Filtrage actif parallèle dans un

réseau électrique

Réalisé par :

Ayman EDDEGDAG

Houssam NEJJAR

Safouane HADINE

Nisrine EL ORF

4ème annéeIngénierie des systèmes automatisés et contrôle qualité

Encadré par :

M. Ouadie

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Année universitaire 2013/2014

Charge non linéaire

Effets des harmoniques des courants et du courant réactif

Normes et recommandations

Généralités sur l’analyse harmonique

Les filtres actifs parallèles

Méthode des puissances instantanées

Onduleur triphasé en pond à MLI

Commande d’un onduleur par hystérésis

Commande d’un onduleur par un régulateur PI+MLI

2Conclusion

Généralités sur l’analyse harmonique

Les charges linéaires Les charges non linéaires

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Les charges

Exemples de charges non-linéaires

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5

Caractérisation d’une charge

"non linéaire"S= V IApparente S :

Active P :1 1

P=VI cosφ

Réactive Q :1 1

Q=VI sinφ

Il existe de la puissance déformante D

2 2

1P Q =VI < S

2 2 2D= S P Q

2 2

1D= S S

La puissance déformante est liée aux harmoniques de courant

La puissance réactive Q sera donc :

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Caractérisation d’une charge

"non linéaire"

Des grandeurs de caractérisation utiles

Le facteur de déplacement :1

2 2

Pcosφ

P Q

Le facteur de puissance fp :p

Pf =

S

2 2 22 22 3 n1

dh1 1

I I ....II IT

I I

Le taux de distorsion harmonique:

facteur de crête (Fc):

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Effets des harmoniques des courants et du courant réactif

Normes et recommandations européennes sur la qualité des réseaux NF EN 50160

Elle caractérise la qualité de la tension fournie par le réseau public de distribution basse tension dans des conditions normales l’exploitation. Ces critères de perturbation de l’énergie apportée par le réseau et constatable au poste de livraison du client concernent quatre familles :

→ La fréquence,→ L’amplitude ou le niveau de tension,→ La forme d’onde,→ La symétrie des tensions triphasées.

Par la suite ces familles peuvent se décliner en plusieurs critères élémentaires tels que : - creux de tension,- diminution de la valeur efficace,- surtension impulsionnelle ou transitoire, - fluctuation rapide de tension ou flicker,- déséquilibre du système triphasé, - harmoniques,- variation de fréquence.

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Réglementation

Les règles de limitation des courants harmoniques recommandées aux clients par EDF à

travers le contrat EMERAUDE sont données dans le tableau ci-dessous:

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Concernant la puissance réactive, EDF autorise ses clients à en consommer, sans être facturé,

jusqu’à 40% de la puissance active absorbée.

Simulation de la charge non-linéaire

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Comment lutter contre les

harmoniques

• Filtrage passif :

– techniquement simple.

– non adaptatif aux variations de la

– charge et du réseau.

– lourd si beaucoup d’ harmoniques à filtrer.

– phénomène de résonance

• Filtrage actif :

– Le volume physique du filtre est plus réduit.

– La capacité de filtrage est supérieure.

– La flexibilité et adaptabilité sont très supérieures.

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Les filtres actifs parallèle

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Analyse harmonique des signaux

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Onduleur triphasé en pont à MLI

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La tension composée d’un onduleur :

Signaux de commande et de sortie d'un onduleur

3

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Validation de l’onduleur MLI

tension donnée par un onduleur MLICourant donnée un par onduleur MLI

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Méthode des puissance instantanéeEn présence des harmoniques, la puissance apparente est composée de trois parties :

La transformation triphasée permet d'écrire, la relation des tensions et courant suivante :

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La puissance active instantanée, notée P(t), est définie par la relation suivante :

Méthode des puissance instantanée

De la même manière, la puissance imaginaire instantanée peut s’écrire sous la forme suivante :

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A partir des relations, nous pouvons établir la relation matricielle suivante :

Dans le cas général, chacune des puissances p et q comporte une partie continue et une partie alternative, ce qui nous permet d'écrire l’expression ci-dessous :

Méthode des puissance instantanée

Calcul des courants perturbateurs:

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Les courants de référence , sont calculés à partir de la transformation

inverse:

Validation de la méthode des puissances instantanées

Structure générale de la méthode des puissances instantanéesSchéma d’obtention des courants harmoniques de repère α-β

Structure de courants de références

Simulation des courants de références

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Commande par hystérésis

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Simulation de la commande à hystérésis sur Matlab

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Description d’un protocole de simulation

• Pour Y= 0.1 • Pour Y=1

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CONCLUSION

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