À la fin de ce cours l’étudiant sera en mesure :

• d’identifier et analyser les différents types de problèmes de qualité de l’énergie électrique causée par les sources d’énergies renouvelables et différents types des charges, et de développer la technologie de pointe pour améliorer la situation;
• d’appliquer les techniques de mesure et les normes relatives à la qualité de l’énergie électrique;
• d’appliquer les techniques classiques et de pointe pour la compensation réactive, l’équilibrage de la charge, la variation de tension, le filtrage des harmoniques et le conditionnement de l’énergie électrique.

Définition, classification, mesure et normes relatives de la qualité de l’énergie électrique. Composantes symétriques, puissances, facteur de puissance et les transformateurs triphasés en régime déséquilibré et en régime déformé. Les charges causant les problèmes de qualité de l’énergie électrique. Amélioration de la qualité de l’énergie électrique utilisant les méthodes classiques et des technologies de pointe : filtres passifs, actifs et hybrides, multiplication des phases, compensateurs de puissance réactive statiques (SVC), STATCOM, contrôle unifié de l’écoulement de puissance (UPFC, UPQC). PV : problèmes de qualité de l’énergie électrique posée par les systèmes PV, notion et poursuite de la puissance maximale du module PV (MPPT), nouvelles technologies, systèmes PV intégrés au réseau et systèmes autonomes. Éoliennes : problèmes de qualité de l’énergie électrique posée par l’énergie éolienne, poursuite de la caractéristique de vitesse, nouvelles technologies.

Séance des travaux pratiques : simuler et vérifier les problèmes de qualité de l’énergie électrique posée par les différents types de charges et les sources d’énergies renouvelables. Simuler et tester les différents types des filtres et compensateurs dans le laboratoire pour améliorer la qualité de l’énergie électrique.

À la fin de ce cours l’étudiant sera en mesure :

• D’identifier les problèmes de qualité de l’énergie électrique;
• D’identifier les différents types des charges qui génèrent des harmoniques;
• D’identifier les principales sources d’énergies renouvelables et leurs modes d’exploitation;
• D’identifier et analyser les différents types de problèmes de qualité de l’énergie électrique causée par les sources d’énergies renouvelables et différents types des charges, et de développer la technologie de pointe pour améliorer la situation;
• D’appliquer les techniques de mesure et les normes relatives à la qualité de l’énergie électrique;
• De comprendre et d’appliquer les techniques classiques et de pointe pour la compensation réactive, l’équilibrage de la charge, le filtrage des harmoniques et le conditionnement de  l’énergie électrique.

• Cours magistraux (3 heures par semaine)
• Projet 

1.   Introduction

• Définition de la qualité de l’énergie électrique 
• Justification de l’intérêt pour la qualité de l’énergie électrique 
• Classification du problème de la qualité de l’énergie électrique 

2.  Mesure et normes relatives à la qualité de l’énergie électrique 

• Méthodes classiques de mesure de la qualité de l’énergie électrique 
• Les normes du IEEE et les pratiques recommandées

3.  Composantes symétriques

• Composantes symétriques
• Relations entre les tensions, les courants et les impédances des diverses séquences

• Puissances et facteur de puissance en régime déséquilibré
• Transformateurs triphasés (Dy11, Dz0, Dz10, etc.) en régime déséquilibré

4.  Régime déformé

• Puissance
• Composantes symétriques
• Facteurs de puissance
• Transformateurs triphasés en régime déformé

5.  Les charges causant les problèmes de la qualité de l’onde

• Convertisseurs CA/CC
• Convertisseurs statiques à niveaux multiples
• Chargeurs de batteries
• Fours à arc
• Éclairage fluorescent
• Dispositifs à modulation de largeur d’impulsion
• Entraînements à vitesse variable

6.  Amélioration de la qualité de l’onde

• Filtres passifs
• Filtres actifs
• Filtres hybrides
• Multiplication des phases
• Compensateurs de puissance réactive statiques (SVC), STATCOM
• Contrôle unifié de l’écoulement de puissance (UPFC, UPQC)

7.  L’évolution du réseau électrique avec l’énergie renouvelable

7.1 Systèmes photovoltaïques (PV)

• Problèmes de qualité de l’énergie électrique posée par les systèmes PV 
• Notion et poursuite de la puissance maximale du module PV (MPPT)
• Nouvelles technologies
• Systèmes PV intégrés au réseau et systèmes PV autonomes

7.2 Énergie éolienne

• Problèmes de LA qualité de l’énergie électrique posée par les éoliennes.
• Poursuite de la caractéristique de vitesse
• Nouvelles technologies

N.A

N.A

PAICE, Derek A., Power Electronic Converter Harmonics-Multipulse Methods for Clean Power, IEEE Press, 1996.

DUGAN, Roger C., McGRANAGHAN, Mark F., BEATY, H. Wayne, Electrical Power Systems Quality, McGraw-Hill, 1996.

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IEEE, Norme Std 519-1992, IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems, New York, 1993.

MILLER, T.J.E., Reactive power control in Electric Systems, John Wiley & Sons, 1982.

ARILLAGA, J., BRADLEY, D.A., BODGER, P.S., Power System Harmonics, John Wiley & Sons, 1975.

BOUCHARD, Réal-Paul, OLIVIER, Guy, Électrotechnique, Presses internationales Polytechnique, 1999. 

SCHLABBACH, J., BLUME, D., STEPHANBLOME, T., Voltage Quality in Electrical Power Systems, IEE Power and Energy Series 36, UK, 2001.

GHOSH, A., Ledwich, G., Power Quality Enhancement Using Custom Power Devices, Kluwer’s Power Electronics and Power Systems Series, Boston, 2002.

MATHUR, R.M., VARMA, R.K., Thyristor-Based FACTS Controllers for Electrical Transmission Systems, IEEE Series on Power Engineering, 2002.

SOOD, V.K., HVDC and FACTS Controllers, Kluwer’s Power Electronics and Power Systems Series, 2004.

SONG, Y.H., JOHNS, A.T., Flexible ac Transmission Systems (FACTS), IEE Power and Energy Series 30, 1999.

HINGORANI, N.G., GYUGYI, L., Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transimission Systems, IEEE Press, New York, 2000.

DEFLANDRE, T., MAURAS, P., Les harmoniques sur les réseaux électriques, Éditions Eyrolles, Paris, 1998.

SIMOES, M.G., FARRET, F. A., Renewable Energy Systems: Design and Analysis with Induction Generators, CRC Press, New York, 2004

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