Etude de la commande par élimination d'harmoniques des onduleurs multiniveaux avec équilibrage des tensions du bus continu

Abstract

Le travail présenté porte sur l’étude de la commande des onduleurs multiniveaux par la MLI à élimination d’harmoniques et l’étude de l’équilibrage des tensions du bus continu. En premier lieu, les instants de commutation des interrupteurs formant les onduleurs de niveaux 3, 5, 7, 9 et 11 sont calculés en utilisant la MLI à élimination d’harmoniques. Le but est la détermination des instants de commutation des interrupteurs permettant d’annuler les harmoniques les plus indésirables de rang 5, 7 et 11 tout en imposant le fondamental à une valeur désirée. Pour obtenir ces instants nous sommes amenés à résoudre des systèmes d’équations algébriques non linéaires. Cette résolution est obtenue en utilisant la méthode d’élimination dyalitique et les polynômes symétriques. La comparaison des résultats a permis de constater que la méthode analytique est plus rigoureuse que la méthode de Newton-Raphson. Elle a permis la détermination de toutes les solutions possibles des systèmes étudiés sans aucune initialisation au préalable contrairement à la méthode itérative. Dans le but de rendre la commande en temps réel par cette MLI souple et moins compliquée en termes de capacité mémoire, des réseaux de neurones sont dimensionnés aptes à générer les caractéristiques de commandes des onduleurs étudiés obtenus dans la première section. Les trois réseaux relatifs aux onduleurs à 3, à 5 et à 7 niveaux sont implémentés sur un circuit FPGA en utilisant le langage VHDL. En outres, la stabilité des tensions du bus continu est aussi étudiée. Pour cela, nous avons proposé d’exploiter l’effet des vecteurs tension redondants sur la tension des condensateurs du bus contin. Nous avons montré qu’il est possible de commander les onduleurs multiniveaux par la MLI basée sur l’élimination d’harmonique tout en assurant l’équilibrage des tensions aux bornes des condensateurs formant le bus continu.