THÃSE - UniversitÃ© Ferhat Abbas de SÃ©tif

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Chapitre 3. Estimation des paramètres du SAPF et présentation du banc d’essais expérimental • Le choix du type de filtre (L, LCL) en sortie de l’onduleur de tension, ainsi que le dimensionnement de ses paramètres. Notons que l’estimation de ces paramètres est basée sur les hypothèses suivantes : a. La source de tension du réseau au point de connexion est supposée sinusoïdale. b. Pour la conception du filtre de sortie ou de couplage, un facteur d’atténuation d’oscillations (Ripple Attenuation Factor) du courant de filtre de 5% est accepté. c. Le SAPF est capable de compenser une énergie réactive prédéterminée. d. L’onduleur commandé en MLI travaille dans la zone de modulation linéaire 0 ≤ m ≤ 1 (voir 2.2.2). e. La fréquence de commutation ( f c) est sélectionnée en fonction du plus grand rang d’harmoniques à compenser. Théoriquement, il faut choisir une fréquence ( fc) supérieure au double de la fréquence de l’harmonique le plus haut à compenser ( f h max) . Par contre, plus la fréquence de commutations est élevée, plus les pertes dans les semi-conducteurs sont importantes. Pour satisfaire ces deux contraintes, il est nécessaire de trouver un compromis [1 Tho]. 3.1.1 Système de stockage de l’énergie 3.1.1.1 Description du fonctionnement de la capacité Pour les grandes puissances du SAPF, on utilise une bobine soumise à des conditions de refroidissement plus complexe tel que l’utilisation des supraconducteurs mais cette structure ne fera pas l’objectif de discussion dans ce travail de thèse. Cependant, pour les petites et moyennes puissances, l’élément de stockage de l’énergie le plus adapté est une capacité placée du côté continu de l’onduleur qui a deux taches essentielles : a. En régime permanent, il maintient la tension du bus continu ( V dc) constante avec des faibles oscillations. b. Il sert comme élément stockage d’énergie pour compenser la différence de la puissance réelle [2 Aka] entre la charge et la source lors des périodes transitoires. En régime permanent, la puissance réelle générée par la source est égale à celle imposée par la charge ajoutée à une petite quantité de puissance pour compenser 80
3.1 Estimation des paramètres du SAPF les pertes dans le SAPF. Donc, la tension du bus continu peut être maintenue constante à sa référence. Lorsque les conditions de fonctionnement de la charge non linéaire évoluent, l’équilibre en puissance réelle entre celle-ci et la source d’entrée sera perturbé. La différence en puissance engendrée doit être compensée par celle du condensateur. En conséquence ; la valeur de la tension à ses bornes change en s’éloignant de sa référence. Pour un bon fonctionnement du SAPF l’amplitude de la valeur du courant de référence doit être ajustée pour adapter proportionnellement la puissance réelle demandée par la source. Cette puissance réelle, avec un flux positif ou négatif au niveau du condensateur, compense celle consommée par la charge. Si la tension aux bornes du condensateur est rétablie et atteint sa référence, la puissance réelle produite par la source est supposée égale à celle consommée par la charge de nouveau. Alors, de cette manière, l’amplitude du courant de référence peut être effectif en régulant la valeur moyenne de la tension du bus continu. Si cette tension Vdc est inférieure à la tension de référence V dcref , cela se traduit par un manque de puissance réelle produite par la source, donc le courant réseau doit être augmenté . Au contraire, une valeur de la tension V dc supérieure à la référence conduit à une diminution du courant de référence de l’alimentation. 3.1.1.2 Estimation de la tension de référence du bus continu (V dcref ) a. Présentation des approches a.1. Première approche : Dans les références [3 Pon]-[5 Sil], pour assurer la commandabilité du courant du filtre actif, les auteurs imposent que la tension du bus continu V ) doit être ( dcref supérieure à la valeur maximale (valeur crête) de la tension composée côté alternatif de l’onduleur et peut être déduite par relation (3.1). Où, m a max : la valeur maximale du coefficient de réglage. V f max : la valeur maximale de la tension de phase à la sorite de l’onduleur. Pour une charge non linéaire bien déterminée l’algorithme suivant peut être appliqué: m a V dc ref max f max 3 > V (3.1) V dcref 81
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Résumé Cette thèse s’inscrit d
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