Brevet FR3038796A1 — publié le 20170113

L'invention concerne la production d'énergie électrique utilisant un alternateur mécaniquement accouplé à un moteur d'entrainement. L'alternateur est classiquement équipé d'un régulateur de tension et le moteur d'entraînement est contrôlé en fonction de la puissance demandée. Des impacts de charge ainsi que des délestages peuvent se produire et les composants de puissance de l'alternateur sont dimensionnés en conséquence. Il peut en résulter un surdimensionnement de ces composants par rapport au régime nominal de fonctionnement, ce qui se répercute sur le prix de l'installation. Il existe ainsi un besoin pour réduire la taille des composants de puissance de l'installation de génération d'énergie électrique. Il est également souhaitable d'améliorer le comportement de l'installation en cas de régime transitoire, notamment lors des délestages et/ou des impacts de charge. Il existe encore un intérêt pour réduire l'intensité des courants harmoniques produits par l'installation afin de satisfaire aux normes les plus sévères, notamment en cas d'injection du courant produit sur le réseau. L'invention tente de répondre à tout ou partie de ces besoins et elle y parvient grâce à un système électromécanique comportant: - un alternateur à accoupler à un système d'entrainement, délivrant une tension alternative à un bus de sortie, - un convertisseur réversible AC/DC dont l'entrée/sortie AC est reliée au bus de sortie de l'alternateur, - un élément de stockage électrique relié à l'entrée/sortie DC du convertisseur, - un contrôleur agencé pour réagir à un régime transitoire de délestage ou d'impact de charge, en commandant le convertisseur de façon à prélever de l'énergie sur le bus de sortie de l'alternateur et à la stocker dans l'élément de stockage en cas de délestage, et à prélever de l'énergie dans l'élément de stockage et à l'injecter sur le bus de sortie en cas d'impact de charge. L'entrée/sortie AC du convertisseur est encore appelé bus AC, et l'entrée/sortie 30 DC est appelé bus DC. L'invention permet d'améliorer la réponse du système en régime transitoire. 3038796 2 Le convertisseur est avantageusement commandé pour injecter des courants de compensation des courants harmoniques sur le bus de sortie AC de l'alternateur. De préférence, l'alternateur est triphasé. Dans le système selon l'invention, la tension de sortie de l'alternateur sert non 5 seulement à alimenter la ou les charges qui lui sont connectées mais aussi à charger l'élément de stockage via le convertisseur réversible. Cet élément de stockage est de préférence composé d'un super-condensateur mais tout autre moyen de stockage entre dans le cadre de l'invention, tel qu'un condensateur classique ou une batterie. 10 Le convertisseur réversible permet la transformation de la tension alternative en tension continue lors de la charge du super-condensateur ou autre élément de stockage, en assurant une fonction de redresseur en fonctionnement normal ou lors d'un délestage de charge. L'invention permet d'éviter une surtension sur le bus de sortie lors d'un délestage, ou à tout le moins de réduire l'amplitude de celle-ci. 15 Lors d'un impact de charge, le convertisseur assure une fonction d'onduleur et limite le creux de tension en injectant sur le bus de tension alternative de l'énergie prélevée sur le super-condensateur ou autre élément de stockage. Le convertisseur électronique peut utiliser des interrupteurs électroniques tels que des IGBT, mais toute autre composant électronique commandé entre dans le cadre de 20 l'invention. Le super-condensateur peut être formé par un unique composant ou par un ensemble de composants reliés électriquement en série et/ou en parallèle, de façon à atteindre la tension d'isolation et/ou la capacité recherchée. Le système comporte de préférence un filtre passif, ce filtre passif comportant 25 une inductance connectée entre chaque phase du bus de sortie de l'alternateur et une phase correspondante de l'entrée/sortie AC du convertisseur. Ce filtre passif est destiné à supprimer les hautes fréquences. Le convertisseur peut être de type « triple boost », c'est-à-dire comporter trois bras comportant chacun une inductance Lf reliée par une première borne à une première borne de l'élément de stockage, un premier interrupteur électronique relié à une deuxième borne de l'inductance Lf et à une phase correspondante de l'entrée/sortie AC du convertisseur, un deuxième interrupteur électronique relié à la deuxième borne de 