Commande directe en puissance d’un redresseur MLI a trois niveaux de tension

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans le cadre de la recherche de nouvelles solutions qui permettent l'amélioration de la qualité du transfert de l'énergie électrique d'une source vers un récepteur basée sur la conception de la stratégie de commande DPC des convertisseurs AC/DC à absorption de courant sinusoïdal à faible taux distorsion harmonique (THD). L'une des solutions la plus utilisée est la commande directe de puissance (DPC) d’un redresseur (MLI), l'objectif principal du système de commande est de maintenir la tension du bus continu à la valeur requise et d'obtenir un fonctionnement FPU. Dans la première partie, on a présenté la structure du redresseur à deux niveaux et multi-niveaux, on s’est concentré sur les onduleurs à trois niveaux a structure NPC en présentant sa structure ainsi que leurs fonctionnements. La deuxième partie a été consacrée à l’étude de la commande directe de puissance (DPC) d’un redresseur à deux niveaux, et la dernière partie à la DPC d’un redresseur a trois niveaux de structure NPC. Elle est basée sur le contrôle direct des puissances active et réactive instantanées. Contrairement aux méthodes traditionnelles qui nécessitent une boucle de régulation de courant, cette technique de contrôle des convertisseurs AC/DC sans capteur repose sur l’estimation de la tension de ligne. En utilisant la DPC, on peut contrôler l’échange d’énergie entre le redresseur et le réseau électrique, donc nous parviendrons à réaliser un facteur de puissance unitaire en imposant la puissance réactive à une valeur nulle. Nous avons mis au point une simulation avec le logiciel MATLAB/SIMULINK. Les résultats de simulation de commande présentant une réponse transitoire rapide, un haut comportement statique, une amélioration importante dans la forme des courants et la qualité de la tension continue. L’analyse spectrale du courant de ligne montre que toutes les harmoniques de rang faibles sont bien atténués ce qui donne un THD acceptable. Finalement on a fait une comparaison entre la DPC à deux niveaux avec celle à trois niveaux on a conclu que la DPC utilisant des redresseurs MLI à trois niveaux présente de bonnes performances et des réductions d'ondulations. D’après les résultats de simulation, ce dernier offre de meilleurs résultats au niveau de la qualité du courant du réseau, avec un THD faible. On a pu conclure que les redresseurs multi-niveaux sont les meilleurs solution envisageable grâce à leurs performances par rapport à : Leurs faibles taux de distorsion d’harmonique (THD) injecter aux réseaux. Leurs facteurs de puissance unitaire. La puissance supporter par chaque semi-conducteur qui est proportionnelle a l’augmentation de niveaux