Analyse du fonctionnement des régulateurs de tension dynamiques associés aux sorties de sources de tension pour annuler les harmoniques

Dans la gestion de la qualité de l'énergie des réseaux électriques modernes, le stabilisateur dynamique de tension (DTS) joue un rôle essentiel en tant que dispositif de compensation électronique de puissance face aux distorsions de tension et aux interférences harmoniques causées par des charges complexes. Le DTS domestique est un onduleur capable de générer une tension alternative contrôlable sous des conditions de charge linéaires et non linéaires, laquelle est ensuite superposée à la tension du réseau pour améliorer la forme d'onde globale.

L'unité de conversion électronique de puissance est le composant principal du DTS. Grâce à des dispositifs de commutation à haute vitesse (tels que les IGBT) et à la modulation de largeur d'impulsion (PWM), elle synchronise la sortie de l'onduleur avec la fréquence fondamentale du réseau, générant ainsi la forme d'onde cible à différentes fréquences. Plus précisément, la sortie de l'onduleur n'est pas une simple tension à la fréquence fondamentale, mais une forme d'onde synthétisée et ajustée selon un algorithme de contrôle. Elle peut introduire des composantes fréquentielles spécifiques au moment voulu, rapprochant ainsi le profil de tension global d'une sinusoïde idéale.

Contrairement aux filtres fixes traditionnels, le système de contrôle du régulateur de tension dynamique analyse en temps réel les signaux de tension côté charge et côté réseau. Il utilise le traitement numérique du signal pour éliminer les composantes harmoniques et calculer la tension de compensation correspondante. L'onduleur applique ensuite ces tensions de compensation au réseau, selon une amplitude et une phase prédéfinies, côté primaire du transformateur d'injection ou du transformateur multiphasé. Ainsi, les composantes harmoniques s'annulent par superposition, améliorant ainsi le taux de distorsion harmonique (THD) de la tension aux bornes.