3038796 3 l'inductance Lf et à une deuxième borne de l'élément de stockage, et un condensateur d'équilibrage Cf disposé entre la phase correspondante de l'entrée/sortie AC du convertisseur et la deuxième borne de l'élément de stockage. Cette structure peut permettre de réduire le niveau de tension continue aux 5 bornes de l'élément de stockage, et le coût de celui-ci. Des exemples de convertisseurs « triple boost » sont par exemple divulgués dans les brevets US7596008B2 et US8737098B2. En variante, le convertisseur peut être du type multiniveau, par exemple à p niveaux, p étant un entier supérieur à 2. Le convertisseur peut ainsi comporter trois bras 10 comportant chacun un premier groupe de p interrupteurs électriquement connectés en série entre une borne de l'élément de stockage et une phase du bus AC du convertisseur, et un deuxième groupe de p interrupteurs électriques connectés en série entre la même phase du bus AC du convertisseur et l'autre borne de l'élément de stockage. Chaque bras peut comporter p-1 condensateurs d'équilibrage, chaque 15 condensateur d'équilibrage étant connecté par une borne entre les nième et n+lième interrupteurs électroniques du premier groupe, comptés depuis la phase respective du bus AC et par l'autre borne entre les nième et n+lième interrupteurs électroniques du deuxième groupe, comptés depuis la même phase du bus AC. Des convertisseurs multiniveaux avec des capacités flottantes sont décrits dans 20 les publications US8144491B2 et US20130128636A1. Les condensateurs d'équilibrage peuvent être des condensateurs classiques, des super-condensateurs ou des batteries. Par rapport à la structure de convertisseur « triple boost », la structure multiniveau permet de réduire les fluctuations de la tension de sortie de l'onduleur et permet au système d'utiliser un filtrage passif ayant des inductances de plus faible valeur, 25 ce qui réduit le volume, la masse et le coût du filtre passif. Le convertisseur est piloté de façon à réagir aux impacts de charge et aux délestages grâce à un contrôleur qui lui adresse des signaux de commande respectifs Sa, Sb, S, pour chacune des phases, et qui analyse les courants et la tension sur le bus AC du convertisseur. 30 Les signaux de commande Sa, Sb, Sc du convertisseur sont par exemple générés lors de la mise en oeuvre d'un procédé de pilotage du convertisseur comportant les étapes suivantes: 3038796 4 - calcul de composantes active et réactive id, iq du courant triphasé ia, ib, ic du bus AC du convertisseur, de préférence dans un repère de Park tournant de même fréquence, - calcul de courants actif et réactif de référence id*, iq* dans le même repère 5 de Park, - calcul de tensions de référence f3q, f3d, à partir des différences id", iq" entre les courants actif et réactif de référence id*, iq* et les composantes active et réactive id, iq du courant ia, ib, ic du bus AC du convertisseur, et - calcul de tensions de commande des transferts de puissance ma, mb, mc du 10 convertisseur à partir des tensions de référence f3q, f3d, de préférence par transformation inverse de Park dans le repère triphasé du courant du bus AC du convertisseur i i -a, ib, ic- Les courants actif et réactif de référence id*, iq* peuvent être obtenus à partir des composantes active et réactive üd, hg du courant de sortie du système iia, ilb, iii, de préférence dans le même repère de Park. 15 De préférence, l'élément de stockage n'est sollicité en décharge qu'en régime transitoire. Pour ce faire, la composante active ild du courant de sortie du système i -la, -lb, -lc est avantageusement filtrée par un filtre pour y éliminer les hautes fréquences et la composante continue afin d'éviter que le convertisseur échange de l'énergie en régime 20 permanent. De préférence, chacune des composantes active et réactive üd, hg du courant de sortie du système i i i est filtrée par un filtre, dont la fréquence de coupure peut être , , 100 fois plus faible que la fréquence de commutation des interrupteurs. Dans une variante, la composante réactive hg des courants de sortie du système 25 la i, -lb, iii est filtrée de manière à obtenir un courant réactif iqp dans l'alternateur nul. Ainsi, l'invention permet de compenser la puissance réactive, avec le convertisseur, et ainsi d'obtenir un coscp unitaire vu de l'alternateur. Des grandeurs autres que les courants de sortie du système i i , , ils peuvent être utilisées pour le calcul des courants actif et réactif de référence id*, iq*. Cela peut 30 permettre de réduire