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IPSAS 19—PROVISIONS PASSIFS ÉVENTUELS ET ACTIFS
De même il y a divergence d'opinions quant à savoir si le montant d'une obligation reflète une estimation du droit de l'exercice en cours ou la valeur actuelle
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On analysera ici trois types de filtres : deux filtres passifs soit le filtre RL Tout comme le filtre actif passe-bas
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Si la réalisation de filtres passifs en haute fréquence ne pose pas de problème Les principales caractéristiques d'un filtre actif sont :.
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Application des amplificateurs opérationnels au filtrage
Il existe deux types de filtres : Les filtres passifs : Ils ne sont composés que d’éléments pa ssifs ( résistances condensateurs bobines ) Définition et types de filtres Les filtres actifs : Il y a en plus une amplification du signal d’entrée par un élément actif ( AOP Transistor ) Ve Vs Ve Vs Ve Vs Ve Vs 92
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1) Donner les expressions de V C1 et V C2 en fonction des tensions V A et V B et des éléments passifs (R 1 R 2 et C 2) 2) On souhaite que les composantes continues de V A et V B soient atténuées d'un rapport 50 environ Parmi les valeurs normalisées données en annexe proposer des valeurs de résistances (Rq : ce sont des
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Établir la fonction de transfert du filtre et la mettre sous la forme: T To j f fo = + 1 1 2°) Donner les expressions de To et fo et leurs valeurs numériques 3°) Exprimer le module T de T 4°) Faire un tableau et calculer T et G v pour f=0 f = fo f=500 Hz f=10 kHz f=30 kHz
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Quels sont les exercices sur les filtres passifs?
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Comment fonctionnent les filtres actifs ?
- Le filtre actif s’utilise derrière un sélecteur de sources numérique (ou directement derrière la source) et devant des blocs d’amplification. Le fait de fonctionner dans cette chaîne en « full numérique » jusqu’aux DAC, apporte un gain qualitatif évident et apporte de nombreuses fonctions :
Quels sont les différents types de filtres?
- 86 Définition : La fonction filtrage permet de supprimer des signaux de fréquence non désirée. Il existe deux types de filtres : Les filtres passifs : Ils ne sont composés que d’éléments passifs ( résistances, condensateurs, bobines ). Définition et types de filtres Les filtres actifs :
Quelle est la différence entre un filtre passif et un filtre de colonne sonore?
- En outre, lors de l'utilisation de filtres passifs pour des fréquences basses, la valeur des inductances est grande et leurs dimensions mécaniques sont importantes. Cela ne pose pas de problème particulier pour les filtres de colonnes sonores, puisque nous disposons de place à l'intérieur de la colonne.
Université du Québec à Trois-Rivières
École d'Ingénierie, Département de génie électrique et génie informatiqueMÉMOIRE PRÉSENTÉ À
L'UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À TROIS-RIVIÈRESCOMME EXIGENCE PARTIELLE POUR L'OBTENTION
D'UN DIPLÔME DE MAÎTRE ES SCIENCES
APPLIQUÉES EN GÉNIE ÉLECTRIQUE
PARSANAE RECHKA
ÉTUDE DE MÉTHODES DE FILTRAGE
ÉLECTRIQUES DE DITRIBUTION
Avril 2002
Université du Québec à Trois-Rivières
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L'auteur de ce
mémoire ou de cette thèse a autorisé l'Université du Québec à Trois-Rivières à diffuser, à des fins non lucratives, une copie de son mémoire ou de sa thèse Cette diffusion n'entraîne pas une renonciation de la part de l'auteur à ses droits de propriété intellectuelle, incluant le droit d'auteur, sur ce mémoire ou cette thèse. Notamment, la reproduction ou la publication de la totalité ou d'une partie importante de ce mémoire ou de cette thèse requiert son autorisation.RESUME
