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Stratégie de réglage avancée pour les onduleurs de connexion au réseau des énergies renouvelabless

L'objectif de ce travail de diplôme était de développer une strucutre de réglage pour l'onduleur PENELER garantissant la meilleure qualité d'énergie fournie au réseau. L'onduleur doit donc injecter le moins d'harmoniques possibles dans le réseau, voir même compenser les harmoniques déjà présentes dans celui-ci. Il doit également assurer la stabilité du réseau basse tension, et posséder un bon comportement dynamique.

Premièrement, les normes concernant ce qui est admissible du point de vue harmonique dans le cas de l'onduleur PENELER ont été étudiées. Pour la tension, les normes EN50160 et les règles techniques pour l'évaluation des perturbations réseaux (D-A-CH-CZ) ont été retenues, fixant le taux de distorsion en tension au point de couplage commun à 4% ainsi que les amplitudes harmoniques maximums de rang 2 à 40. En ce qui concerne le courant, la norme EN61000-3-2 a été retenue, fixant les taux d'émission harmoniques maximums de rang 2 à 40.

Deuxièmement, plusieurs structures de réglage possible pour l'onduleur ont été modélisées puis simulées. L'onduleur avec feedback de tension n'apporte aucun intérêt à la structure de réglage. Il amplifie les composantes harmoniques basse fréquence et déstabilise le système. L'onduleur R permet quant à lui d'absorber une partie des courants harmoniques venant du réseau, et donc de faire baisser le taux de distorsion en tension au point de couplage commun. Le dimensionnement du gain de cet onduleur en fonction de l'impédance et de la stabilité du réseau basse tension ainsi que de la puissance maximum que celui-ci peut fournir reste à réaliser.

L'onduleur classique a ensuite été simulé avec trois types de régulateurs différents (proportionnel intégral PI, proportionnel résonant PR et proportionnel multi-résonants PRs). L'objectif était de définir le meilleur régulateur d'un point de vue dynamique, harmonique et de la stabilité. Les régulateurs multi-résonants ont été retenu comme étant les régulateurs avec le meilleur comportement harmonique, tout en gardant un bon comportement dynamique et une très bonne stabilité. Finalement, les deux types de régulateur résonant ont été discrétisés puis implémentés dans l'onduleur PENELER. Les régulateurs multi-résonants permettent d'obtenir un taux plus bas de distorsion harmonique en courant, tout en générant la consigne demandée. Les deux régulateurs implémentés respectent les normes concernant le taux de distorsion harmonique en tension et en courant.