Compensation des courants harmoniques et réactifs par convertisseurs multifonctions

Durant les dernières décennies, la consommation énergétique mondiale n’a cessé de croître. Selon le rapport (Key World Energy Statistics 2017), publié en 2017 par l’IEA (International Energy Agency), la totalité de l’énergie consommée à l’échelle mondiale en 2015 est de l’ordre de 13647 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole). L’énergie non renouvelable en représente 90,3 %, avec la plus grande part de consommation pour le pétrole (31,7 %), suivi par le charbon (28,1 %), ensuite le gaz naturel (21,6 %) et finalement le nucléaire (4,9 %). La consommation accrue des énergies non renouvelables conduit non seulement à leur épuisement, mais aussi à la pollution de l’environnement et au réchauffement climatique. Par ailleurs, une flambée des prix des énergies non renouvelables est observée au fur et à mesure que l’on s’approche de l’échéance de leur épuisement. Cela constitue la raison décisive pour laquelle, dans un futur proche, aussi bien au niveau national qu’international, les réseaux électriques vont évoluer vers l’intégration croissante de productions décentralisées d’énergie électrique, d’origines solaire ou éolienne, ainsi que de dispositifs de stockage d’énergie électrique. C’est pourquoi, actuellement, plusieurs projets pilotes de recherche se focalisent sur le nouveau concept de microréseau. Celui-ci peut être décrit comme étant un système d’énergie intégré incluant des installations locales de génération d’énergie électrique (microturbines, panneaux photovoltaïques, mini-éoliennes, etc.), des charges électriques, des installations de stockage d’énergie électrique (batteries, supercondensateurs) et un système de supervision et de gestion des flux énergétiques. Les microréseaux sont destinés à assurer, pour un certain nombre de consommateurs, une génération décentralisée de l’énergie électrique et un approvisionnement local d’énergie électrique.

Le fonctionnement d’un microréseau nécessite une gestion intelligente et communicante de l’ensemble de ses constituants en vue d’assurer la disponibilité de l’énergie électrique dans un contexte de hausse de demande et avec une offre d’énergie décentralisée, intermittente et volatile. Cela a poussé plusieurs chercheurs et universitaires à effectuer des travaux de recherche sur le nouveau concept de microréseau. La problématique traitée dans cet article porte sur l’amélioration de l’efficacité énergétique dans un microréseau AC triphasé. Elle est motivée par le fait que, de manière générale, les charges ne bénéficient que de la partie « active » de l’énergie fournie alors qu’ils consomment aussi une partie « réactive » et « harmonique » de l’énergie, ce qui surcharge le microréseau. C’est pour cela qu’il est avantageux de compenser les parties réactive et harmonique de l’énergie via des solutions appropriées. Les solutions classiques utilisées...