le nombre de capteurs, notamment de courant. Par exemple, les courants actif et réactif de référence id*, iq* peuvent être calculés respectivement en fonction au moins de la vitesse S2 du système d'entraînement et du courant d'excitation if 3038796 5 d'une excitatrice de l'alternateur. Ce calcul est par exemple illustré dans « Machines synchrones - excitation. Techniques de l'ingénieur, D3545, 1997 » par P. Wetzer. Par ailleurs, le convertisseur est commandé pour injecter des courants de compensation des courants harmoniques sur le bus de sortie AC de l'alternateur. De 5 préférence, le convertisseur comporte au moins une fonction filtre actif pour générer des tensions de commande de ces interrupteurs électroniques induisant une compensation des courants harmoniques. Ces tensions de commande peuvent être rajoutées aux tensions de commande des transferts de puissance pour l'obtention des signaux de commande Sa, Sb, Sc du convertisseur. 10 Cela permet d'annuler les courants harmoniques dans l'alternateur avec le convertisseur statique en réalisant le filtrage actif des harmoniques de courants issus d'une charge non-linéaire. L'invention permet aussi d'annuler les courants harmoniques dans le convertisseur statique en réalisant un circuit « bouchon » pour les harmoniques de tension 15 issus de l'alternateur et/ou de la charge non-linéaire. Les tensions de commande de compensation des courants harmoniques peuvent être obtenues au moins par calcul des composantes active et réactive idn, iqn des courants de sortie de l'alternateur ipa, ipb, ide préférence dans un repère de Park tournant, de fréquence n fois supérieure à la fréquence du repère triphasé, n étant un entier supérieur 20 à 2. Cela permet de réduire, et mieux d'annuler, les courants harmoniques dans l'alternateur. Ce principe de filtrage actif peut être appliqué à tous les courants harmoniques que l'on souhaite compenser. Il suffit de multiplier cette structure de compensation et d'ajouter toutes les tensions de commande dans le repère triphasé. Toute combinaison 25 quelconque de filtrage harmonique composée d'au moins un filtre actif entre ainsi dans le cadre de l'invention. Par exemple, les tensions de commande de compensation des courants harmoniques peuvent aussi être calculées à partir des composantes active et réactive du courant ia, ib, ic du bus AC du convertisseur dans un repère de Park tournant, de fréquence 30 n fois supérieure à la fréquence du repère triphasé, n étant un entier supérieur à 2. Cela permet d'éviter que les tensions harmoniques du réseau triphasé créées par l'alternateur ne produisent des courants harmoniques dans le convertisseur. 3038796 6 La valeur du courant de référence actif id* peut être retranchée d'un courant de contrôle de l'élément de stockage Id c avant d'être utilisée pour le calcul des tensions de référence f3q, Rd afin d'éviter un dépassement d'un seuil de tension de sécurité prédéfini, ce courant de contrôle IdvDc étant fonction au moins de la tension VDc aux bornes de 5 l'élément de stockage et du courant nominal direct Id. de l'alternateur. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples non limitatifs de mise en oeuvre de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une représentation schématique d'un système selon 10 l'invention, dans le cas d'une génératrice triphasée, - la figure 2 représente une structure de convertisseur du type triple boost, - la figure 3 représente une structure de convertisseur multiniveau à (p+1) niveaux pour p cellules, - la figure 4 est un exemple de schéma de commande permettant une gestion 15 de l'élément de stockage pendant les phases transitoires, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, d'une variante de schéma de commande avec une référence libre pour la puissance réactive permettant à l'utilisateur de choisir un niveau quelconque de puissance réactive à compenser, - la figure 6 présente une variante de schéma de commande à partir d'un 20 modèle fondé sur la vitesse de rotation du groupe et le courant d'excitation de l'alternateur, - la figure 7 présente une structure de commande des courants harmoniques en vue de réaliser un filtrage actif, - la figure 8 illustre un procédé de gestion de la tension aux bornes du super-condensateur, 25 - la figure 9a illustre un exemple de procédé de charge du super-condensateur avec une fonction de sécurité, et - la figure 9b illustre un exemple de seuils de déclenchement de la charge et de la mise en sécurité du système en fonction