Brevet FR3126078A1 — publié le 20230210

L’invention concerne un dispositif de compensation (7) de courant du type filtre actif parallèle apte à être connecté à au moins un élément de stockage d’énergie capacitif (3), et à un point de raccordement (C) entre un réseau électrique donné (1) et des charges (2) électriques non linéaires et linéaires, caractérisé en ce que le dispositif de compensation de courant (7) présente : une unité de conversion (8) de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension (9) à commutation rapide ; une unité de filtrage (10) de sortie, comportant un filtre (11) de sortie, connecté à l’onduleur (9), et en parallèle au point de raccordement ; le filtre de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L ; une unité de contrôle-commande (12) comprenant une unité de calcul (25) de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant perturbateur non actif destiné à être injecté au point de raccordement (C) en opposition de phase, les perturbations du signal générées par les charges non linéaires et linéaires (2), et à la fréquence fondamentale au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3). Figure 5b Dispositif de compensation électrique active avec structure à commutation rapide DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR L’invention concerne le domaine général de l’électronique de puissance et de ses applications sur les réseaux électriques de distribution ou embarqués, les bâtiments intelligents et les micro-réseaux, et plus particulièrement des modules de filtrage et de compensation des réseaux électriques et à injection de puissance d’origines renouvelables. Il est bien connu que la qualité du signal électrique délivré par le réseau de distribution a une conséquence directe sur les performances des systèmes alimentés par ce réseau, ainsi que sur la durée de vie des équipements électriques qui constituent le réseau ou qui y sont raccordés. Notamment, la distorsion harmonique, le déphasage entre la tension et l’intensité, soit le réactif, ainsi que le déséquilibre des courants et tensions sont des facteurs permettant d’exprimer la qualité de l’énergie transitant dans ce réseau. Il est entendu par « déséquilibre » une différence dans les grandeurs physiques du signal entre les différentes phases et/ou amplitudes, par exemple des niveaux de tension, d’intensité. Le taux de distorsion harmonique est une mesure de la linéarité du traitement du signal, effectuée en comparant le signal en sortie d'un appareil à un signal d'entrée sinusoïdal. La non-linéarité du système déforme cette sinusoïde. Le signal de sortie reste un signal périodique qui peut s'analyser en une somme de sinusoïdes de fréquences multiples de celle donnant la période, appelée fréquence fondamentale. Chacune de ces sinusoïdes est un harmonique de rang égal au quotient de sa fréquence par la fréquence fondamentale. Le taux de distorsion harmonique est le rapport des valeurs efficaces entre la fréquence fondamentale et les autres. Un appareil comportant des charges non linéaires connecté à un réseau électrique reçoit une puissance du réseau électrique et réinjecte un signal dans le réseau, le signal réinjecté dans le réseau étant dégradé par le fonctionnement de l’appareil. Il est entendu par « charge non linéaire » une charge à base de composants d’électronique de puissance, ou autres, consommant sur le système d'alimentation de la puissance active (avec ou sans puissance réactive) et réinjectée au réseau d’alimentation de la puissance déformante (liée aux harmoniques). Ces harmoniques peuvent être à rangs conventionnels (5, 7, 11, 13, etc.) pour les systèmes d’alimentation à 3 fils : charges non linéaires triphasées (largement répandues dans les zones industrielles). Dans le cas des charges non linéaires monophasées installées dans un système d’alimentation à 4 fils (3 phases et le neutre), largement employées dans les zones résidentielles, commerciales ou administratives, des harmoniques de rang 3 et leurs multiples impairs (3, 9, 15, etc.) vont circuler dans ce réseau en plus des harmoniques conventionnels. D’autre part, le déphasage entre la tension et l’intensité du signal implique l’apparition d’une puissance réactive qui entraîne, entre autres, la diminution de la puissance active transmissible dans le réseau. Le développement des technologies de production d’énergie, notamment d’origine renouvelable, a entraîné l’apparition de nombreuses unités de production individuelles, notamment dans les solutions d’habitations dites à autoconsommation ou à énergie positive. Lorsqu’une unité de production de puissance, notamment dans le cas d’énergies renouvelables de type solaire ou éolien, est connectée au réseau, il est nécessaire de recourir à un ou plusieurs onduleurs ou redresseurs-onduleurs, afin de gérer et