Identification des courants harmoniques par les réseaux neuronaux

Identification des courants harmoniques par les
réseaux neuronaux

Solutions de dépollution des réseaux électriques

Le respect de ces normes exige l’éliminationprogressive des composants harmoniques de la charge polluante connectée au réseau électrique. Deux types de solutions sont possibles : les solutions classiques et les solutions modernes.

Solutions classiques

Pour résoudre les problèmes de perturbation du réseau électrique, il existe plusieursmoyens pour réduire ces harmoniques qui reposent sur des composants passifs (Inductance, condensateur, transformateur) et/ou des branchements qui modifient le schéma de l’installation. a) Diminution de l’impédance de la source L’une des solutions de la dépollution harmonique est la surdimensionnement des éléments composant le réseau (abaisser la valeur de l’impédance de la source). En pratique cela revient à choisir un générateur à faible impédance harmonique, ou à brancher le pollueur directement sur un transformateur le plus puissant [29]. Chapitre 1 Perturbation des réseaux électriques et principe de compensation 13 b) Transformateur à deux secondaires Il est possible d’éliminer certains rangs d’harmoniques en utilisant des transformateurs ou des autotransformateurs avec plusieurs secondaires déphasés. Cette solution est largement employée dans le cas de redresseur de très fortes puissances. Cette configuration entraîne un déphasage de 30° entre les tensions des deux secondaires. Le calcul montre que les harmoniques de rangs (6k ± 1) avec k impair sont éliminés au primaire du transformateur. Les premiers harmoniques éliminés sont également les plus importants en amplitude, pour k=1, les harmoniques 5 et 7. Les premiers harmoniques présents sont le 11 et le 13. Il est possible de généraliser cette méthode, en augmentant le nombre redresseurs et le nombre de secondaire du transformateur en choisissant correctement les déphasages relatifs de chacun des secondaires. c) Filtre Passif Le principe du filtrage passif consiste à modifier localement l’impédance du réseau afin de faire dévier les courants harmoniques et éliminer les tensions harmoniques résultantes. Ces filtres sont composés d’éléments capacitifs et inductifs qui sont disposés de manière à obtenir une résonance série sur une fréquence déterminée. Deux types de filtres passifs sont généralement utilisés : • Filtre passif résonant Le filtre passif résonant est constitué d’un condensateur monté en série avec une inductance. Ces éléments sont placés en dérivation sur l’installation et accordés sur un rang d’harmonique à éliminer (figure I .7). L’impédance de cet ensemble est très faible pour sa fréquence d’accord « AB », et se comporte ainsi comme un court-circuit pour l’harmonique considéré[30]. Fig I.7 Filtre passif résonant La fréquence de résonance « CD » de tel filtre est représenté comme suit : CD =  « E√GH (I.7) La lourdeur de cette solution et le risque de voir apparaître des résonances avec les autres inductances du réseau sur d’autres fréquences conduisent à limiter à ces deux types de filtres. L’emploi des filtres passifs résonants imposent les précautions suivantes :  S’assurer que la fréquence d’Antirésonance soit suffisamment éloignée du rang harmonique  Mettre en tête que l’existence d’harmoniques sur le réseau peut entraîner un échauffement supplémentaire des condensateurs. • Les filtres passif amortis Un filtre passif amorti d’ordre deux (Figure I .8) est utilisé Pour atténuer toute une bande de fréquence. Il est constitué d’un filtre passif résonant auquel est adjointe une résistance d’amortissement.  La fréquence de résonance « Malgré son utilisation d’inconvénients :  Manque de souplesse à s’adapter aux variations du réseau et de la charge,  Equipement volumineux,  Problèmes de résonance avec l’impédance du réseau. 

