Chapitre III Filtre actif parralèle multiniveaux
III.8 Résultats de simulation et interprétation
(3.13)
III.8 Résultats de simulation et interprétation III.8.1 Paramètres de simulation
Les données de simulation utilisées sont :
Réseau électrique Charge polluante Filtre parallèle
Tableau III 1: Paramètre de système étudié
III.8.2 Résultats de simulation et interprétation sans filtrage
Les figures au-dessous montrent respectivement l’allure de tension de la charge Vch, le courant de source Is, le courant de charge Ich et le spectre du courant de source.
67
Figure (III.7) : Tension de charge de phase a (Va)
Figure (III.8) : Courant de source de la phase a (Isa)
On observe que le courant de la source avant le filtrage est totalement déformé et cela due à la présence de la charge non linéaire.
68
Figure (III.9) : Courant de charge de la phase a (Icha)
On observe que le courant de la charge avant le filtrage est aussi totalement déformé.
Figure (III.10) : Spectre de courant de source
On observe que le spectre de courant de source avant le filtrage est assez important d’environ 26%.
69
III.8.3 Résultats de simulation et interprétation avec filtrage
Les figures au-dessous montrent respectivement l’allure de courant de source Is, le courant de charge Ich, le courant injecté par le filtre If et le spectre du courant de source.
Figure (III.11) : Courant de source (Is)
Figure (III.12) : Courant de source de la phase a (Isa)
70
Figure (III.13) : Courant de charge de la phase a (Icha)
Figure (III.14) : Courant injecté par le filtre (If)
71
Figure (III.16) : Spectre de courant de source
III.9 Conclusion
D’après les résultats de simulation, nous avons constaté qu’à chaque fois qu’on augmente le niveau les résultats s’améliorent, le THD diminue et le courant de ligne tend de plus en plus à une sinusoïde.
72
Conclusion Générale
De nos jours, la qualité de l'énergie est un domaine de la plus haute importance. À l'heure où l'économie des pays industrialisés repose sur leurs capacités à produire ou à acheter l'énergie, l'utilisation adéquate et sans perte inutile est capitale.
Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’étude et la simulation d’un filtre actif parallèle, pour se faire nous l’avons partagé en trois chapitres.
Dans une première phase, nous avons effectué une étude théorique sur la problématique des perturbations harmoniques générées par des charges non linéaires connectées aux réseaux électriques et les normes standards. Puis, nous avons abordés différentes solutions de dépollution, et le choix d’une solution basé sur les principes de filtrage actif parallèle (FAP) à structure tension a été retenu. Les filtres actifs de puissance ont de meilleures performances de compensation que les filtres passifs conventionnels. Une attention particulière a été portée sur les différents algorithmes de commande du filtre actif de puissance. Il existe une grande variété de configuration pour le filtre actif.
Le second chapitre est consacré à l’étude du filtre actif parallèle à deux niveaux, pour se faire nous l’avons partagé en deux parties : la partie puissance dans laquelle nous avons présenté les différents parties qui constituent le filtre actif parallèle et leurs rôles, et la partie commande qui consiste d’abord en l’identification des harmoniques générés par la charge non linéaire. Ce qui nous a mené à citer deux méthodes d’identification des courants perturbateurs (la méthode des puissances instantanées et la méthode de la détection synchrone). A la fin, nous avons présenté les deux types de commande de l’onduleur (la commande par hystérésis et la commande par MLI), nous avons utilisé la commande MLI.
Toutes nos simulations ont été faites sous environnement Matlab, les résultats que nous avons obtenus révèlent qu’après le filtrage nous avons obtenu de bons résultats en termes de THD.
Au troisième chapitre, nous avons voulu élargir le domaine d’application des filtres actifs parallèles du simple niveau à un niveau multiple. Nous avons d’abord commencé par l’introduction des différents types d’onduleurs multiniveaux et leurs structures à savoir (Onduleurs multiniveaux NPC (Neutral Point Clamped) et multiniveaux multicellulaires).
73
Nous avons vu qu’on peut modéliser le filtre actif multiniveaux en généralisant le modèle du filtre actif simple niveau à l’ordre n, mais il faut aussi généraliser la commande MLI.
Les résultats de simulation ont montré l’intérêt des filtres actifs multiniveaux à savoir dans la finesse des courbes de courant obtenues, la diminution des ondulations de courant, et l’amélioration remarquable du taux de distorsion harmonique THD.
[1] S. KEBIRI, « Modélisation et simulation d’un filtre actif multiniveaux», Thèse de Magister,
UniversitéMouloud MAMMERI, Tizi-Ouzou, Année 2009.
[2] I. Vechiu, «Modelisation et Analyse de l’Intégration de des Energies Renouvelables Dans un
Réseau Autonome», Thèse de Doctorat, Université de Havre, Année 2005.
