Analyse de la qualité de l'onde d'une unité de production décentralisée raccordée au réseau déséquilibré

De nos jours, l'énergie électrique générée dans les centrales est transportée par de longues lignes de transmission qui ne sont pas parfaitement transposées, d'autre part, la pénétration des charges monophasées est en croissance, tout cela, en plus de plusieurs autres facteurs, rendent la tension dans les réseaux de distribution, déséquilibrée. En réalité, ce déséquilibre de tension entraîne plusieurs défis dans les réseaux électriques modernes qui hébergent la forte pénétration des unités de production décentralisée. Les unités de production décentralisée sont généralement raccordées aux réseaux par un dispositif d'électronique de puissance, principalement un convertisseur VSC. Le déséquilibre de tension du réseau, d'un côté, fait onduler la tension à la barre DC du convertisseur VSC et puis de l'autre, fait injecter des harmoniques du bas rang en plus des harmoniques à haute fréquence dues à la commutation du convertisseur de puissance. Les harmoniques détériorent la qualité de l'onde et ainsi de suite, engendrent les pertes dans le réseau et des équipements. Cette augmentation des pertes se traduit par la croissance des coûts de maintenance des réseaux électriques. En outre, la présence des harmoniques dans le réseau influe sur la performance du système de protection et aussi peut provoquer la dégradation des isolations des équipements du réseau tels que les transformateurs, les disjoncteurs et etc. Donc, le niveau d'émission d'harmoniques doit respecter les exigences du fournisseur de l'énergie. Donc l'élimination ou la mitigation des harmoniques contribue à améliorer considérablement la qualité de l'onde dans les réseaux électriques. Dans ce mémoire, en premier lieu, une étude analytique et compréhensive de la qualité de puissance dans les réseaux électrique hébergeant des unités de production décentralisée sera effectuée. Le but principal de cette étude est de bien déterminer d'où viennent l'ondulation du côté DC et les harmoniques du côté AC du convertisseur VSC de l'unité de production décentralisée. Puis les conditions d'élimination d'ondulations et d'harmoniques seront déduites. Ainsi, l'étude va révéler les limites des méthodes proposées à ce jour dans la littérature. En réalité, le système de commande du convertisseur de puissance peut, lui-même, devenir la source des ondulations et des harmoniques injectés au réseau. Par conséquent, dans ce mémoire, le convertisseur VSC des unités de production décentralisée sera contrôlé de telle façon que les courants du côté AC du convertisseur aient le moindre harmonique. Du coup, le taux de distorsion d'harmonique (THD) diminue notablement. Dans le but de concevoir un système de commande capable d'éliminer ou mitiger les harmoniques ainsi que les ondulations, le modèle dynamique de l'unité de production décentralisée sera élaboré.