Etablissement Université de Sétif 1 - Ferhat Abbas Affiliation Département d’Electrotechnique Auteur MOHAMED, Ferhat Directeur de thèse

Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement Université de Sétif 1 - Ferhat Abbas Affiliation Département d’Electrotechnique Auteur MOHAMED, Ferhat Directeur de thèse Lazhar RAHMANI (Professeur) Co-directeur Mohamed MOSTEFAI (Professeur) Filière Electrotechnique Diplôme Magister Titre Commande en Temps Réel d’un Filtre Actif de Puissance Mots clés un filtre actif parallèle-Le régulateur PI utilisé dans la boucle-le contrôle dead beat Résumé Nous avons vu dans ce mémoire comment un filtre actif parallèle peut d’un coté, éliminer les harmoniques engendrés par la charge non linéaire, d’autre coté compenser la puissance réactive consommée dans un réseau électrique. L’objectif principal était d’utiliser la structure à filtre en T pour une application triphasée de filtrage actif après avoir constaté que l’APF classique présente des insuffisances. Cette structure est dotée de deux lois de commande performantes pour cette application. Avant de présenter quelques perspectives, nous allons tirer les principales conclusions de ce travail. La mise en évidence des solutions existantes pour le filtrage actif permet de se rendre compte de l’importance de ces dispositifs actuellement. L’utilisation d’un onduleur PWM montre l’intérêt de ce convertisseur pour l’opération du filtrage actif. Les différentes lois de commandes utilisées et utilisables pour ces dispositifs nous montrent les approches possibles qui permettent de répondre à une certaine problématique du filtrage actif. Avec l’APF conventionnel nous avons pu contenter les normes en vigueur que nous avons déjà mentionné, les résultats obtenus par simulation ou par expérimentation le montrent. Afin de satisfaire à la contrainte de tension, ce travail nous a permis de montrer l’intérêt d’utiliser une structure de filtre actif avec onduleur de tension à filtre en T possédant des avantages de tension au point de raccordement du filtre. Nous avons vu par simulation une tension significativement stable à ce point, ce qui rend l’application d’un tel filtre actif aussi efficace et plus performante. Les résultats obtenus en simulation avec l’APF proposé permettent de valider l’utilisation de cette structure. La mise en place d’une loi de commande discrétisée de type dead beat, qui est de plus en plus utilisée pour les systèmes de l’électronique de puissance s’applique très bien au filtrage actif. Afin d’avoir un moyen de comparaison à la commande dead beat, nous avons choisis de mettre en place une commande de type analogique inspirée de la MLI classique mais cette fois on utilise seulement un régulateur proportionnel dans la boucle de courant. Les résultats - 81 - de ce contrôle nous ont permis de voir à peu près où on se situe analogiquement pour puis se passer à la numérisation, Les deux commandes sont équivalentes avec un léger avantage de la commande dead beat point de vue THD. Le bus continu du filtre actif constitue la réserve énergétique du dispositif permettant ainsi de réaliser les échanges de puissances harmoniques et réactives. La valeur de la tension du bus doit être maintenue constante à une valeur prédéterminée supérieure à la valeur maximale de la tension redressée. Le régulateur PI utilisé dans la boucle de tension plus, qu’il permet de régler le bus continu autour d’une référence donnée, il permet aussi de servir la boucle de courant pour l’obtention de la référence courant de compensation, on soustraie donc la consigne de courant obtenue par le PI multipliée par un signal sinusoïdal d’unité au courant mesuré de charge, car cette consigne elle n’est que le courant maximale de référence de la source. Il s’agit donc d’une simple soustraction au lieu l’utilisation des filtres classiques d’extraction des harmoniques. Au terme de ce travail, se dégagent quelques perspectives : o Il est envisageable d’utiliser le convertisseur DC-AC qui est la base de la construction de l’APF pour d’autres applications (onduleurs pour l’alimentation d’une machine asynchrone, alimentations son interruption…). o Le fonctionnement en redresseur de l’onduleur est bien constaté dans l’application du filtrage actif, l’absorption ici n’est pas sinusoïdale et encore à fréquence variable (caractère aléatoire du courant de compensation) ce qui n’est pas le cas si on pense à réaliser un redresseur à MLI, avec la commande dead beat nous aurions sûrement des résultats très intéressants. o Il serait très intéressant de tester le contrôle dead beat de courant en changeant la méthode de prédiction pour voir si on gagne de performance ou pas. o Des améliorations au niveau de la rapidité du régulateur PI sont envisageables, adaptation des paramètres de celui-ci semble être une solution pour une meilleure rapidité au régime de la variation de la charge. o Nous pourrions utiliser La combinaison observateur/contrôle dead beat pour minimiser le nombre de capteurs utilisés. - 82 - o Enfin, nous pourrions tester le contrôle dead beat en utilisant la relation entrée/sortie au lieu de la représentation d’état, ce qui permettrait de réduire encore le nombre decapteurs. Ceci s’avère possible théoriquement. - 83 Date de soutenance 15/03/2012 Cote TH783 Pagination 91p Illusatration ill Format C.D Statut Soutenue