Les dépollueurs actifs ou convertisseurs propres

La connexion de charge non linéaire au réseau génère des contraintes fortes en terme de dimensionnement des constituants, sans compter les perturbations des fonctionnements des matériels environnants.

On se propose dans cette activité, après avoir mis en évidence les propriétés d’échanges de puissances entre 2 réseaux, d’étudier des solutions d’optimisation de ce transfert centré sur l’onduleur MLI.

Les propriétés de ce type d’onduleur sont approchées afin de mettre en exergue ses qualités de « secouriste » du réseau.

L’onduleur MLI au secours du réseau pour la compensation d’énergie réactive, l’absorption sinusoïdale et enfin la génération de courants harmoniques de substitution au réseau encore connu sous le nom de filtre actif parallèle.

Il faut garder à l’esprit que les charges sont ce qu’elles sont avec tout ce que cela comporte comme non linéarité, et que par conséquent elles ont besoin de courants harmoniques.

Principe de transfert de puissance entre 2 réseaux :

On considère la connexion de 2 sources de tension monophasées (cas non restrictif, un système triphasé étant décomposable en systèmes monophasés), notées Va et V à travers une ligne caractérisée par une inductance . V représente le réseau E.D.F. Il est à noter que les 2 réseaux ont même pulsation notée . 1.1 Exprimer la puissance active P véhiculée entre les 2 sources en fonction de ,, Va, Vet  le décalage angulaire entre Va et V . 1.2 Sur quels paramètres peut-on agir afin de contrôler P. 1.3 Exprimer de la même manière la puissance réactive Q absorbée par le réseau. 1.4 A l’aide d’un dispositif approprié, on réalise l’égalité des amplitudes de Va et V. 1.4.1 Représenter l’évolution de P et Q en fonction . Préciser les valeurs remarquables.

On vient de mettre en évidence que la maîtrise de I , permet le contrôle des puissances actives et réactives échangées.

La source Va est générée par un onduleur M.L.I (Modulation de Largeur d’impulsion).

On vous propose dans un premier temps de mettre en évidence ses propriétés et dans un deuxième temps d’étudier son comportement au service du réseau dans le cadre particulier de compensateur de puissance réactive et de filtre actif parallèle.

La génération de la M.L.I est obtenue par comparaison d’un signal triangulaire up (t) communément appelé porteuse et un signal ur(t) nommé modulante ou signal de référence. Les indices p et r sont attribués respectivement aux caractéristiques de la porteuse et du signal de référence.

2.1 Le signal ur(t) une tension continue d’amplitude Ur. Représenter sur le document réponse l’allure de Va. Exprimer le rapport cyclique noté  du signal Vk1 défini comme le rapport du temps de fermeture du dit interrupteur sur sa période de commande.

pulsations différentes p et r de telle sorte que p  r . On appelle m indice de modulation le rapport de p/r. On appelle r profondeur de modulation le rapport des amplitudes crête : Ûr/Ûp.

Représenter sur le document réponse l’allure de Va pour r = 0.75 et r = 10. Préciser la fréquence du signal Va.

Nous venons de voir comment créer la source Va , après avoir mis en évidence les propriétés de transfert de puissance entre cette source et le réseau.

La suite de notre étude est consacrée au contrôle du courant véhiculé par la ligne. Nous avons vu que contrôler le vecteur I, revient à maîtriser le transfert des puissances. Cela passe donc par des boucles d’asservissements. Le propos ici n’est pas de définir ni de caractériser ces boucles. En revanche on admettra qu’elles remplissent parfaitement leurs rôles.