Stratégies de commande et réglage des bus continus dédiés aux systèmes de production d'énergies éolienne et solaire

2.4.2.2 ALIMENTATION DU RESEAU ELECTRIQUE

Pour verser l'électricité dans le réseau alternatif, on utilise des convertisseurs DC-AC

2.4.2.2.1 LE CONVERTISSEUR DC- AC

La conversion continu-alternatif dans notre système est assurée par un onduleur triphasé. On dispose dans le schéma représenté figure, d'une tension continue délivrée par un bus continu à condensateur, et si l'on relie les deux bornes de ce condensateur à l'entrée de l'onduleur, grâce à ses semi-conducteurs il fournit aux équipements du réseau une tension sinusoïdale triphasée 220V/50Hz :

Fig. 2.18 Modèle électrique d'un onduleur triphasé en pont

On appelle onduleur triphasé à MLI, un onduleur alimenté par une source de tension continue (la tension u n'est pas affectée par les variations du courant i qui la traverse) et délivrant une tension alternative (sinusoïdale) triphasée. Cet onduleur utilise une Modulation à Largeurs d'impulsions qui lui permet d'approximer sa tension de sortie sinusoïdale en formant chacune des alternances de celle-ci d'une succession de créneaux de largeurs convenables.

Lorsqu'on relie le point neutre N au point 0, on obtient également à partir de la figure 2.4.2.3.1, une structure d'onduleur triphasé en demi- pont à six interrupteurs : ceci équivaut à

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associer trois demi-ponts monophasés en utilisant un diviseur capacitif commun comme l'indique la figure 2.19 :

Fig. 2.19. Modèle électrique d'un onduleur triphasé en demi-pont.

Un onduleur est donc un convertisseur statique qui réalise une conversion DC-AC.

Il possède des caractéristiques variées (générateur ou récepteur de tension ou de courant) qui dépendent de la nature des commutations à effectuer en particulier des semiconducteurs à employer.

Ainsi, nous pouvons distinguer deux types d'onduleurs :

· les onduleurs de tension

· les onduleurs de courant

Les premiers sont alimentés par une source de tension continue, les seconds par une source de courant continu.

La tension ou le courant de sortie d'un onduleur de tension ou de courant peut être formé non pas d'un seul mais de plusieurs créneaux par alternance. Dans ce dernier cas on parle des onduleurs à Modulation de Largeur d'Impulsions (MLI).

On symbolise un onduleur par le schéma suivant :

2.4.3 Fig. 2.20. Symbole d'un onduleur

Dans le schéma représenté figure, l'onduleur triphasé est constitué d'une cellule de commutation polyphasée qui permet de régler les échanges d'énergie entre 3 sources de tension et une source de courant : chaque interrupteur est connecté, d'une part, à une source de tension et, d'autre part, à la source de courant.

les trois cellules de commutation ( K1 et K1^' ; K2 et K2^' ; K3 et K3^' ) de deux interrupteurs chacune sont commandés de façon complémentaire comme suit :

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On ferme,

K1 pour ùt = 0 K1^' pour ùt = rr

K2 pour ùt = 2rr /3 K2^' pour ùt = rr+2rr /3

K3 pour ùt = 4rr /3 K3^' pour ùt = rr+4rr /3

Les grandeurs électriques échangées :

· si les courants i_A ; i_B ;i_c sont sinusoïdaux et forment un système triphasé équilibré :

i_A =I 2 sin(ùt- ?), (2.17)

2 ð

i =I 2sin(ùt-? - ), (2.18)

B 3

4 ð

i = I2 sin(ùt - ? - ), (2.19)

c 3

leur somme instantanée est nulle.

Composition du système de tension triphasé Les tensions fournies par les demi ponts sont :

v - v A 0 v - v B 0 v - v C 0

u = , quand K1 est fermé ; 2 = u , Quand K1^' est fermé ; 2 u = v, quand K2 est fermé,... 2

De ces tensions on en déduit les tensions composées entre les bornes de sortie : uAC = (v_A - v₀) - (v_B - v₀)

uCB = (v_B - v₀) - (v_C - v₀ ) uBA = (v_C - v₀) - (v_A - v₀ )

si la charge est déséquilibrée et couplée en étoile, on détermine les tensions aux bornes de trois phases à l'aide des relations suivantes :

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2 1 1

u = (v - v ) - (v - v ) - (v - v ) (2.20)

AC A 0 B 0 C 0

3 3 3

1 2 1

u = - (v - v ) + (v - v ) - (v - v ) (2.21)

CB A 0 B 0 C 0

3 3 3

1 1 2

u = - (v - v ) - (v - v ) + (v - v ) (2.22)

AC A 0 B 0 C 0

3 3 3