de la tension aux bornes de l'élément de stockage VDC. 30 On a représenté sur la figure 1 un exemple d'installation selon l'invention, de production d'énergie délivrée à un bus de sortie 10 relié au réseau triphasé ou à une ou plusieurs charges R. 3038796 7 L'installation comporte un moyen d'entraînement 7 tel qu'un moteur thermique par exemple, ou tout autre moyen d'entraînement, éolien ou hydrique. Le moyen d'entraînement 7 entraîne en rotation le rotor d'un alternateur 1, encore appelé génératrice, comportant une excitatrice alimentant un inducteur principal disposé au rotor, l'induit 5 principal statorique étant relié au bus de sortie 10. L'alternateur 1 est entraîné en rotation à une vitesse régulée, mais le bus de sortie 10 peut être soumis à des impacts de charge ou à des délestages. L'installation comporte un convertisseur réversible AC/DC 2 piloté par un contrôleur 4, et un élément de stockage 3. 10 Le contrôleur 4 peut connaître, grâce à des capteurs de courant dans l'exemple de la figure 1, le courant dans chacune des phases 5 de la charge R et le courant de chacune phase du bus AC 6 du convertisseur 2, ainsi que la tension de chacune des phases du bus de sortie 10 de l'alternateur 1. Dans l'exemple illustré de la figure 1, chaque phase du bus AC du 15 convertisseur 2 comporte une inductance 8, en série entre le convertisseur 2 et la phase correspondante du bus de sortie de l'alternateur 1. Le dimensionnement de ces inductances 8 dépend de la puissance de l'installation. En fonctionnement normal, le contrôleur 4 assure la régulation de tension de l'alternateur 1 grâce à la détection de la tension du bus de sortie 10 de l'alternateur 1. 20 Dans le cas d'une excitatrice conventionnelle bobinée, le contrôleur 4 peut être muni d'un élément de puissance lui permettant de fournir à l'inducteur d'excitatrice le courant d'excitation requis pour assurer la régulation recherchée de la tension de sortie de l'alternateur 1. Pour assurer la charge/décharge de l'élément de stockage 3, le contrôleur 25 envoie des ordres de commande au convertisseur électronique réversible 2. Pour ce faire, une supervision continue de la tension de charge/décharge VDc, des courants de charge/décharge de l'élément de stockage 3, ainsi que de l'état transitoire (impact, délestage) du système est réalisée. Lors d'un délestage de charge, un ordre de charge de l'élément de stockage 3 30 est donné pour permettre de réduire au mieux le dépassement de tension de l'alternateur. On procède à une recharge de l'élément de stockage 3 également lorsque le niveau de l'élément de stockage 3 est inférieur à certains seuils prédéfinis. 3038796 8 L'ordre de décharge quant à lui est donné lors des impacts de charge, pour limiter la chute de tension aux bornes de l'alternateur 1, ou lorsque le niveau de l'élément de stockage 3 est supérieur à un seuil prédéfini. Les ordres de commande peuvent être envoyés par voie filaire ou sans fil sans 5 sortir du cadre de la présente invention. Le contrôleur 4 assure également, dans l'exemple illustré, la communication avec le moteur d'entrainement 7, permettant avantageusement une anticipation de la variation de vitesse éventuelle due à un impact ou un délestage de charge. En effet, grâce à la mesure du courant de sortie du système i i i et de celui échangé avec l'élément de , , 10 stockage 3, le contrôleur 4 peut estimer la puissance en jeu et déterminer une consigne permettant d'anticiper l'admission de carburant du moteur afin de limiter les perturbations sur le bus de sortie de l'alternateur lors d'un régime transitoire. Le contrôleur 4 supervise ainsi avantageusement : - la commande des échanges de puissances active et réactive d'une part entre 15 le réseau triphasé créé par l'alternateur 1 et d'autre part la ou les charges R, à l'aide du convertisseur 2 triphasé connecté à l'élément de stockage 3 à courant continu, - la gestion des courants harmoniques apportés par la force électromotrice de la machine ou par une charge R non linéaire connectée à l'alternateur 1 et - dans le cas où le stockage est constitué d'un super-condensateur, la gestion 20 de la tension 9 aux bornes de cet élément. La figure 2 illustre un système comportant un convertisseur 2 de type « triple boost ». Le convertisseur 2 comporte trois bras 12 chacun comportant une inductance Lf reliée par une première borne à la borne positive 31 de l'élément de stockage 3, un premier 25 interrupteur électronique Ta, Tb ou T, relié entre une deuxième borne de l'inductance Lf et une phase a, b ou c correspondante du bus AC du convertisseur, un deuxième interrupteur électronique Ta', Tb' ou Tc' relié entre la deuxième borne de l'inductance Lf et la borne négative 32 de l'élément de stockage 3 et un condensateur d'équilibrage et de filtrage Cf disposé entre la phase correspondante du bus AC du convertisseur et la borne négative 32 30 de l'élément de stockage 3. 