La pollution harmonique est l'un des problèmes majeurs qui dégrade la qualité d'énergieélectrique dans les systèmes de distribution. Les effets des harmoniques les plus connus sont: la
destruction de condensateurs ou des disjoncteurs sous l'effet de forts courants harmoniques amplifiés par des résonances; l'échauffement des transfonnateurs et des conducteurs de neutre et les effets à long tenne qui se traduisent par une fatigue accélérée du matériel. En comparaison avec les solutions classiques contre les perturbations harmoniques,à savoir le sur
dimensionnement de l'installation ou l'insertion de filtres passifs accordés, le filtrage actif est une
solution qui présente de meilleures perfonnances. L'objectif du présent projet est d'évaluer l'efficacité des différents moyens de filtrage d'hannoniques. En ce qui concerne le filtrage passif, la configuration de filtres résonants etamortis parallèles est étudiée théoriquement et par simulation. De nombreuses configurations
defiltres actifs peuvent être rencontrées, mais toutes sont basées sur un onduleur (avec transistors
de puissance et diodes), une source continue de tension ou de courant et un circuit de filtrage etde couplage. Dans le cadre du présent projet, deux catégories de filtres actifs sont étudiées :'
-Un filtre actif dédié à la compensation harmonique; il est composé d'un onduleur de tension parallèle commandé en courant pour agir en tant que source de courant. Il s'agit d'uneapplication usuelle qui représente une étape préliminaire assez importante pour mettre en valeur
l'effet compensatoire. -Un filtre actif hybride parallèle dédié à l'amortissement de la résonance; il est composé d'unfiltre actif mis en série avec un filtre passif résonant. Le filtre actif série est commandé
(contrairement au premier filtre) en tension pour agir en tant que source de tension contrôlable. Ses caractéristiques doivent répondre aux exigences de la nonne IEEE 519-1992 dont le but est de limiter la distorsion harmonique totale de tension, au point de raccordement entre le distributeur d'électricité et le consommateur, à un maximum de 5%. -i- La commande auto-adaptative en courant ou en tension du filtre actif nécessite l'implantation d'un programme permettant la détection des harmoniques et la génération de signauxMU afin
de commander l'onduleur. Dans ce sens, des algorithmes de détection des harmoniques sont étudiés théoriquement et par simulation à l'aide de l'outil informatiqueMA TLAB-SIMULINK; ils
sont de plus validés en temps réel à l'aide du système dSPACE. Il s'agit des algorithmes basés surles méthodes suivantes: i) la méthode des puissances instantanées, ii) la Transformée de Fourier
Discrète, iii) la Transformée de Fourier Discrète Récursive et iv) le filtre de Kalman. Ces
méthodes donnent directement la forme d'onde des harmoniques à compenser et peuvent être adaptées à la détection des harmoniques en temps réel. Une comparaison entre ces différentes méthodes, en terme de précision, de rapidité de convergence et de suivi d'un signal de paramètres variant dans le temps, ainsi qu' en terme de qualité de filtrage harmonique, notamment d'atténuation de la résonance, vise la mise en valeur du degré de performance dechacune des techniques suscitées. L'application de ces différentes méthodes à la commande du
filtre actif nécessite en plus du logiciel MATLAB-SIMULINK l'utilisation de l'outil de simulationPOWER SYSTEM BLOCKSET.
Finalement, pour la mise en oeuvre pratique, nous nous sommes intéressés à l'application dufiltre actif hybride qui combine les avantages du filtre passif et du filtre actif et permet aussi bien
un bon amortissement de la résonance que le filtrage harmonique. Dans ce sens, un banc d'essaia été élaboré dans le cadre de ce projet pour fins de validation des résultats de simulation.
