IV.4. Charges non-linéaires connectée au
réseau
L'onduleur photovoltaïque fournit aux charges une tension
sinusoïdale de 50 Hz (fréquence du réseau). La forme d'onde
du courant fournie par la source en réponse aux besoins de la charge
dépend du type de charge. On peut distinguer deux types
de charges, linéaire et non linéaire. Le courant
absorbé par les charges linéaires est sinusoïdal avec la
même fréquence que la tension. La loi d'Ohm définit une
relation linéaire entre la tension et le courant (?? =
??.??) avec un coefficient constant, l'impédance de
charge. Il s'agit, par exemple, des ampoules classiques, des systèmes de
chauffage, des moteurs, des transformateurs, ...etc. Elles ne
ENSIT
Chapitre IV : Compensation de différentes
perturbations en utilisant une nouvelle technique d'identification des courants
perturbateurs
DJAMALADINE Mahamat Defallah 79
contiennent aucun composant électronique actif,
seulement des résistances (R), des bobines (L) et des condensateurs (C)
[27]. Par contre, le courant absorbé par les charges
non-linéaires est périodique mais pas sinusoïdal : la forme
d'onde du courant est déformée par les courants harmoniques. La
loi d'Ohm définissant le rapport entre la tension totale et le courant
n'est plus valide car l'impédance de la charge varie au cours d'une
période [9]. Elle s'applique à chaque tension et courant du
même rang d'harmoniques h, = ????. , où
???? est l'impédance de charge pour le rang h
donné. Toutes les charges qui provoquent une distorsion du courant
sinusoïdal normal créent des harmoniques et sont appelées
des charges non linéaires. Il s'agit, par exemple, des lampes
fluorescentes, des réactances saturables, des lampes à
décharge, d'ordinateurs, de redresseurs, de variateurs de
vitesse,...etc. Ces charges non linéaires génèrent des
harmoniques de courant et consomment de la puissance réactive, ce qui
conduit à des conséquences directes sur la forme d'onde de
tension et de courant qui deviennent non sinusoïdales et donc un
disfonctionnement de plusieurs appareils sensibles à ce genre de
problèmes. Par conséquent, il est nécessaire de
réduire les harmoniques dominants en dessous de 5% comme
spécifié dans la norme harmonique IEEE [27].
IV.5. Généralités sur les
solutions d'amélioration de la qualité de l'énergie
électrique
La dégradation de la qualité d'énergie
résultant d'un réseau peut conduire à la modification des
performances des équipements ou même à leur destruction.
Ceci amène à prendre impérativement des dispositifs pour
atténuer ou supprimer les perturbations qui y sont introduites. De nos
jours, il existe deux grandes familles de solution de dépollution et
d'amélioration de la qualité d'énergie : ce sont les
solutions traditionnelles et modernes.
Les solutions traditionnelles utilisent des filtres passifs
composés des éléments passifs (inductance, condensateurs,
transformateurs, etc.) pour apporter une solution facile et rapide à
certains cas de perturbations. Cependant, bien que les solutions
traditionnelles soient simples mais pas chères, elles présentent
des inconvénients qui diminuent leurs performances. Ces
inconvénients sont :
- le manque de souplesse puisqu'ils ne peuvent pas s'adapter
à la variation de la charge ;
- l'incapacité de couvrir une large bande de
fréquence qui nécessite l'installation de plusieurs filtres ;
-La naissance de résonnances séries et
parallèles avec le réseau qui conduit à l'amplification
ENSIT
Chapitre IV : Compensation de différentes
perturbations en utilisant une nouvelle technique d'identification des courants
perturbateurs
DJAMALADINE Mahamat Defallah 80
de tout harmonique à fréquence voisine de celle
de la résonance ;
- La nécessité d'une étude approfondie du
spectre harmonique de la charge et de l'impédance de la source
d'énergie pour le dimensionnement du filtre ;
- Les équipements volumineux.
Ces inconvénients inhérents à des
techniques traditionnelles qui ne répondent plus à
l'évolution des charges et des réseaux électriques ainsi
que l'apparition de nouveaux composants semi-conducteurs à commutation
forcée, comme les thyristors GTO et les transistors IGBT ont conduit
à concevoir une nouvelle structure de filtrage moderne et efficace
appelée filtrage actif. Le filtrage actif a pour rôle de compenser
en temps réel les perturbations, en tout ou en partie, présentes
dans les réseaux électriques. Ceci en générant soit
des courants soit des tensions de manière à ce que le courant et
la tension du réseau soient rendus sinusoïdaux et avec un facteur
de puissance unitaire.
Grâce aux multiples avantages de ces filtres actifs, ils
représentent aujourd'hui la technique la plus largement employée
pour dépolluer les systèmes électriques et atténuer
plusieurs perturbations. Leurs avantages sont : la facilité de leur mise
en oeuvre, leur flexibilité par leur auto- adaptation continuelle avec
la variation des perturbations, l'absence d'interaction entre filtres adjacents
et enfin, ils ne nécessitent pas un calcul préalable. Leur seul
inconvénient reste leur prix de revient un peu élevé.
| 
