THÈSE - Université Ferhat Abbas de Sétif

Chapitre 1. Etat de l’art : pollution harmonique, solutions de dépollution
vers des tensions et des puissances plus élevées, y compris sans transformateur de
couplage.
La première référence sur un filtre actif connecté à un réseau de moyenne tension
date de 2001. La référence [27 Tan] propose la connexion d’un filtre actif shunt
monophasé à l’extrémité d’une ligne de traction de 25kV dans le but de diminuer
les harmoniques de tension aux rangs 3, 5 et 7 au point de connexion du filtre et de
fournir de la puissance réactive pour maintenir la tension sur la ligne. Par la suite,
[28 Tan] propose une étude similaire mais avec un convertisseur de topologie
hybride à cinq niveaux. Un bras de ce convertisseur est composé d’un convertisseur
clampé par le neutre qui utilise des IGBTs et l’autre bras est composé d’un
convertisseur à deux niveaux conventionnel à IGCTs.
Une contribution plus récente est consacrée à un filtre actif à base d’onduleurs en
cascade connecté à un réseau de 4.16kV avec transformateur [29 Ras]. L’auteur
constate qu’une combinaison des semi-conducteurs de puissance élevée et une
inductance de filtre réduit en moyenne tension peut être une solution compétitive,
au niveau du coût, par rapport aux filtres actifs conventionnels en basse tension.
Néanmoins, à présent, les références liées aux filtres actifs de moyenne tension
dans la littérature sont relativement limitées et on constate plutôt une évolution
vers l’utilisation de filtres hybrides pour ce type d’application. En effet, ces filtres se
présentent comme une solution très intéressante pour surmonter les limitations
des filtres actifs, surtout en ce qui concerne la montée en tension.
D’un côté, dans [30 Lou], l’auteur propose l’utilisation d’un filtre actif hybride à
base d’un onduleur multiniveaux à capacité flottante pour se connecter à un réseau
de 20kV. L’onduleur se comporte comme un diviseur de tension dans le but de
limiter la tension que doit supporter le filtre actif. D’un autre côté, dans [31 Sri], est
décrit un filtre actif hybride biniveaux, constitué d’un filtre passif relié directement
en série (sans transformateur) à un filtre actif, le tout directement connecté à un
réseau de 3.3kV. Une étude similaire est réalisée dans [32 Inz] où le filtre est
connecté à un réseau de 6.6kV mais dans ce cas le but du filtre est d’amortir les
harmoniques de la ligne. Finalement, dans [33 Jun] l’auteur propose un filtre actif
hybride sans transformateur avec topologie NPC qui se connecte à un réseau de
distribution de 6kV/10kV.
1.3 Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons illustré, en premier lieu, le phénomène des
harmoniques, leurs caractéristiques, leurs sources, leurs conséquences et effets
33