Improving the safety operation of three-phase shunt active filter

Résumé

Les charges non linéaires à base de puissance électrique produisent des courants harmoniques qui polluent l'alimentation des services publics et créent des interférences avec d'autres utilisateurs, entraînant une distorsion harmonique totale élevée et dégradant la qualité de l'énergie. Les courants harmoniques générés peuvent provoquer une surchauffe de l'équipement et un dysfonctionnement des systèmes de protection. Cela réduit effectivement les performances tant pour les consommateurs d'énergie que pour les fournisseurs. Par conséquent, les filtres de puissance actifs sont considérés comme une solution viable pour atténuer ces perturbations. Cependant, diverses techniques d'extraction courantes utilisées pour le contrôle des filtres de puissance active supposent souvent que les composants du filtre sont correctement conçus ou ont un léger effet sur la performance de l'algorithme de contrôle. Ce mémoire vise à développer une procédure de conception pour un filtre triphasé à trois fils. Les approches proposées se concentrent sur la sélection appropriée des composants du filtre, qui répond à deux objectifs de conception. La première méthode de conception consiste à sélectionner les valeurs des composants en fonction des gradients de courant de charge. Il permet de sélectionner les valeurs minimales de l'inductance qui permettent au filtre actif d'atténuer les harmoniques et d'améliorer la qualité du courant d'alimentation. Les deuxièmes critères de conception concernent la sélection de la tension de référence du bus CC, qui permet de déterminer la meilleure valeur de la tension de référence DC pour améliorer les performances du filtre dans des conditions de charge équilibrées et non équilibrées et éviter une perte d'énergie excessive dans le système. De plus, le mémoire vise à présenter un schéma de protection pour le filtre actif afin d'assurer le bon fonctionnement du filtre. Le système proposé protège le filtre actif de shunt contre les fautes de court-circuit, les surtensions et les transitoires de commutation. Les principaux dispositifs de protection utilisés sont le relais de courant et la varistance des oxydes métalliques. En outre, un circuit de contrôle de la détection de la séquence de tension et de la déviation de la fréquence du réseau est également étudié et présenté dans ce mémoire. Enfin, l'opération de filtrage active de shunt est analysée pour le démarrage progressif et le mécanisme d'arrêt. Le filtre proposé utilise un algorithme de contrôle de courant non linéaire développé pour générer les courants de référence du filtre actif. Les considérations théoriques sont vérifiées par simulation à l'aide de Power System Blockset de Matlab / Simulink. Les résultats des simulations démontrent les performances du système et confirment la faisabilité des procédures proposées.

Date	28 sept. 2017
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Kamal Al-Haddad (Directeur(-trice)) & Abdelhamid Hamadi (Codirecteur(-trice))