3038796 9 Les courants ia, ib, et ic du bus AC 6 du convertisseur 2 sont injectés sur le bus de sortie 10 de l'alternateur 1, ce dernier délivrant un courant triphasé ipa, ipb, et pour les phases respectives a, b et c. Le courant triphasé de sortie du système lia, in, et i peut également être 5 mesuré, par exemple par des capteurs 5. Le contrôleur 4 assure la commande du convertisseur 2, peut aussi être configuré pour agir sur le régulateur de vitesse du moteur thermique 7 et/ou sur le régulateur de tension de l'alternateur 1. La figure 3 illustre une variante de convertisseur à p cellules, p étant un entier 10 supérieur à 2. Le convertisseur comporte trois bras 22 comportant chacun un premier groupe de p interrupteurs K11, K12...K1p électriquement connectés en série entre une borne positive 31 de l'élément de stockage 3 et une phase du bus AC du convertisseur, et un deuxième groupe de p interrupteurs électroniques K11', K12' ...K11: connectés en série 15 entre la même phase du bus AC du convertisseur et la borne négative 32 de l'élément de stockage 3. Chaque bras 22 peut comporter p-1 condensateurs d'équilibrage Cf, 2p IGBT, chaque condensateur d'équilibrage Cf étant connecté par une borne entre les nième et n+lième interrupteurs électroniques du premier groupe comptés depuis la phase respective du bus 20 AC et par l'autre borne entre les nième et n+lième interrupteurs électroniques du deuxième groupe, comptés depuis la même phase du bus AC. Le condensateur d'équilibrage Cf connecté entre les nième et n+1 lème interrupteurs électroniques du premier groupe comptés depuis la phase respective du bus AC et par l'autre borne entre les nième et n+lième interrupteurs électroniques du deuxième 25 groupe a une tension de nVdc/p, où Vdc représente la tension aux bornes de l'élément de stockage 3. La commande de base des échanges de puissances active et réactive est présentée sur la figure 4. Pour un réseau triphasé à amplitude fixe, le contrôle des puissances revient au 30 contrôle des courants actif et réactif. Ces courants peuvent être contrôlés dans un repère de Park Rdq synchrone avec la tension simple va de la première phase du réseau triphasé, mais 3038796 10 l'utilisation de l'une quelconque des autres phases rentre dans le cadre de l'invention. Une boucle à verrouillage de phase 30 peut être utilisée pour la synchronisation. La structure de commande peut être agencée pour générer des courants actif id* et réactif iq* de référence dans le référentiel de Park Rdq, et ensuite les asservir aux 5 composantes actives et réactives id et iq, obtenues par transformation de Park dans le même référentiel Rdq, des courants i i i réellement échangés par le convertisseur 2 avec le -a, -b, -c réseau, en calculant les trois rapports cycliques du convertisseur réversible 2. La génération des courants de référence id* et iq* peut être élaborée à partir des composants actif ild et réactif hg des courants de sortie de la ou des charge R dans le repère 10 de Park Rdq. La composante active ild est filtrée pour éliminer les hautes fréquences et la composante continue du courant actif afin d'éviter que le convertisseur réversible 2 n'échange de l'énergie active ou réactive en régime permanent. Ainsi, le courant actif id* ne tient compte que du régime transitoire de la charge (impact ou du délestage) et ainsi permet de solliciter le système de stockage 3 uniquement en régime transitoire. La 15 composante réactive iq* peut être traitée de la même manière que la composante active id*, afin de minimiser le temps de sollicitation du convertisseur réversible 2. Dans une variante, la puissance réactive est compensée en modifiant la structure du filtre de la figure 4 qui génère iq*, ce qui permet de compenser intégralement la puissance réactive échangée avec la charge et d'obtenir un courant réactif iqp dans 20 l'alternateur nul. Le cas échéant, la compensation peut être arbitraire, l'utilisateur ayant la possibilité de définir le niveau de courant réactif qu'il souhaite compenser, comme illustré sur la figure 5. Une autre variante de génération des courants de référence id* et