin des plages 5, 6 du barème 4 et on exploite au moins certains de ces signaux S pour commander les différentes étapes d'alimentation de l'installation 2 sur le réseau 3 d'accumulation de l'énergie électrique du réseau d'alimentation de l'installation 2 par l'énergie accumulée. Les moyens pour la mise en oeuvre du procédé comprennent donc une unité 18, d'une part, de détection des signaux S transportés sur le réseau 3 et, d'autre part, de commande des différents moyens 9 à 11 de raccordement et d'isolation. REVENDICATIONS 1. Procédé d'alimentation en énergie électrique d'au moins une installation (2) consommatrice de cette énergie, et ce, à partir d'un réseau (3) général de distribution, l'énergie électrique consommée par l'installation (2) faisant l'objet d'une tarification horaire selon un taux horaire (T1, T2) objet d'au moins un barème (4) journalier préétabli, lequel barème (4) comprenant au moins deux plages horaires (5, 6) consécutives de tarification dont une pendant laquelle toute consommation d'énergie électrique fait l'objet d'une facturation selon un taux (T1) dit réduit et une autre pendant laquelle la consommation fait l'objet d'une facturation selon un taux (T2) dit fort, ce procédé étant CARACTERISE en ce que - on détermine, notamment par calcul, la quantité d'énergie électrique consommable par l'installation (2) pendant la durée de la plage horaire (5) de facturation à taux horaire (T2) dit fort, - on surveille le fonctionnement de l'installation (2) et les horaires d'application de la tarification du barème (4), - durant la plage (6) de tarification à taux (T2) dit réduit, on accumule une quantité d'énergie électrique au moins égale à celle nécessaire pour alimenter l'installation (2) pendant la durée de la plage (5) de tarification à taux (T2) dit fort, on alimente ladite installation (2) avec l'énergie électrique du réseau (3) à l'exclusion de celle accumulée, - durant la plage (5) de tarification à taux (T1) dit fort, on interrompt l'alimentation en énergie électrique de l'installation (2) ainsi que l'accumulation d'énergie électrique à partir du réseau (3) et, on restitue, à l'installation (2), l'énergie électrique accumulée pendant la plage de tarif au taux dit réduit, cette restitution ayant lieu selon un potentiel de restitution instantané en rapport avec celui de consommation instantanée de l'installation (2) et avec des caractéristiques électriques compatibles pour l'alimentation de l'installation (2). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour surveiller les horaires d'application de la tarification du barème (4) - on met en oeuvre un dispositif (13) d'élaboration de signaux (S) dits de commande à des instants préprogrammés qui sont déterminés en fonction des horaires des différentes plages (5, 6) de tarification du barème (4) et, - on programme ce dispositif (13) de manière telle qu'il élabore au moins un signal (S) à chaque instant de transition d'une plage (5, 6) horaire à une autre, - on exploite au moins certains des signaux (S) pour commander les différentes opérations de gestion d'énergie électrique que sont l'alimentation de l'installation (2), via le réseau (3), . l'alimentation de l'ensemble (8) d'accumulation et de restitution, via le réseau (3), . la coupure de l'alimentation de l'installation (2), via le réseau (3), . la coupure de l'alimentation de l'ensemble (8) d'accumulation et de restitution, via le réseau (3), l'alimentation en énergie électrique de l'installation (2), via l'ensemble (8) d'accumulation et de restitution, . la coupure de l'alimentation de l'installation (2), via l'ensemble (8) d'accumulation et de restitution. 3. Procédé selon la revendication 1 et dans lequel le réseau (3) de distribution de l'énergie électrique sert également de support pour le transport de signaux (S) caractéristiques du début ou de la fin d'une des plages (5, 6) du barème (4) caractérisé en ce que, pour régir l'alimentation de l'installation (2) en énergie électrique, on surveille l'apparition sur le réseau (3) des signaux (S) caractéritiques du début et de la fin des plages (5, 6) du barème (4) et on exploite au moins certains de ces signaux (S) pour commander les différentes étapes d'alimentation de l'installation (2) sur le réseau (3) d'accumulation de l'énergie électrique du réseau d'alimentation de l'installation (2) par l'énergie accumulée. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérise en ce qu'au moins pendant l'alimentation de l'installation (2) à partir de l'énergie électrique accumulée, on surveille la quantité d'énergie en réserve et en cas d'insuffisance, on interrompt l'alimentation de l'installation sur la base de l'énergie accumulée et on commande son alimentation à partir du réseau (3). 5. