Principe de fonctionnement du restaurateur de tension dynamique

Un restaurateur dynamique de tension (DVR) est un dispositif basé sur la technologie électronique de puissance utilisé pour supprimer les problèmes de qualité de l'énergie tels que les chutes de tension, les surtensions, les harmoniques et les déséquilibres triphasés-dans le réseau électrique. Son objectif fondamental est de fournir une tension d'alimentation stable et qualifiée aux charges sensibles dans un délai très court lorsqu'une tension anormale du réseau se produit, évitant ainsi les interruptions de production, les dommages aux équipements ou la perte de données.

Le principe de fonctionnement d'un DVR repose sur trois aspects principaux : -surveillance en temps réel, calcul rapide et compensation active. Tout d'abord, l'appareil collecte en continu les signaux de tension triphasés-au point de couplage commun (PCC) du réseau électrique à l'aide de capteurs de tension de haute-précision. Un contrôleur composé d'un processeur de signal numérique (DSP) ou d'un réseau de portes programmables sur site (FPGA) effectue une analyse en temps réel pour déterminer le degré d'écart dans l'amplitude, la phase, la fréquence et la forme d'onde de la tension. Lorsqu'une chute de tension, une surtension ou toute autre anomalie est détectée, le système de contrôle calcule immédiatement le montant de compensation requis selon un algorithme prédéfini.

Pendant la phase d'exécution de la compensation, le DVR, utilisant un onduleur en pont triphasé composé de dispositifs de commutation électroniques de puissance entièrement contrôlés (tels que des IGBT et des MOSFET SiC), convertit l'énergie stockée sur le bus CC (généralement maintenue par des condensateurs ou des batteries) en une tension alternative de valeur égale et de phase opposée à la composante anormale de tension du réseau. Cette tension alternative est ensuite injectée entre le réseau et la charge via un transformateur de couplage ou un réacteur. Cette tension injectée est ajoutée vectoriellement-à la tension anormale du réseau, rétablissant la tension réelle reçue par le côté charge à sa valeur nominale ou à sa plage admissible, réalisant ainsi une régulation dynamique de la tension.

Étant donné que la fréquence de commutation des appareils électroniques de puissance peut atteindre plusieurs kilohertz à des dizaines de kilohertz et que les calculs de boucle de contrôle et les réponses de modulation de largeur d'impulsion (PWM) sont effectués en quelques microsecondes à millisecondes, le DVR peut réagir à la plupart des perturbations transitoires en 10 ms, bien plus rapidement que les dispositifs de régulation de tension mécaniques ou lents traditionnels. De plus, en introduisant des algorithmes de filtrage actif, le DVR peut simultanément supprimer des harmoniques de fréquence spécifiques et corriger les déséquilibres triphasés-, permettant ainsi une gestion multi-dimensionnelle de la qualité de l'énergie.

Dans l'ensemble, les DVR, avec leur mode de contrôle en boucle fermée-de "détection-calcul-compensation de l'onduleur", utilisent une conversion électronique de puissance à haute fréquence-et une modélisation mathématique précise pour obtenir-l'annulation en temps réel des anomalies de tension du réseau, créant ainsi une barrière de protection de tension dynamique rapide et précise pour les charges critiques. Ils jouent un rôle irremplaçable dans les systèmes d'alimentation électrique industriels et basés sur l'information modernes.