Ces solutions sont propos´ees comme des solutions efficaces de d´epollution des r´eseaux
´
electriques afin de traiter les inconv´enients inh´erents aux solutions traditionnels comme les filtres passifs.
La premi`ere solution de d´epollution consiste `a fabriquer la charge la moins polluante possible, comme le pont redresseur dod´ecaphas´e, de mani`ere `a r´eduire le taux d’´emission d’harmoniques. Les appareils `a pr´el`evement sinuso¨ıdal sont aussi propos´es pour la compen-sation des harmoniques et de la puissance r´eactive. Cependant, ces solutions entraˆınent un coˆut suppl´ementaire et demandent plus que le savoir-faire habituel pour les mettre en œuvre.
De plus, ces solutions ne r´esolvent pas les probl`emes caus´es par les charges polluantes qui existent sur le march´e.
imposer un changement aux installations, une famille de filtres a ´et´e propos´ee comme une solution de d´epollution des perturbations en courant.
1.4.2.1 Filtre actif parall`ele
Le filtre actif parall`ele (Voire figure 1.8) est compos´e d’un onduleur connect´e au r´eseau par l’interm´ediaire d’un filtre passif LR. Il se connecte en parall`ele avec le r´eseau triphas´e et injecte en temps r´eel les composantes harmoniques des courants absorb´es par les charges non lin´eaires connect´ees au r´eseau. Ainsi, le courant fourni par la source d’´energie devient sinuso¨ıdal. Ces filtres actifs shunt pr´esentent des avantages et des inconv´enients par rapport aux filtres passifs [AK05] [HA10].
Figure 1.8 – Principe du filtrage actif parall`ele.
On peut distinguer trois configurations du filtre actif parall`ele `a structure tension.
a. Filtre monophas´e
Deux diff´erentes configurations du filtre actif parall`ele monophas´e sont pr´esent´ees par la figure 1.9.
Dans la premi`ere configuration (figure 1.9.a), le filtre est principalement compos´e d’un onduleur monophas´e, d’une capacit´e qui sert comme source de tension continue, et d’une inductance liant l’onduleur avec le r´eseau (source du courant).
Dans la deuxi`eme configuration (figure 1.9.b), on ajoute un transformateur et une capa-cit´e C’. Le primaire du transformateur est aliment´e par l’onduleur, le secondaire est connect´e en s´erie avec C’, ainsi cette capacit´e avec le secondaire forment un filtre passif du courant de la charge [RA06].
Figure 1.9 – D´ef´erentes configurations d’un filtre actif monophas´e.
b. Filtre actif parall`ele `a trois fils
Il est compos´e d’un onduleur `a trois bras qui ce connecte en parall`ele avec le r´eseau triphas´e par l’intermid´eaire d’une inductance de couplage. Il injecte en temps r´eel les com-posantes harmoniques des courants absorb´es par les charges non lin´eaires connect´ees au r´eseau. Ainsi, le courant fourni par la source d’´energie devient sinuso¨ıdal [AB08-b].
Figure 1.10 – Configuration d’un FAP `a trois fils.
c. Filtre actif parall`ele `a quatre fils
Un grand nombre de charges monophas´ees peuvent ˆetre aliment´ees `a partir d’un sys-t`eme triphas´e avec le neutre. Elles peuvent causer un courant harmonique excessif dans le neutre, une surcharge due `a la consommation de puissance r´eactive et un d´es´equilibre. Pour r´eduire ces probl`emes, des compensateurs `a quatre fils ont ´et´e d´evelopp´es dans les r´ef´erences [HA10][SI99][PA08]. Les topologies de ce type de filtre seront d´etaill´ees dans le chapitre suivant.
actifs
Le tableau suivant donne une comparaison entre les filtres actifs et les filtres passifs selon plusieurs crit`eres.
Table 1.5 – Caract´eristiques des filtres actifs et passifs.
Crit`ere de comparaison Filtre passif Filtre actif d’harmoniques Action sur les courants
har-moniques
- N´ecessite un filtre pour chaque fr´equence
- Agit simultan´ement sur plusieurs fr´equences
- pas d’adaptabilit´e - adaptabilit´e
- risque de r´esonance - am´elioration de la forme de la tension pas toujours ´evidente Influence de la variation de
fr´equence
- Efficacit´e r´eduite - Aucune cons´equence
Influence de la modification de l’imp´edance
- Risque de r´esonance - Aucune cons´equence
Influence de l’augmentation de courant
- Risque de surcharge et de d´et´ e-rioration
- Aucun risque de surcharge, mais efficacit´e diminu´e
Augmentation de la charge - N´ecessite des modifications sur le filtre, dans certains cas
- Aucun probl`eme si :If<Ih
Action sur les harmoniques - Suivant leurs ordres - possible, grˆace au param´etrage Modification de la fr´equence
fondamentale
- Modification impossible - Possible, grˆace `a la reconfigura-tion
Encombrement - Important - Faible
Poids - Important - Faible
Performance - Pauvre - Bonne
Fiabilit´e - Pauvre - Pauvre
Coˆut - R´eduit - ´Elev´e
Pertes - R´eduites - ´Elev´ees
1.6 Conclusion
Dans ce chapitre on a donn´e des d´efinitions dont la connaissance est n´ecessaire pour comprendre l’ensemble des d´eveloppements de cette th`ese. On a pr´esent´e les diff´erents per-turbations affectant le r´eseau ´electrique, les caract´erisations et les normes impos´ees, puis on montr´e les d´ef´erentes solutions du filtrage, il y a des points positifs ainsi que des points n´ e-gatifs pour chaque type de solution. En vue de leur importance, les filtres actifs du courant sont aujourd’hui au stade de la recherche. Chaque jour on trouve de nouvelles techniques d’identification des perturbations, de commande, et de r´egulation ; le domaine du filtrage actif est toujours en ´evolution. Le chapitre suivant sera consacr´e `a la structure du filtre actif parall`ele `a quatre fils.