Réduction de la pollution des réseaux électriques basses tensions fondée sur les compensateurs actifs : théorie et réalisation

Abstract

L’objectif poursuivi dans cette thèse porte sur la dépollution des réseaux électriques basses tensions par des compensateurs actifs. Ces derniers sont basés sur l’évolution de l’électronique de puissance. Nous voulons dire que les convertisseurs de tension DC-AC (les onduleurs) sont des solutions modernes pour minimiser le maximum possible de tous les harmoniques injectés par la charge non linéaire. Dans notre travail, nous avons proposé une approche pour diminuer le taux de distorsion d’harmoniques (THD) du courant de source et d’autre approche pour améliorer le facteur de puissance par un filtre actif parallèle de puissance (shunt Active Power Filter – sAPF en anglais). Pour cela, nous présenterons des structures d’onduleurs, deux, trois et cinq niveaux à structure NPC d’une part, et les différentes techniques de commande entre classiques et intelligentes d’autre part. D’abord, nous avons utilisé deux techniques de commande d’un système de filtrage actif parallèle à deux niveaux, la première, c’est la commande SVPWM, et la deuxième c’est la commande DPC. Ensuite, nous avons fait une étude comparative entre la commande par logique floue type-1 (LFT-1) et le régulateur classique PI en comparant entre les trois types d’onduleurs précédents. Les résultats de simulation sous l’environnement MATLAB/Simulink nous ont montré clairement que la commande LFT-1 est plus performante que le régulateur PI. Enfin, nous avons étudié une autre technique de commande par un système d’intelligence artificiel, c’est la commande par logique floue type-2 (LFT-2) employé dans un filtre actif parallèle à cinq niveaux à structure NPC. En se référant à la commande SVPWM et aux trois dernières commandes qui sont employées avec la méthode des puissances instantanées active et réactive PQ. Nous avons clôturé ce travail par une validation expérimentale du système en employant la commande DPC. Les résultats de simulation nous permettent quelle importance d’augmenter le niveau de l’onduleur d’une part et la stratégie de commande utilisé d’autre part pour l’amélioration du THD et le facteur de puissance en même temps.