Modélisation et commande d'un UPFC utilisé en filtrage des courants harmoniques d'un réseau électrique

Abstract

Dans un réseau électrique basse tension, les harmoniques, la puissance réactive, les déséquilibres de courant et de tension, et les creux de tension ont des effets néfastes sur les équipements électriques. Dans cette thèse, nous avons abordé les structures de filtres actifs parallèles et combinées (UPFC) en vue d’étudier la compensation des perturbations des courants harmoniques susceptibles d’apparaître dans le réseau électrique. Nous avons élaboré deux modèles de commande de la cascade redresseur à deux niveaux-onduleurs à deux niveaux (ou UPFC), les deux techniques de commandes sont: la commande MLI et la commande par hystérésis, elles sont appliquées pour l’onduleur ainsi que pour le redresseur. Ce mémoire est divisé en quatre chapitres: Le premier chapitre sera consacré à la description des perturbations en courant et en tension pouvant intervenir dans un réseau électrique. Nous évoquerons la distribution harmonique avec ses principales sources telles que: les harmoniques de courants dus aux charges non linéaires, les conséquences et les normes inhérentes à ces perturbations seront analysées. Dans ce chapitre, nous présenterons également les solutions traditionnelles et modernes de dépollution. Dans le second chapitre, nous étudierons les méthodes d’identification des courants harmoniques et leurs applications à la détermination des courants harmoniques de référence que doit générer le filtre actif. La méthode qu’on a utilisé est celle des puissances réelles et imaginaires instantanées. Nous passerons ensuite à la validation de cette dernière en vue d’un bon fonctionnement du filtre actif parallèle utilisé quelque soit la charge polluante raccordée au réseau. Le troisième chapitre est réservé au filtre actif parallèle, il est partagé en trois parties essentielles: dans la première partie on modélisera le filtre actif parallèle, dans la deuxième partie nous aborderons les deux types de commandes utilisées: la commande par hystérésis et la commande MLI triangulo-sinusoïdal; on terminera ce chapitre par les différents résultats de simulation avec et sans compensation de l’énergie réactive. Dans le quatrième chapitre, on abordera la combinaison parallèle-série dite aussi « UPFC », on modélisera l’UPFC dans une première partie ensuite le redresseur MLI dans la seconde partie, et on terminera également le chapitre par les résultats de simulation. Une conclusion générale clôturera ce mémoire.