Contribution à l'amélioration de la qualité d'énergie dans les systèmes électriques embarqués

Abstract

في هذه الأطروحة، تم استخدام المولدات متعددة الأطوار في تطبيقات الشبكات الكهربائية بسبب خصائصها الجذابة. مستوى حريتهم العالي يمكّنهم من العمل في وضع الخطأ. تمت دراسة مرشحات الطاقة النشطة ذات التحويلة ثلاثية الطور على نطاق واسع، ولكن في هذا البحث قمنا بالتحقق من توسيع تطبيقها إلى الشبكة الكهربائية خماسية الطور. يتم استخدام العاكس ذو المستويين كمرشح طاقة نشط خماسي الطور للتحويل و لتقليل التوافقيات وتعويض الطاقة التفاعلية التي يتم حقنها بواسطة مقوم الصمام الثنائي ذو الخمس مراحل. تم استخدام وحدة تحكم الشبكة العصبية الاصطناعية لتنظيم الجانب المستمر للعاكس، مما يساهم في حساب التيارات التوافقية المرجعية من جهة والتحكم في التيارات التوافقية المحقونة من جهة أخرى. إن استخدام مرشح متعدد المتغيرات يسمح باستخراج ) (مباشرة دون استخدام حلقة,المكونات الأساسية للجهد والتيار في المحور( مقفلة الطورPLL . أظهرت نتائج المحاكاة أن وحدة التحكم التي تستند على الشبكات العصبية الاصطناعيةANN تقدم أداءً ملموسًا في تتبع المراجع وأن مرشح الطاقة النشط الموازي ذو الخمس مراحل يوفر تيار إمداد جيبي بتشويه منخفض ,و متوافق في الطور مع الجهد.

In this thesis, Multi-phase generators have been used in embarked electrical network applications due to their appealing properties. Their high level of freedom enables them to function in fault mode. Three-phase shunt active power filters are widely studied, however in this thesis we investigate to extend their application to five phases embarked electrical network. Two-level five phase inverter is used as a shunt active power filter to reduce harmonics and compensate reactive power injected by a five-phase diode rectifier. An artificial neural network controller has been used to regulate the DC side of the inverter, thereby contributing to the calculation of the reference harmonic currents on the one side and controlling the injected harmonic currents on the other. By using self-tuning filter STF allow to extract the voltage and current fundamental components in the α-β-axis directly without the use of a phase-locked loop (PLL). Simulation results shows that the ANN controller presents appreciable performances in references tracking and the proposed five-phase shunt active power filter provides a sinusoidal supply current in phase with the line voltage with low harmonic distortion.

Dans cette thèse, les générateurs polyphasés ont été utilisés dans des applications de réseaux électriques embarqués en raison de leurs propriétés attractives. Leur grande liberté leur permet de fonctionner en mode défaut. Les filtres actifs parallèles triphasés sont largement étudiés, mais dans cettethèse, nous étudions la possibilité d'étendre leur application aux réseaux électriques embarqués à cinq phases. L'onduleur à deux niveaux est utilisé comme un filtre actif parallèle (FAP) pour réduire les harmoniques et compenser la puissance réactive injectée par un redresseur à diode cinq phases. Un contrôleur de réseau neuronal artificiel a été utilisé pour réguler la tension continu de l'onduleur, contribuant ainsi au calcul des courants harmoniques de référence d'un côté et contrôlant les courants harmoniques injectés de l'autre. L'utilisation de filtre multi variableFMV permet d'extraire directement les composants fondamentaux de tension et de courant dans l'axe α-β sans utiliser de boucle à verrouillage de phase (PLL). Les résultats de la simulation montrent que le contrôleur ANN présente des performances appréciables en matière de suivi de références et que le filtre de puissance active shunt à cinq phases proposé fournit un courant d'alimentation sinusoïdal en phase avec la tension de ligne avec une faible distorsion harmonique.