convertir la puissance générée par l’unité en courant continu et tension continue en signal alternatif, avant de l’injecter dans le réseau. Les onduleurs sont constitués le plus souvent d'interrupteurs/composants d’électronique de puissance commandés à l’ouverture et à la fermeture et bidirectionnels, tels que les composants "classiques" en silicium comme les IGBT (IGBT, de l’anglais Insulated Gate Bipolar Transistor ou transistor bipolaire à grille isolée), les MOSFET (MOSFET, de l’anglais Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ), les GTO (GTO, de l’anglais Gate Turn-off Thyristor ou thyristor à extinction par la gâchette) et récemment les composants rapides (à fréquence de commutation rapide). Les plus connus de ces derniers sont les interrupteurs d’électronique de puissance en carbure de silicium SiC, (SiC, de l’anglais Silicon carbide ) et en nitrure de gallium GaN (GaN, de l’anglais Gallium nitride ). Par un jeu de commutations commandées de manière appropriée (généralement une modulation de largeur d'impulsion), la source est modulée afin d'obtenir un signal alternatif de la fréquence désirée. Les fréquences de commutation des composants d’électronique de puissance des onduleurs induisent généralement des composantes harmoniques à hautes fréquences dans le signal injecté dans le réseau, ce qui dégrade la qualité du signal transitant dans le réseau. Dans un ensemble tel que représenté en , comprenant un réseau 1 général, une charge 2 non linéaire et/ou linéaire, et un élément 3 de stockage de l’énergie continue connecté à un onduleur 4, il est connu de connecter en sortie de l’onduleur 4 un filtre 5 configuré pour bloquer les composantes à hautes fréquences de commutation contenues dans le signal à injecter dans le réseau électrique 1. Ainsi, les harmoniques à hautes fréquences du signal causés par la commutation de l’onduleur 4, ne sont pas transmis via le filtre 5 au réseau 1 ; seul le signal souhaité est généré par l’onduleur et injecté au réseau 1 ou à la charge 2. Un filtre de premier ordre composé d’une simple inductance de résistance interne pratiquement négligeable (appelé par la suite L-Classique), tel que représenté en , ne permet notamment pas de remplir cette fonction quand l’onduleur de tension employé est à base des composants d’électronique de puissance classiques en silicium (par exemple IGBT, MOSFET, GTO) ; la fréquence de commutation de ces composants, pour des puissances commutées élevées, est limitée industriellement, pour des raisons de pertes et de fiabilité, à environ 16 kHz. En effet, plus l’inductance d’un tel filtre est élevée, plus la capacité du filtre à empêcher les composantes dues à la commutation d’être injectées sur le réseau 1 est élevée. Cependant, plus l’inductance est élevée, plus la vitesse de variation de l’intensité transitant dans le filtre est réduite et plus le filtre va occasionner un déphasage/retard entre l’intensité réelle souhaitée et l’intensité à injecter à l’ensemble réseau 1 – charge 2 via le filtre 5. Inversement, une valeur faible de l’inductance permet à la majorité des composantes dues à la commutation d’être injectée dans le réseau et par conséquent d’affecter les installations et les équipements électriques. Le bon dimensionnement du filtre de sortie du premier ordre dépendra donc du compromis à trouver entre la dynamique et l’efficacité du dispositif à base de l’onduleur à composants classiques en silicium (appelé par la suite Ond-Classique), surtout quand il fonctionne en tant que filtre actif parallèle à dépollution harmonique. Ce compromis est très difficile à fixer sans l’emploi d’un filtre passif auxiliaire 6 installé à la sortie du filtre 5 de sortie ou en amont du côté réseau, pour filtrer les composantes à hautes fréquences tel que représenté en . Cependant, ce filtre auxiliaire 6 peut causer des effets secondaires non désirés, comme la résonance avec d’autres éléments passifs installés sur le réseau électrique 1. Ces phénomènes de résonance électrique entraînent dans certains cas des pics de tension ou d’intensité, largement supérieurs aux valeurs admissibles par les appareils connectés au réseau et provoquent la destruction de ces appareils. Ce filtre auxiliaire occasionne également une consommation de puissance active par sa résistance d’amortissement. De plus, la qualité de filtrage de ces filtres auxiliaires se dégrade avec le temps à cause du vieillissement de ses éléments passifs. Une deuxième structure du filtre est un filtre de sortie de troisième ordre de type LCL associé à un onduleur à composants classiques en silicium (Ond-Classique). Ce filtre, facile à dimensionner, est une alternative au filtre de premier ordre (L-Classique) lourd, volumineux et coûteux et difficile à dimensionner. Ce filtre se compose de deux inductances (L f1 , L f2 dont la