-1I-REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier tous ceux qui ont contribué de loin ou de près à la réalisation de ce projet de
maîtrise, d'abord je tiens à remercier mon directeur M. Éloi Ngandui ainsi que mon codirecteurM. Jianhong
Xu qui m'ont orienté et m'ont aidé grâce à leurs judicieux conseils à mener à bonne
fin ce projet. Mes remerciements n'épargnent non plus M. Pierre Sicard titulaire de la chaire derecherche industrielle d'hydro-Québec à l'université du Québec à Trois-Rivières pour son apport
au projet, et aussi la Chaire d'hydro-Québec ou tout organisme parrain pour tout soutien financier.Je tiens à remercier aussi tout le corps professoral et administratif de l'université du Québec à
Trois-Rivières qui ont contribué directement ou indirectementà la réussite de ce projet, je cite
particulièrement M. Abdellfattah Ba-Razzouk,M. Jacques Poisson et M. Ahmed Chériti pour
leur support matériel dans le cadre de la mise en oeuvre pratique relative au présent projet. Je
remercie également M. Daniel Massicotte pour ses orientations dans le cadre du cours Séminaire.Enfin,
je remercie toute ma famille, mes amis et aussi mes camarades chercheurs et étudiants pour leur appui durant ce travail. -iii-TABLE DES MATIERES
TITRES Page
RESUME
REMERCIEMENTS
111TABLE DES MA TIERES IV
LISTE DES SYMBOLS IX
LISTE DES FIGURES X111
LISTE DES TABLEAUX XVlll
CHAP. 1 INTRODUCTION GENERALE 1
1.1 Introduction 1
1.2 Causes et effets de la propagation des harmoniques 3
1.2.1 Charges génératrices d'harmoniques 3
1.2.1.1 Charges génératrices
d'harmoniques de tension 31.2.1.2 Charges génératrices
d'harmoniques de courant 41.2.2 Emission d'harmoniques
par catégorie d'utilisateurs 61.2.2.1 Utilisateurs domestiques 6
1.2.2.2 Secteur tertiaire 6
1.2.2.3 Secteur industriel 7
1.2.3Impact de la propagation des harmoniques 7
1.2.3.1 Effets des harmoniques 7
1.2.3.2 Sensibilité de différents types de matériels 8
1.2.4 Phénomène de résonance 9
1.2.4.1 Types de résonance 9
1.2.4.2 Problèmes liés aux résonances
Il -iv-1.2.5 Formules de mesure quantitatives des harmoniques 13
1.2.5.1 Transformée de Fourrier 13
1.2.5.2 Grandeurs électriques en régime déformé et indices 14
d'harmoniques1.3 Solutions de filtrage des harmoniques
171.3.1 Filtrage passif 17
1.3.1.1 Principe 17
1.3.1.2 Différents types de filtres parallèles 18
1.3.1.3 Avantages et inconvénients des filtres passifs 23
1.3.2 Filtrage actif 24
1.3.2.1 Principe 24
1.3.2.2 Principaux types de filtres 25
1.3.2.3 Principales combinaisons possibles 27
1.3.2.4 Avantages et inconvénients des filtres actifs 29
1.3.2.5 Filtres hybrides parallèles dédiés à l'amortissement de 30
la résonance1.3.3 Stratégies de commande des filtres actifs
341.3.3.1 Transformée de Fourier Discrète (DFT) 35
1.3.3.2 Transformée de Fourier Discrète Récursive (DFTR) 36
1.3.3.3 Filtre de KALMAN 36
1.3.3.4 Méthode des Puissances Instantanées 38
1.4 Conclusion 38
CHAP.2 ETUDE ET DIMENSIONNEMENT DES FILTRES PASSIFS 402.1 Introduction 40
2.2 Méthode de dimensionnement d'un filtre passif parallèle et algorithme 41
associé -y-2.2.1 Conception d'un filtre résonant simple 41
2.2.2 Conception d'un filtre amorti (passe-haut) de second ordre 50
2.2.3 Algorithme de conception des filtres résonants
et du filtre 51 amorti2.3 Implantation
du filtre passif à l'aide des outils de simulation 592.3.1 Présentation du réseau-type 59
2.3.2 Application du filtre passif au réseau choisi 62
2.4 Conclusion 70
CHAP.3 STRATEGIES DE COMMANDE DES FILTRES ACTIFS 713.1 Introduction 71
3.2 Principes théoriques de différentes méthodes de détection des harmoniques 72
3.2.1 Théorie des puissances active et réactive instantanées 72
3.2.2 Transformée de Fourier discrète 74
3.2.3 Transformée de Fourrier Discrète récursive 75
3.2.4 Filtre de KALMAN 77
3.3 Schémas de simulation et définition des paramètres 83
3.3.1 Méthode des puissances instantanées 83
3.3.2 Transformée de Fourier Discrète (DFT) 84
3.3.3 Transformée de
Fourier Discrète Récursive (DFTR) 85
3.3.4 Filtre de KALMAN 86
3.4 Résultats de simulation 88
3.4.1 Validation des différents algorithmes de détection des 88
harmoniques3.4.2 Caractérisation
pratique des différents algorithmes 923.5 Conclusion
104-Yl- CHAP.4 ApPLICATION DES ALGORITHMES DE DETECTION HARMONIQUE A LA 106
COMMANDE DU FILTRE ACTIF
4.1Introduction
4.2 Compensation des harmoniques
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