[3] MA. Kouadria, «Techniques de commande avancées d’un filtre actif parallèle pour améliorer la
qualité d’énergie fournie au réseau autonome hybride», Thèse de Doctorat, Université Ibn KHALDOUN de Tiaret, Année 2017.
[4] I. El Baaklini « Outil de simulation de propagation des creux de tension dans les réseaux
industriels », Thèse doctorat. Institut National Polytechnique de Grenoble 2001.
[5] D. Ould Abdeslam, “Techniques neuromimétiques pour la commande dans les systèmes
élec-triques : application au filtrage actif parallèle dans les réseaux élecélec-triques basse tension,” Thèse de doctorat, Université de Haute Alsace, 2005.
[6] Mohamed Muftah ABDUSALAM, Structures et stratégies de commande des filtres actifs
parallèle et hybride avec validations expérimentales, Thèse de doctorat, Université Henri Poincaré, Nancy-I, soutenance le29/05/2008.
[7] N.H. Mendalek « Qualité de l'onde électrique et moyens de mitigation», Thèse doctorat, Ecole de
technologie supérieure, Université du Québec 2003.
[8] S. Karimi « Continuité de service des convertisseurs triphasés de puissance et prototypage
"FPGA in the loop": application au filtre actif parallèle », Thèse Doctorat. Université Nancy-I 2009.
[9] N. Belhaouchet, "Fonctionnement a fréquence de commutation constante des convertisseurs de
puissance en utilisant des techniques de commande avancées application : amélioration de la qualité de l’énergie", thèse de doctorat en sciences, Université Ferhat Abbas Sétif, Algérie, 2011.
[10] S. BERNARD, G. TROCHAIN Deuxième génération de compensateur actif d'harmoniques
forte capacitébasé sur le mode d'injection du courant.MGE UPS SYSTEMS, MGE0121UKI 1998.
[11] N. BRYANT Etude et commande généralisées de filtres actifs parallèles :Compensation globale
ou sélective des harmoniques : Régime équilibré oudéséquilibré.Thèse de Doctorat, Université de Nantes, 1999.
[12] MAE. ALALI Contribution à l’étude des compensateurs actifs des réseaux électriquesBasses
Tension.Thèse de Doctorat, Université Louis Pasteur – Strasbourg I, 2002.
[13] C. FETHA Analyse et amélioration de l’indice de la non-symétrie de tension dans laqualité de
l’énergie électrique.Thèse de Doctorat, Université de Batna, 2006.
[14] D. OULD ABDESLAM, J. MERKLE, R. NGWANYI, Y-A.CHAPUISArtificial Neural
Networks for Harmonic Estimation in Low-Voltage PowerSystems.
[15] H. KOUARA Application d’un filtre actif série au contrôle de la tension d’un réseau
bassetension.
[17] P. NONNON Contribution à l’étude d’un redresseur à MLI à perturbations minimales
duréseau.Thèse de Doctorat, Institut national polytechnique de Lorraine, 1991.
[18] Y. SAHALI, M.K. FELLAHP rincipe de la compensation harmonique des ondes multiniveaux.
Conference on electrical ingineering CEE’02, université de Batna, 2002.
[19] O. FADLI Modélisation et commande non linéaire de l’association : Machine synchroneà
aimants permanents – onduleur de tension à trois niveaux.Mémoire de Magister, Université de Batna, 2006.
[20] J.S. MARIÉTHOZ Étude formelle pour la synthèse de convertisseurs multiniveaux
asymétriques : Topologies, modulation et commande.Thèse de Doctorat, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, 2005.
[21] H.Gheraia, E.M.Berkouk, G.Manesse High voltage three PWM rectifiers - Seven-level NPC
voltage sourceinverter cascade. Application to the induction machine drive. Laboratoire de Commande des Processus –ENP, Laboratoire d’ElectricitéIndustrielle -CNAM-Paris, 2003.
[22] J.S. MANGUELLE Convertisseurs multiniveaux asymétriques alimentés par transformateurs
multisecondaires basse – fréquence : Réactions au réseau d’alimentation.Thèse de Doctorat, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, 2005.
[23] D. OULD ABDESLAM, P. WIRA, J. MERKLE, Y-A. CHAPUIS,D. FLIELLERStratégie
neuromimétique d’identification et de commande d’un filtre actifparallèle.Revue des Systèmes, Série Revue Internationale de Génie Electrique (RSRIGE),vol. 9, no. 1, pp 35-64, 2006.
[24] A. DONZEL Analyse géométrique et commande active sous observateur d’un onduleurtriphasé
à structure multicellulaire série.Thèse de Doctorat, Institut national polytechnique de Grenoble, 2000.
[25] M. AIMÉ Évaluation et optimisation de la bande passante des convertisseurs statiques
Application aux nouvelles structures multicellulairesThèse de Doctorat, Institut national polytechnique de Toulouse, 2003.
[26] P. Davancens, T. Meynard Étude des convertisseurs multicellulaires parallèles : 1.
Modé1isation.