5.3 Sources d'entrée universelles
Dans ce projet, différentes ressources de
génération distribuées sont configurées pour
être connectées ensemble afin de produire la tension source
continue minimale de 800 V nécessaire au fonctionnement du circuit. Ces
sources de tension (CC ou CA) sont toutes connectées de manière
à ce que même une seule source puisse être capable de
gérer l'ensemble du système. Une batterie est mise en place pour
permettre au circuit de fonctionner même en cas de déficit en
ressources énergétique (renouvelables et alternatives) ou sont
incapables de produire la quantité d'énergie requise pour le bon
fonctionnement du circuit.
Le convertisseur d'entrée universel peut combiner
plusieurs sources d'alimentation d'entrée où les niveaux de
tension et / ou la capacité d'alimentation sont différents pour
obtenir une tension de sortie régulée pour la charge. Par
conséquent, le convertisseur peut contrôler le flux
d'énergie entre les sources et la charge. Un convertisseur universel CC
/CC et CA/CC remplace plusieurs nombres de connexion en parallèle
connectés à un seul convertisseur. Les sources
d'entrée de 1 à N source peuvent être composées de
n'importe quel type de combinaison de sources d'énergie telles que des
éoliennes, des modules PV, une pile à combustible, des
microturbines et la Source N, qui peut être une unité de stockage
telle qu'une batterie ou un ultra-condensateur d'énergie. La Fig.5.3
présente la manière dont toutes les sources sont
connectées ensemble à un convertisseur élévateur de
tension afin d'atteindre la tension d'entrée requise minimale requise de
l'onduleur, d'environ 800V en continue.
68
Figure 5. 3 : Convertisseur de tension d'entrée
universel
69
5.4 Résultats de la Simulation
Cette section décrit différentes instances
d'analyse et d'évaluation des performances du modèle d'onduleur
conçu pour le réseau. La tension de sortie et le courant de
sortie de l'onduleur ainsi que la tension de la sortie côté
réseau ont été étudiés. L'analyse harmonique
du courant injecté dans la grille a également été
étudiée.
Figure 5. 4 : tension de sortie de l'onduleur avant le
filtre
En utilisant l'onduleur effectuant des impulsions avec
modulation à une fréquence de commutation plus
élevée d'environ 10 KHz par rapport à la fréquence
nominale des signaux modulés, la conversion du courant continu en
courant alternatif est effectuée. Ainsi les résultats
mesurés de la tension à la sortie de l'onduleur (Va) et le
courant à la sortie de l'onduleur (Ia) sont présentés par
les figures Fig.5.4 et Fig.5.5 respectivement. En raison de l'influence des
commutateurs IGBT connectés avant le filtre LCL, la tension de sortie
mesurée de l'onduleur qui varie entre - 800 V et 800 V présente
des harmoniques d'ordre élevé et faible. Pour cette étude
de simulation, la puissance active est définie pour 15 KW comme su
indiqué dans le chapitre 4 et la puissance réactive sur 0 KVAR.
Le système est simulé à un temps de 0,4s, les
résultats suivant sont été obtenus.
70
Figure 5. 5 : courant de sortie de
l'onduleur
Figure 5. 6 : Courant de sortie triphasé de
l'onduleur
Maintenant, en utilisant le filtre LCL, les harmoniques
présentes à la sortie de l'onduleur ont été
filtrées. La comparaison de ces formes d'onde c'est-à-dire la
tension de sortie simulée et le courant de l'onduleur avant le filtre
LCL d'un côté et la tension de sortie simulée et le courant
après le filtre de l'autre côté de l'onduleur prouve
clairement l'importance du filtre qui doit être interconnecté de
l'onduleur au réseau de distribution afin de filtrer les harmoniques
produites par l'onduleur. Les Fig.5.7 et
71
Fig.5.8 présentent respectivement le courant de sortie
triphasé et la tension de l'onduleur connecté triphasé
après le filtre LCL.
Figure 5. 7 : Courant de sortie filtré
triphasé de l'onduleur
Figure 5. 8 : Tension de sortie filtrée de
l'onduleur: tension de la ligne (Vline) et la tension de phase
(Vphase).
72
L'objectif de cette étude avant que le réseau
soit connecté au circuit, la tension donnée dans le tableau 4.3
où la tension de la ligne (Vline) est 400V et la tension entre phases
(Vphase) est 230V doit également être obtenu pendant la
simulation, la Fig.5.8 présente le résultat de la simulation de
la tension de ligne et de la tension de phase obtenu de l'autre
côté de l'onduleur après le filtre LCL il est claire que
les résultats obtenus sont bien conformes aux normes de l'IEEE. On peut
aussi dire que le résultat de la simulation montre clairement que la
tension obtenue après la simulation est la même que la tension
indiquée dans le tableau 4.3.
La forme d'onde de sortie après le variateur ne
contient que des harmoniques de base d'ordre faible. Les résultats
obtenus montrent la capacité d'atténuation des ondulations du
filtre LCL pour répondre aux normes d'interconnexion. La forme d'onde de
tension de sortie triphasée de l'onduleur connecté au
réseau après le filtre LCL est représentée à
la figure 5.9.
Figure 5. 9 : Tension de sortie triphasée de
l'onduleur filtrée connecté au
réseau.
Les figures 5.10 et 5.11 montrent le flux de puissance active
(KW) injectée au réseau avec pour référence 15KW et
de puissance réactive (KVAR) injectée dans le réseau. Ces
puissances sont alimentées par l'onduleur connecté au
réseau et la tension de liaison VDC est maintenue à 800V.
Figure 5. 10 : Puissance active (KW) injectée
dans le réseau
73
Figure 5. 11 : Puissance réactive (VAR)
injectée dans le réseau
74
La réponse du composant d courant est
représentée sur la figure 5.12. Affichage de la capacité
du contrôleur pour l'axe d effectuant un suivi
décent de la puissance définie.
Figure 5. 12 : réaction du courant id au
changement de la commande de
référence.
La réponse de suivi de la composante de courant q a
également été tracée sur la figure 5.13. Il montre
la capacité du contrôleur pour l'axe q à suivre
décemment la puissance réglée.
Figure 5. 13 : réaction du courant iq au
changement de la commande de
référence.
75
La réponse de suivi de la tension mesurée d et q
est tracée sur la figure 5.14. Les axes d et q de la tension du
variateur sont régulés.
Figure 5. 14 : tension mesurée de d et
q
Figure 5. 15 : réaction des signaux de la
MLI.
Figure 5. 16 : Source de tension d'onde triangulaire
(Vtri)
76
Les Fig. 5.12 et Fig.5.13 présentent le courant de
suivi de référence des courants des axes d et q en réponse
aux références correspondantes, il est clairement observé
la capacité du contrôleur pour l'axe q à suivre de
manière décente la puissance réglée. À
partir de la tension mesurée, les composantes d et q sont
également illustrées à la figure 5.14. Il est
représenté à la figure 5.15 les signaux de modulation
dirigés vers le générateur de la technique MLI. La tension
d'onde triangulaire requise pour ce système est présentée
à la Fig.5.16 son indice de modulation est compris entre -1 et 1. Le
graphique 5.17 présente l'analyse par FFT (Fast Fourier Transform) ou
Transformée de Fourier Rapide en français du courant du
réseau pour voir le niveau des harmoniques.
Figure 5. 17 : Analyse FFT du THD du courant de ligne
injecté dans le réseau.
77
| 