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisés en ce qu'ils consistent en au moins - un moyen (7) de détermination, notamment par calcul, de la quantité d'énergie électrique consommable par l'installation (2) pendant la durée de la plage horaire (5) de facturation à taux horaire (T2) dit fort, - un ensemble (8), d'une part, d'accumulation d'énergie électrique d'une quantité d'énergie électrique au moins égale à celle consommable par l'installation (2) pendant la durée de la plage horaire (5) de facturation à taux horaire (T2) dit fort et, d'autre part, de restitution d'énergie électrique avec potentiel de restitution instantané en rapport avec celui de consommation instantanée de l'installation (2) et avec des caractéristiques électriques compatibles pour l'alimentation de l'installation (2), - un moyen (9) permettant d'assurer trois groupes de fonction dont a alternativement, d'une part, le raccordement de l'installation (2) au réseau (3) et, d'autre part, l'isolement de ladite l'installation (2) d'avec ce réseau (3), alternativement, d'une part, le raccordement de l'installation (2) à l'ensemble (8) d'accumulation et de restitution et, d'autre part, l'isolement de la dite installation (2) d'avec cet ensemble (8), alternativement, d'une part, le raccordement de l'ensemble (8) d'accumulation au réseau (3) et, d'autre part, l'isolement dudit ensemble (8) d'avec ce réseau (3), - un moyen (12), d'une part, de surveillance du fonctionnement de l'installation (2) et des horaires d'application de la tarification du barème (4) et, d'autre part, de commande du moyen (9) alternativement de raccordement et d'isolement de manière à durant la plage (6) de tarification à taux (T2) dit réduit, d'une part, induire l'alimentation et le chargement de l'ensemble (8) d'accumulation avec l'énergie électrique fournie par le réseau (3) et, d'autre part, induire l'alimentation de l'installation (2) avec l'énergie électrique de ce réseau (3), durant la plage (5) de tarification à taux (T1) dit fort, interrompre l'alimentation en énergie électrique de l'installation (2) ainsi que celle de l'ensemble (8) d'accumulation et de restitution, à partir du réseau (3) et établir l'alimentation en énergie électrique de l'installation (2) à partir de l'ensemble (8) dit d'accumulation et de restitution. 6. Moyens selon la revendication 5 caractérisés en ce que le moyen 8 d'accumulation et de restitution d'énergie électrique comprend - une unité (8A) de conversion de l'énergie électrique alternative du réseau en énergie électrique de type continu, - une unité (8B) accumulatrice d'énergie électrique de type continu acceptant la charge et la décharge, - une unité (8C) de chargement de l'unité 8B accumulatrice avec l'énergie électrique de type continu délivrée par le moyen 8A de conversion, - une unité (8D) de conversion de l'énergie électrique accumulée, en énergie électrique de caractéristiques électriques compatibles avec l'alimentation de l'installation (2). 7. Moyens selon la revendication 5 caractérisés en ce que le moyen (12) de surveillance du fonctionnement de l'installation et des horaires de tarification du barème 4 comprend au moins une unité (12A) qui, pendant l'alimentation de l'installation (2) à partir de l'énergie électrique accumulée, assure la surveillance de la quantité d'énergie en réserve et en cas d'insuffisance, d'une part, l'interruption de l'alimentation de l'installation sur la base de l'énergie accumulée et, d'autre part, la commande de son alimentation à partir du réseau (3). 8. Moyens selon la revendication 5 caractérisés en ce qu'ils comprennent au moins un dispositif (13) qui est équipé - d'une horloge (14) générant des signaux dits de date, - d'une unité (15) d'élaboration de signaux (S) dits de commande a des instants préprogrammés, dits dates, qui sont déterminés notamment en fonction des horaires des différentes plages (5, 6) de tarification du barème (4), - d'une unité (16) de mémorisation, d'une part, de ces dates d'élaboration de signaux, et ce, sous forme comparable avec le signaux de date générés par l'horloge (14) et, d'autre part, des signaux (S) associés à chacune de ces dates, - d'une unité (17), d'une part, de comparaison entre les signaux de dates émis par l'horloge (14) et ceux mémorisés fonction des horaires des différentes plages (5, 6) de tarification du barème (4) et, d'autre part, d'élaboration en cas d'identité entre ces dates, au moins du signal (S) associé à la date mémorisée comparée. 9. Moyens selon la revendication 5 caractérisés en ce qu'ils comprennent une unité (18), d'une part, de détection des signaux (S) transportés sur le réseau (3) et, d'autre part, de commande du moyen (9) alternativement de raccordement et d'isolation. 10. Dispositif d'alimentation en énergie électrique selon le procédé objet d'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend les moyens selon l'une quelconque des revendications 5 à 9.