THÈSE - Université Ferhat Abbas de Sétif

Résumé
Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’actions curatives afin d’améliorer la qualité de l’énergie et
particulièrement compenser la pollution harmonique, la puissance réactive mais aussi les
déséquilibres. Un filtre actif parallèle triphasé (SAPF) constitue le dispositif de dépollution et un pont
PD3 alimentant une impédance de type R-L représente la charge non linéaire. Après une modélisation
de la structure du SAPF, une synthèse sur l’estimation des paramètres le constituant, tel que la
tension du bus continu V dc, la valeur de la capacité de stockage C dc et de l’inductance de couplage ou
filtre de sortie L f, nous a permis d’obtenir les paramètres optimaux qui sont exploités en simulation et
de façon expérimentale. Avec des techniques de commande du type suivi de consigne, une PLL
multivariable et un régulateur de type IP ont été synthétisés et leur stabilité et robustesse ont été
confirmées avant d’être introduits dans les stratégies de commande développées.
A partir des mesures des courants et des tensions du réseau respectivement i si, v si, ainsi que de
la tension du bus continu V dc, des techniques de commande en courant, en tension et en puissance ont
été élaborées et analysées en simulation puis validées expérimentalement sur le banc d’essai du
laboratoire. Une comparaison détaillée est établie avec comme critères la simplicité d’implémentation,
la stabilité et la robustesse de la commande aux différents régimes équilibré et déséquilibré, la présence
de la HF et finalement la qualité de l’énergie fournie relativement aux normes imposées.
Mots-clés: Pollution harmonique, qualité de l’énergie, filtres actifs de puissance, techniques de
contrôle, implémentation temps réel
Abstract
This thesis is in keeping with the general pattern of curative operations in order to improve
energy quality and particularly to make up for harmonic pollution, reactive power but also
unbalances. A three-phase shunt active power filter (SAPF) constitutes the disturbances mitigation
device and a PD3 bridge feeding a type R-L impedance represents the nonlinear load. After a
modelling of the SAPF structure, a synthesis on the parameters estimation, such as the DC voltage
V dc, the value of storage capacity C dc and the coupling inductance or output filter L f, enabled us to
obtain the optimal values of parameters which are exploited in simulation and in an experimental way.
With techniques based on tracking control design, a multivariable PLL and a type IP regulator were
synthesized and their stability and robustness were confirmed before being introduced into the
developed strategies of order.
From network currents and voltages measurements respectively i si, v si, as well as DC voltage
V dc, control techniques were worked out running in current, in voltage and power and analyzed in
simulation then validated in laboratory experiment test bench. A detailed comparison is made with
criteria as the simplicity of implementation, the stability and the robustness of the order to the various
modes balanced and unbalanced, the HF presence and finally the energy quality provided relating to
the imposed standards.
Keywords: Harmonic pollution, power quality, power active filters, control methods, real time
implementation