iq* consiste à utiliser d'autres grandeurs mesurées. Cela permet de s'affranchir de la mesurer des courants 25 de sortie du système i1a, ilb, par la mesure de la variation de vitesse S2 et l'information de la variation de l'état magnétique de la machine par la mesure du courant if d'excitation de l'excitatrice, comme illustré sur la figure 6. À partir de la mesure de la vitesse du groupe tournant et d'un modèle 30 mathématique 100 du système, il est possible de calculer une variation du couple sur l'alternateur et d'en déduire la variation du courant actif dans l'alternateur idp. Le courant réactif dans l'alternateur iqp peut être calculé à partir de la mesure du courant d'excitation et ils. On peut prendre l'information de la variation du couple 3038796 11 de l'excitatrice et du modèle mathématique 110 du système. Ces calculs peuvent aussi être retrouvés dans la publication de P. Wetzer. « Machines synchrones - excitation. Techniques de l'ingénieur, D3545, 1997 » citée plus haut. Ainsi, on peut déduire les deux références id* et iq*, à partir des courants de l'alternateur calculés (idp et iqp) et les courants 5 (id et iq) du convertisseur (2) et ensuite la fonction de régulation est identique à la commande de base. Une combinaison de ces deux variantes reste dans le cadre de la présente invention. Pour élaborer les signaux de commande Sa, Sb et Se de convertisseur 2, les courants de référence id* et iq* sont comparés aux composantes actives et réactive id et iq 10 du courant triphasé i i i mesurées à la sortie du convertisseur réversible 2, obtenues -a, -b, -c après une transformation dans le repère de Park Rdq. L'erreur en courant est traitée par un régulateur 33, de type PID par exemple, qui génère des références de tension fld et flq dans le repère de Park, lesquelles, après transformation inverse de Park dans le repère triphasé Rabc, donnent les tensions de commande des transferts de puissance ma, mb et me dans ce 15 dernier repère. Enfin, une fonction de modulation de largeur d'impulsion (PWM) 34 permet d'élaborer les signaux Sa, Sb et Se pour commander le convertisseur réversible 2. Le système est avantageusement agencé pour agir sur les courants harmoniques délivrés par la machine ou induits par une charge non linéaire, grâce à la fonction filtrage actif possible avec la structure décrite dans la présente demande. 20 Un exemple de la commande pour la fonction filtrage actif est décrit sur la figure 7. Les courants ipa, ipb, ipc mesurés en sortie de l'alternateur sont transformés dans un repère de Park Rndq de fréquence n fois supérieure à la fréquence fondamentale du courant triphasé i i i du bus AC du convertisseur, les courants transformés étant combinés -a, -b, -c respectivement à un filtrage pour extraire l'amplitude de l'harmonique n dans les deux 25 axes dr, et qn de ce repère de Park Rndq. Ces courants extraits idn et iqn sont alors asservis à des références nulles de sorte à agir sur les tensions de sortie du régulateur et envoyés à l'entrée d'un régulateur 41, par exemple de type PID ou autre structure avancée de régulateur, dont les sorties sont additionnées au fonctionnement précédent du convertisseur 2 correspondent aux tensions que doit délivrer le convertisseur 2 dans ce repère de Park 30 Rndq. Une transformation de Park inverse, à la vitesse et dans le sens de l'harmonique n, permet d'obtenir les tensions V*nabe de commande de compensation de l'harmonique n dans le repère triphasé Rabc. Celles-ci peuvent être ajoutées aux tensions ma, mb et me 3038796 12 délivrées par la commande précédente, qui permet d'agir sur les transferts de puissance active et réactive. Une variante consiste à considérer les courants du convertisseur en lieu et place -pa, -pb, -pc, des courants de l'alternateur, c'est-à-dire i i au lieu d'ipa, i -a, -b, -c illustré sur la figure 7. 5 Cela permet au convertisseur de produire des courants purement sinusoïdaux à la fréquence fondamentale et d'éviter que les tensions harmoniques du réseau triphasé créées par l'alternateur ne produisent des courants harmoniques dans le convertisseur. Cette dernière commande est équivalente à un circuit bouchon pour les harmoniques de tension issus de la génératrice principale avec sa charge. 