Chapitre VI...Commande générique d’un filtre actif Shunt

Cours N#2

2.1.2 Méthode de commande basée sur le référentiel synchrone

Cette méthode appliquée pour le filtrage consiste à transformer les coordonnées a-b-c du courant en coordonnées d-q et ce, à l'aide de la transformée de Park en fixant la fréquence de celle-ci en synchronisme avec celle du réseau.  Le système d`équation de cette transformation de Park  est donne par la formule 8 comme suit :

Le passage du courant dans la transformée de Park synchronisée avec la fréquence du réseau a pour effet de transformer la composante du courant fondamental en composante continue, tandis que les composantes du courant harmonique subissent un décalage dans le spectre de fréquence. L'élimination de la composante continue est réalisée par l'ajout d'un filtre passe-haut (FPH), comme est montre dans les figures 6 et 7. L'obtention du courant de référence s'obtient en effectuant la transformée inverse de Park (formule 9) toujours en synchronisme avec la fréquence du réseau.

Cette méthode de l`identification des grandeurs de références est capable de garantir une bonne robustesse de commande du filtre.  Les avantages les plus contestées sont :

¾ Détermination des   perturbations avec précision,

¾ Rapidité et facilité d'implantation.

Figure 6: Principe de commande basée sur le référentiel synchrone

Figure 7: Montage principe de  l’algorithme de commande basée sur le référentiel synchrone.

1. Filtre de Kalman

Le filtre de Kalman est un algorithme qui permet d'estimer l'état d'un système à partir des données mesurées. Il tient son nom de l'ingénieur hongrois Rudolf Kalman, qui a joué un rôle important dans son développement. L'algorithme du filtre est un processus en deux étapes :

¾ la première étape consiste à prédire l'état du système.

¾  la seconde étape utilise les mesures bruitées pour affiner l'estimation de l'état du système.

Il y a désormais plusieurs variantes du filtre Kalman d'origine. Ces filtres sont largement utilisés dans le cadre d'applications qui reposent sur l'estimation, parmi lesquelles la vision par ordinateur, les systèmes de guidage et de navigation, l'économétrie et le traitement du signal.

De nombreuses autres méthodes d'optimisation et d'estimation peuvent également être utilisées comme celle du filtre de Kalman. Cependant, à l'heure actuelle, les principaux développements portent sur des méthodes non classiques basées sur la théorie des réseaux de neurones artificielles et de la logique floue.

En Résume :

Une synthèse des différentes méthodes de commandes des filtres actifs a été présentée. Principalement, il faut connaitre les algorithmes disponibles pour procéder à l`identification des harmoniques gênant  à cibler pour la compensation.  Parmi les méthodes les plus utilisées dans le domaine de la qualité d`énergie on  cite :

§ La première utilise la transformée de Fourier rapide dans le domaine fréquentiel, pour extraire les harmoniques du courant. Son avantage est  de sélectionner les harmoniques individuellement et de ne compenser que les plus prépondérants. Les inconvénients les plus importants de cette méthode sont un volume de calcul, une allocation de mémoire très considérable et des résultats moyens en régime transitoire.

§ La deuxième famille est basée sur le calcul des puissances instantanées dans le domaine temporel. Certaines de ces méthodes son traitement est basé sur le calcul des puissances harmoniques de la charge non linéaire. D’autres peuvent être utilisées pour compenser à la fois les courants harmoniques et la puissance réactive et ce, par soustraction de la partie fondamentale active du courant total.

§ En outre, d’autres méthodes d’identification, en l`occurrence La méthode de détection synchrone qui repose sur la transformée de Park. Elle exige une précision parfaite du calcul de la pulsation fondamentale afin de ne pas avoir des courants identifiés erronés.

§ Enfin, la méthode d’identification la plus utilisée est celle appelée méthode des puissances réelles et imaginaires instantanées.