Filtrage actif des harmoniques en courant et en tension des reseaux électriques : modélisation, simulation numérique et expérimentation

Abstract

Les convertisseurs statiques absorbent des courants non sinusoidaux et consomment generalement de la puissance reactive. Ces deux phenomenes nouveaux sur le reseau ont engendre un certain nombre de perturbations allant du dysfonctionnement d'un equipement jusqu'a la destruction d'une partie des equipements connectes. Dans cet article, les problemes lies aux perturbations generees par les convertisseurs statiques ont ete etudies et des solutions visant a les eliminer ont ete presentees. Elles portent sur les methodes de filtrage passif et actif. Quelques elements de definition et de dimensionnement de filtres passifs sont donnes. Le filtrage actif est ensuite traite. Les deux structures, courant et tension, sont etudiees et la structure tension a ete retenue pour la suite de l'article. Differents principes de controle du filtre actif a structure tension ont ete presentes. La methode d'identification des harmoniques par le principe du calcul des puissances active et reactive instantanees donne des resultats satisfaisants. Des simulations numeriques ont ete realisees. Enfin une maquette experimentale de 100 kVA a ete realisee et testee sur un site industriel. Les essais de la maquette ont montre de bonnes performances du filtre actif a thyristor GTO. Le filtrage en tension d'un jeu de barres perturbe par un convertisseur de 5 MVA connecte sur un reseau amont a egalement ete realise et etudie dans cet article.