10 Ce principe de filtrage actif peut être appliqué à tous les courants harmoniques que l'on souhaite compenser, en reproduisant la structure de compensation et en ajoutant toutes les tensions résultantes pour obtenir les tensions de commande du convertisseur. Quelle que soit la structure du convertisseur et les lois de commande appliquées, il est souhaitable de contrôler l'état de charge du super-condensateur, donné 15 par sa tension VDc. Comme c'est un courant actif dans le repère de Park qui peut modifier cet état de charge, il suffit de modifier le courant de référence actif id* en retranchant un courant permettant d'agir sur la tension VDc. Il faut prévoir un arrêt de sécurité de façon à éviter un dépassement de la tension maximale pour le super-condensateur tout en maintenant la tension minimale permettant d'assurer le bon fonctionnement du 20 convertisseur 2. Les figures 8, 9a et 9b illustrent un exemple de ce contrôle de la tension Vpc du super-condensateur. , Les seuils al %, a2%, et a3%, représentant des niveaux de courant de sortie du système ou de décharge par rapport au courant nominal direct Idn de l'alternateur, ces 25 seuils pouvant être réglés dans la plage ±100% sans sortir du cadre de l'invention Les valeurs al, a2 et a3 sont déterminées expérimentalement pour éviter d'activer la sécurité et ne pas trop perturber le fonctionnement de la fonction hybride. Un exemple de contrôle du courant moyen du super-condensateur consiste à délivrer une amplitude et un signe de IdvDc dépendant de la tension VDc selon des seuils 30 programmés et d'appliquer un algorithme de comparaison en ajoutant un hystérésis au niveau des seuils pour éviter un effet de battement. Une sortie de sécurité donne un niveau logique vrai ou faux pour autoriser un courant dans le super-condensateur ou l'interdire si 3038796 13 les seuils sont atteints ; lorsque la sécurité est active alors Id = O. Les seuils de tension ainsi que les niveaux de courant de sortie du système et de décharge peuvent être modifiés sans sortir du cadre de cette invention. REVENDICATIONS1. Système de génération d'énergie électrique comportant : - un alternateur (1) à accoupler à un système d'entrainement (7), délivrant une tension alternative à un bus de sortie (10), - un convertisseur réversible AC/DC (2) dont le bus AC (6) est relié au bus de sortie (10) de l'alternateur (1), - un élément de stockage électrique (3) relié au bus DC (9) du convertisseur (2), - un contrôleur (4) agencé pour réagir à un régime transitoire de délestage ou d'impact de charge en commandant le convertisseur (2) de façon à prélever de l'énergie sur le bus de sortie (10) de l'alternateur (2) et à la stocker dans l'élément de stockage (3) en cas de délestage, et à prélever de l'énergie dans l'élément de stockage (3) et à l'injecter sur le bus de sortie (10) en cas d'impact de charge, le convertisseur (2) étant commandé pour injecter des courants de compensation des courants harmoniques sur le bus AC (10) de l'alternateur (1). 2. Système selon la revendication 1, l'élément de stockage (3) n'étant sollicité en décharge qu'en régime transitoire. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, l'élément de stockage (3) étant un super-condensateur. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un filtre passif (8), le filtre passif (8) comportant une inductance connectée en série entre chaque phase du bus de sortie (10) de l'alternateur (1) et une phase correspondante du bus AC (6) du convertisseur (2). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le convertisseur (2) comportant trois bras (22) comportant chacun un premier groupe de (p) interrupteurs (Kli ; K12 , K13... K1 p, K21; K22 K23 . . . K2p, K31; K32, K33 ... K3 p)électriquement connectés en série entre une borne (31) de l'élément de stockage (3) et une phase du bus AC (6) du convertisseur (2), et un deuxième groupe de p interrupteurs (Kli' ; K12' , K13' ...K1p', K21' ; K22' K23' ...K2p', K31' ; K32', K33 ...K3p') électriquement 3038796 15 connectés en série entre la même phase du bus AC (6) du convertisseur (2) et l'autre borne (32) de l'élément de stockage (3), p étant un entier supérieur à 2. 6. Système selon la revendication précédente, chaque bras (22) comportant p-1 condensateurs d'équilibrage (Cf), chaque condensateur d'équilibrage étant (Cf) connecté 5 sur un premier pôle entre les nième et n+lième interrupteurs du premier groupe, comptés depuis la phase respective du bus AC (6) et sur un second pôle entre les nième et n+lième interrupteurs du deuxième groupe comptés depuis la même phase du bus AC (6). 