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Un filtre actif de puissance est constitué principalement par deux blocs (puisséance et commande) la partie puissance est constituée par [ 7];
• un onduleur de tension de puissance à IGBT avec des diodes en antiparallèle ; • un circuit de stockage d’énergie ;
• un filtre de sortie. la partie commande est basée sur :
•le choix une méthode d’identification des courants perturbés ;
•la régulation de la tension appliquée aux éléments de stockage d’énergie
•la régulation du courant injecté sur le réseau à partir de l’onduleur de tension .
le filtre activé de puissance parallèle a pour but d’empêcher les courants perturbateur (harmonique, réactifs et déséquilibrés) produits par les charges polluantes de circuler à travers l’impédance du réseau en amont du point de connexion du filtre actif .
Onduleurs
Un onduleur est un convertisseur statique assurant la conversion continu – alternatif. Alimenté par le côté continu .
Le type d’onduleur utilisé est l’onduleur de tension. Soit un onduleur triphasé à structure tension illustré par la figure ci-dessus à base d’IGBT munit d’une diode en antiparallèle, constituée de trois bras avec des semiconducteurs de puissance bidirectionnelle en courant commandé à la fermeture et à l’ouverture. Par l’intermédiaire d’un filtre passif, l’onduleur de tension est connecté au réseau électrique.
Le stockage d’énergie ce fait par un système capacitif représenté par un condensateur C jouant le rôle d’une source de tension continue.[11] La qualité de compensation d’un filtre actif parallèle et sa dynamique se répercute sur le choix des paramètres du système.
Présentation des stratégies de commande
Après présentation des différentes topologies de compensation des réseaux électriques, nous étudierons quelques commandes appliquées aux filtres actifs de puissance parallèle pour identifier les harmoniques de courants des charges non linéaires.
Depuis leur apparition en 1976 [18], elles n’ont cessé d’évoluer aboutissant à la compensation de l’énergie réactive et des harmoniques de courant lorsque le système est équilibré .
À ce jour, les chercheurs continuent à améliorer ces commandes afin d’obtenir de meilleurs résultats, tant du point de vue d’une meilleure extraction des perturbations
– amélioration du régime dynamique, diminution du T.H.D, etc. que du développement de nouvelles stratégies de commandes pour une meilleure adaptation et robustesse de ces dernières face aux differents types de charges non linéaires. Il existe deux stratégies de commande, à savoir ;
Méthodes de commande
Commande directe
La méthode des puissances instantanées introduite par Hakagui , exploite la transformation de Concordia des tensions simples et des courants de ligne, afin de calculer les puissances réelles et imaginaires instantanées . La composante fondamentale est transformée en une composante continue et les composantes harmoniques en composantes oscillatoires.
Cette transformation est nécessaire si nous voulons éliminer l’une des composantes de sorte qu’elle soit facile à mettre en œuvre Généralement, pour la méthode classique en utilise un filtre passé haut ou un filtre passe bas pour garder la composante harmonique du signal le schéma suivant présente cette méthode .
Dans ce chapitre, nous avons présenté la topologie de filtres actifs de puissance parallèle à structure tension et les deux stratégies de commande (directe et indirecte) destinées à compenser les harmoniques de courants générés par des charges non linéaires dans un réseau électrique triphasé. Nous avons ensuite présenté la méthode d’identification des courants de référence à savoir la méthode des puissances active et réactive instantanées. En ce qui concerne la poursuite des courants de référence, nous avons rappelé la technique principale de contrôle par hystérésis pour un fonctionnement à fréquence de commutation fixe. La suite du travail est reservée aux travaux de simulation numérique en utilisant le logiciel MATLAB-Simulink des différents modèles de FAP développés en fonction de la topologie du convertisseur utilisé, de la stratégie du contrôle adoptée et de la technique de contrôle des courants de référence appliquée. Pour chaque configuration une analyse et une évaluation des performances en régime permanent et dynamique sont élaborées.
Les résultats de simulation montrent que les différents modèles de FAPs proposés à base des deux stratégies de contrôle utilisées donnent des résultats très satisfaisants en matière de réduction du THD. Les contrôleurs à hystérésis assurent parfaitement leur fonction. Nous remarquons que quelle que soit la stratégie de commande utilisée, le filtre actif de puissance à trois bras donne toujours de meilleurs résultats, car la structure à trois bras apporte un réglage plus fin que d’autres structure. Cependant, si nous comparons le THD entre la commande directe p-q et la commande indirecte p-q, quelle que soit la topologie du filtre actif, nous remarquons que le THD de la commande indirecte p-q est meilleur que celui de la commande directe p-q.
Introduction générale |
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