Calcul du THDi pour déterminer la capacité d'un filtre actif d'harmoniques : guide de calcul

La capacité d'un filtre actif d'harmoniques dépend du taux de distorsion harmonique totale du courant. Le dimensionnement nécessite de multiplier le courant fondamental à pleine charge par le pourcentage de distorsion harmonique mesuré. Ce calcul détermine le courant de compensation exact requis pour se conformer aux normes du réseau.

Calcul de la distorsion du courant fondamental
Le calcul de la distorsion nécessite d'isoler le courant à la fréquence fondamentale du courant efficace total. Mesurez les composantes non linéaires du courant jusqu'au 50e rang à l'aide d'analyseurs de qualité de l'énergie au point de raccordement commun, dans des conditions de puissance de fonctionnement maximale.

Mesurez la valeur du courant fondamental en conditions de charge de pointe continue.

Extrayez les amplitudes des harmoniques individuelles jusqu'aux seuils réglementaires en vigueur.

Calculez la somme géométrique totale divisée par le courant actif fondamental.

Évaluation des profils de charge variables et des équipements
Les charges non linéaires génèrent des signatures harmoniques distinctes en fonction de leurs ponts redresseurs internes. Les variateurs de vitesse standard à six impulsions produisent un courant fortement harmonique, tandis qu'un variateur à faible taux d'harmoniques atténue la distorsion à haute fréquence au niveau de l'étage d'entrée.

Charges à onduleurs et systèmes de conversion
Les systèmes de conversion de puissance des installations modernes de stockage d'énergie par batterie génèrent des harmoniques de courant à haute fréquence lors des cycles de charge. L'évaluation des courants nominaux en régime continu garantit une injection précise du filtre sans dépasser les limites thermiques lors des pics de fonctionnement.

Optimisation de la capacité pour la viabilité commerciale
Choisir une capacité de compensation excessive augmente inutilement le coût global du filtre d'harmoniques. L'adéquation avec les valeurs de distorsion calculées évite le surdimensionnement tout en protégeant les transformateurs contre une surchauffe sévère causée par la résonance des courants harmoniques.

L'installation d'un filtre d'harmoniques centralisé en aval du tableau de distribution principal permet de réduire la distorsion totale du courant en dessous de la limite cible de 5 %. Un positionnement adéquat des transformateurs de courant assure une surveillance précise du signal malgré les variations de charge opérationnelle.