Solutions modernes

Pendant ces dernières années l’utilisation des convertisseurs statiques. L’apparition de nouveaux composants semi transistors Mosfets et IGBT, a permis de concevoir une nouvelle structure de filtrage moderne efficace appelée filtre actif. Le principe est opposition de phase et d’amplitude, telle que l’onde résultante soit génère un courant qui est composé des seuls harmoniques (même amplitude et en opposition de phase) du courant dans la charge. Les filtres actifs peuvent être topologie ou encore leur nombre de phases. Suivant leurs topologies, les filtres actifs peuvent être en série, en parallèle ou mixtes  Fig I.8 Filtrage passif amorti CD » d’un tel filtre est exprimé comme suit : CD = 1I.D « EDI0JGH utilisation intensive dans l’industrie, il peutprésenter souplesse à s’adapter aux variations du réseau et de la charge, Equipement volumineux, Problèmes de résonance avec l’impédance du réseau. Pendant ces dernières années, la dépollution harmonique peut être traitée s convertisseurs statiques. L’apparition de nouveaux composants semi-conducteur, comme les thyristors GTO et les IGBT, a permis de concevoir une nouvelle structure de filtrage moderne f. Le principe est d’injecter dans le réseau des harmoniques en opposition de phase et d’amplitude, telle que l’onde résultante soit sinusoïdale. Pour cela, il génère un courant qui est composé des seuls harmoniques (même amplitude et en opposition e) du courant dans la charge. Les filtres actifs peuvent être classés selon le type de convertisseur utilisé topologie ou encore leur nombre de phases. Suivant leurs topologies, les filtres actifs peuvent être en série, en parallèle ou mixtes [31]. Perturbation des réseaux électriques et principe de compensation (I.8) il peutprésenter beaucoup souplesse à s’adapter aux variations du réseau et de la charge, dépollution harmonique peut être traitée et compensé par conducteur, comme les thyristors GTO et les IGBT, a permis de concevoir une nouvelle structure de filtrage moderne d’injecter dans le réseau des harmoniques en sinusoïdale. Pour cela, il génère un courant qui est composé des seuls harmoniques (même amplitude et en opposition convertisseur utilisé, selon leur topologie ou encore leur nombre de phases. Suivant leurs topologies, les filtres actifs peuvent 

Filtre actif série

Le filtre est placé en série entre la source et la charge non linéaire pour forcer le courant de la source à être sinusoïdal. Cette approche est basée sur le principe d’isoler les harmoniques par le contrôle de la tension de sor présente une impédance élevée au courant harmonique, ce qui la source ou vers la charge. Il se comporte donc, comme une source de tension contrôlable. Il est surtout utilisé pour filtrer les harmoniques générés par les charges de tensions harmoniques [32, 33, 34].

Filtre actif parallèle

Ce filtre est surtout utilisé pour éliminer les courants harmoniques génératrices de courants harmoniques utilisé pour compenser la puissance réactive, dues à l’interaction entre la ligne et le filtre p Ce filtre est un onduleur avec la charge dans le but d’injecter un courant harmonique de même amplitude et de phase opposée que celui de la charge. Perturbation des réseaux électriques et principe de compensation 16 est placé en série entre la source et la charge non linéaire pour forcer le courant de la source à être sinusoïdal. Cette approche est basée sur le principe d’isoler les harmoniques par le contrôle de la tension de sortie du filtre actif série. En d’autres termes présente une impédance élevée au courant harmonique, ce qui empêche ce la source ou vers la charge. Il se comporte donc, comme une source de tension contrôlable. Il st surtout utilisé pour filtrer les harmoniques générés par les charges de tensions harmoniques Fig I.9 Filtre actif série filtre est surtout utilisé pour éliminer les courants harmoniques généré génératrices de courants harmoniques. Ce principe est illustrépar la figure( la puissance réactive, pour amortir les résonances parallèle ou série dues à l’interaction entre la ligne et le filtre passif et pour balancer les courants déséquilibrés. à modulation de la largeur d’impulsion (MLI) placé en parallèle avec la charge dans le but d’injecter un courant harmonique de même amplitude et de phase charge. Il agit comme une source de courant harmonique réglable Perturbation des réseaux électriques et principe de compensation est placé en série entre la source et la charge non linéaire pour forcer le courant de la source à être sinusoïdal. Cette approche est basée sur le principe d’isoler les harmoniques par termes, le filtre actif série empêche ce courant d’aller vers la source ou vers la charge. Il se comporte donc, comme une source de tension contrôlable. Il st surtout utilisé pour filtrer les harmoniques générés par les charges de tensions harmoniques généré par les charges ure(I.10). Il peut être pour amortir les résonances parallèle ou série es courants déséquilibrés. largeur d’impulsion (MLI) placé en parallèle avec la charge dans le but d’injecter un courant harmonique de même amplitude et de phase de courant harmonique réglable. Chapitre 1 Perturbation des réseaux électriques et principe de compensation c) Conditionneur universel de la qualité d’onde La combinaison d’un filtre actif série et d’un filtre actif parallèle conditionneur universel de la qualité d’onde (UPQC »cette configuration est illustré par la simultanément servant à améliorer la qualité de la tension (compensation d’harmoniques, de puissance réactive, régulation et stabilisation de tension, etc.). Le filtre actif série a pour principales fonctions d’isoler les harmoniques e compenser la puissance réactive et les tensions déséquilibrées. Le rôle du filtre actif parallèle est d’absorber les courants harmoniques, de compenser la puissance réactive, de compenser les courants de séquence négative et de faire la régulation de la capacité deux filtres actifs .