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le convertisseur (2) comportant trois bras (12) comportant chacun une inductance (Lf) reliée par une 10 première borne à une première borne (31) de l'élément de stockage (3), un premier interrupteur électronique (Ta, Tb, Te) relié à une deuxième borne de l'inductance (Lf) et à une phase correspondante du bus AC du convertisseur, un deuxième interrupteur électronique (Ta', Tb', Te') relié à la deuxième borne de l'inductance (Lf) et à une deuxième borne (32) de l'élément de stockage (3), et un condensateur d'équilibrage Cf disposé entre 15 la phase correspondante du bus AC du convertisseur et la deuxième borne (32) de l'élément de stockage (3). 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des signaux de commande (Sa, Sb, Sc) du convertisseur 2 sont générés lors de la mise en oeuvre d'un procédé de pilotage du convertisseur 2 comportant les étapes suivantes: 20 - calcul de composantes active et réactive (id, ig) du courant triphasé (ia, ib, du bus AC (6) du convertisseur (2), de préférence dans un repère de Park (Rdq) de même fréquence, - calcul de courants actif et réactif de référence (id*, ig*) dans le même repère de Park (Rdq), 25 - calcul de tensions de référence (f3q, (3d), à partir des différences entre les courants actif et réactif de référence (id*, ig*) et des composantes active et réactive (id, ig) du courant du bus AC du convertisseur (ia, ib, - calcul de tensions de commande des transferts de puissance (ma, mb, me) du convertisseur à partir des tensions de références (f3q, (3d), de préférence par transformation 30 inverse de Park dans le référence triphasé (Rej du courant du bus AC du convertisseur (ia, ib, 3038796 16 9. Système selon la revendication 8, des courants actif et réactif de référence (id*, iq*) étant obtenus à partir des composantes active et réactive (ild, iiq) du courant de sortie du système 1a (i, -lb, i, dans le même repère de Park. \- 10. Système selon la revendication 2, la composante active (ild) du 5 courant de sortie du système 1a, -lb, -k, (iia, étant filtrée par un filtre pour y éliminer les hautes \- fréquences et la composante continue afin d'éviter que le convertisseur échange de l'énergie en régime permanent. 11. Système selon la revendication 10, chacune des composantes active et réactive (lid, iiq) du courant de sortie du système(-1a, -lb, i, étant filtrée par un filtre pour 10 y éliminer les hautes fréquences et la composante continue afin d'éviter que le convertisseur (2) échange de l'énergie en régime permanent. 12. Système selon la revendication 10, la composante réactive (il.) du courant de sortie du système 1a, -lb, (iia, i étant filtrée de manière à obtenir un courant réactif \- ( iqp) nul sur l'alternateur. 15 13. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, des courants actif et réactif de référence (id*, i.*) étant calculés respectivement en fonction au moins de la vitesse (S2) du système d'entraînement et du courant d'excitation (if) d'une excitatrice d'alternateur. 14. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le 20 convertisseur comportant au moins une fonction filtre actif pour générer des tensions de commande de compensation des courants harmoniques (Vnah,), ces dernières étant rajoutées aux tensions de commande de transferts de puissance (ma, mb, mc) pour l'obtention des signaux de commande (Sa, Sb, Sc) du convertisseur. 15. Système selon la revendication 14, les tensions de commande de 25 compensation des courants harmoniques (Vnahe) étant obtenues au moins par calcul des composantes active et réactive (id., i..) des courants de sortie de l'alternateur (ipa, ipb, ip,), de préférence dans un repère de Park (Rndq) de fréquence n fois supérieure à la fréquence du repère triphasé (Rab,), n étant un entier supérieur à 2. 16. Système selon la revendication 14, les tensions de commande de 30 compensation des courants harmoniques (Vnahe) étant obtenues au moins par calcul des composantes active et réactive des courants du bus AC du convertisseur (ia, ib, de 3038796 17 préférence dans un repère de Park de fréquence n fois supérieure à la fréquence du repère triphasé (Rabi), n étant un entier supérieur à 2. 17. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 16, la valeur du courant de référence active id* étant retranchée d'un courant de contrôle du super- 5 condensateur (IdvDc) avant d'être utilisée pour le calcul des tensions de références (f3q, (3d) afin d'éviter un dépassement de seuils de tension de sécurité prédéfini, ce courant de contrôle (IdvDc) étant fonction au moins de la tension aux bornes de l'élément de stockage et du courant nominal direct (Id.) de l'alternateur.