Modeling, Simulation and Real-time Control of Active Filters

Depuis toujours, la production et la distribution de l'énergie électrique à été réalisée en considérant que les ondes de tension et de courant étaient parfaitement sinusoïdales et que leur fréquence était fixe (50 ou 60 Hz). De fait, jusqu'au début des années quatre-vingt ces hypothèses étaient très largement vérifiées. Seuls quelques équipements produisaient des courants déformés non-sinusoïdaux: courants de magnétisation des transformateurs et de moteurs, ballasts de fluorescents et redresseurs ca/cc. Ces charges ne constituaient qu'une très faible partie des charges raccordées aux réseaux et n'avaient généralement aucune conséquence néfaste. Les progrès fantastiques de l'électronique ont complètement modifié la situation. Les téléviseurs couleur, les gradateurs pour l'éclairage, les équipements audio, les fours micro-onde et les ordinateurs personnels nécessitent tous l'emploi de convertisseurs électroniques pour fonctionner. En plus de ces appareils, l'industrie fait appel de plus en plus à des variateurs de vitesse pour les moteurs électriques eux aussi électroniques. Tous ces appareils constituent autant de sources de pollution harmonique. Même si, individuellement, leur puissance est faible, ensemble ils constituent une formidable source de pollution harmonique qui entraîne des conséquences sérieuses sur les réseaux électriques de basse et moyenne tension. En quelques années seulement, les problèmes associés à cette pollution harmonique sur la qualité de l'énergie électrique sont devenus l'un des problèmes les plus importants auxquels les ingénieurs doivent faire face. Le rôle des filtres actifs est de compenser, sans consommé aucune puissance active, les harmoniques sur le système de transport d'énergie et d'améliorer l'efficacité du système électrique. La compensation de la puissance non-actif va considérablement augmenter le facteur de puissance et va réduire le coefficient de distorsion (THD) et aussi réduire les pertes. Cela signifie que le système peut laisser circuler plus de puissance active. Bien sûr, l'effet des harmoniques sur les appareils comme les transformateurs et les machines disparaîtra. Le présent mémoire de maîtrise est consacré à la simulation et la commande en temps réel d'un filtre actif pour compenser et annuler les harmoniques de courant.