Convertisseur de reequilibrage de la tension d'un reseau

(Reçu le 16 octobre 1996, révisé le 24 février 1997, accepté le 10 avril 1997)

Abstract
This paper deals with the design, the control and the simulation of a voltage balancing static converter for a three phases utility distribution. Unbalancing sources and compensator structures are studied and compared. The balancing method consists in injecting the load currents negative and zero sequence in opposite phase by means of a PWM voltage source inverter. The identification of the load currents negative sequence is based on the fluctuating active and reactive power computing allowing a transient state compensation. A general formulation is proposed allowing to relate the unbalance parameters to the inverter design. The compensation currents and the DC voltage loops are studied and carried out. Presented simulation results allow to validate control loops and to refine the theoretical study on the basis of a specification. This study has been supported by a research contract between the LEEI and the CENTRALP Automatismes company.

Résumé
Cet article traite du dimensionnement, du pilotage et de la simulation d'un convertisseur statique de rééquilibrage dynamique de la tension d'un réseau de distribution. Les sources de déséquilibre sont identifiées et les structures statiques de rééquilibrage sont décrites. Le principe du rééquilibrage consiste en une compensation des systèmes inverse et homopolaire de courants au moyen d'un onduleur de tension en modulation de largeur d'impulsion. L'identification du système inverse de courants repose sur le calcul des puissances active et réactive fluctuantes mises en jeu par la charge déséquilibrée, permettant une compensatiori en régime transitoire. Une formulation générale du dimensionnement du compensateur est proposée permettant de lier les paramètres caractéristiques du déséquilibre à la valeur des éléments constitutifs. L'asservissement des courants et la régulation de la tension de l'onduleur sont analysés. Les résultats de simulation ont permis de valider et d'affiner l'étude théorique sur la base d'un cahier des charges. Cette étude s'inscrit dans le cadre d'une opération contractuelle entre le LEEI et les Etablissements CENTRALP Automatismes.