somme est dix à vingt fois inférieure de L-Classique) de résistances internes respectives (R f1 , R f2 ) et d’une capacité C f avec une petite résistance d’amortissement R f (voir la ) dont l’effet peut être remplacé par une commande appropriée. Il est à noter que (L s , R s et e s ) représentent respectivement l’inductance, la résistance ainsi que la force électromotrice du réseau électrique en amont. Ce type de filtre, grâce au degré de liberté supplémentaire fourni par la capacité C f , permet d’échapper aux problèmes évoqués précédemment dans le cas du filtre de sortie de premier ordre. En effet, la présence du condensateur C f permet de réduire les valeurs des selfs des deux inductances d’une façon significative (un rapport de 10 voire plus, suivant la fréquence de commutation de Ond-Classique, par rapport à L-Classique, peut être réalisé). Dans ce cas, les composantes dues à la fréquence de commutation sont bloquées du côté onduleur, sans ralentir la dynamique globale du système. Cependant, l’onduleur doit injecter au réseau électrique à la fois des composantes fondamentales (réactive et déséquilibrée) et harmoniques, ce qui implique une maîtrise totale d'une très large bande passante de fréquence. Lors de l’utilisation du filtre LCL associé aux contrôleurs linéaires, un déphasage important, entre les courants perturbateurs identifiés causés par les charges polluantes, et ceux compensateurs injectés au réseau par l’onduleur, dégrade la qualité de filtrage harmonique et limite, par conséquent, l'applicabilité du compensateur actif. En effet, le déphasage augmente avec la fréquence harmonique et avec l’ordre du filtre de sortie. L’alternative pour surmonter ce problème de déphasage, rencontré lors de l’emploi d’un filtre LCL (connecté à la sortie d’un onduleur à composants classiques Ond-Classique) associé à un contrôleur linéaire, est la commande non linéaire. Dans le document WO 2020/007884, la méthode de contrôle par mode glissant (SMC pour « Sliding Mode Control » en anglais) a été employée, pour assurer une réponse dynamique souhaitée (sans déphasage), une forte robustesse/insensibilité aux perturbations bornées ainsi que des bonnes propriétés de contrôle dans une large gamme de conditions de fonctionnement. Cependant, le contrôleur SMC classique génère une commande, à fréquence très élevée (appelée Chattering ), dite discontinue, appliquée aux composants de l’onduleur, qui peut entraîner une surchauffe qui pourrait aller jusqu’à la destruction de l'onduleur. Dans le document WO 2020/007884, il a été employé un SMC classique (avec fonction Signe) à commande continue. En effet, afin d'éviter une commande discontinue, causée par un SMC classique, il a été sélectionné cinq contrôleurs par mode glissant : le premier est associé à une fonction Signe approximée en fonction sigmoïde avec une surface de glissement de deuxième ordre ; le deuxième est avec une méthode appelée AIRD (une augmentation artificielle du degré relatif, suivie par un intégrateur, en anglais : « an Artificial Increase Relative Degree, followed by an integrator ») ; de plus, trois autres contrôleurs non linéaires à base de la méthode de mode glissant d’ordre supérieur sont aussi employés. Il s’agit de l’algorithme de contrôle de mode glissant de deuxième ordre 2-SMC Twisting et 2-SMC super-Twisting ainsi que l’algorithme de contrôle de mode glissant d’ordre supérieur continu C-HOSMC. Néanmoins, ces contrôleurs non-linéaires sont très sophistiqués et assez complexes à gérer et impliquent l’emploi d’un calculateur assez puissant. De plus, la maîtrise de l’antirésonance entre le filtre LCL et le réseau, malgré la solution proposée dans le document WO 2020/007884, reste un point dont les industriels sont sceptiques. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L’INVENTION Un des buts de l’invention est de « dépolluer » le courant consommé par une charge non linéaire, en annulant, du côté réseau, son contenu harmonique, le contenu déséquilibré ainsi que le contenu réactif du courant, dans l’objectif d’améliorer la qualité de la tension du côté réseau électrique. Cette invention, ayant une structure à 4 fils, est adaptée au spectre harmonique contenant les rangs conventionnels (5, 7, 11, 13, etc.) des zones industrielles ainsi que ceux du rang 3 et leurs multiples impairs (3, 9, 15, etc.) des zones résidentielles, commerciales ou administratives. Un autre but est de maximiser la puissance active productible par une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 des Figures 1a, 1b. Un autre but est d’optimiser la consommation d’énergie d’un bâtiment intelligent. Un autre but est d’optimiser la production énergétique d’une unité de production d’énergie conventionnelle (à origine fossile : pétrole, gaz, etc.) au sein d’un micro-réseau. Un autre but est d’optimiser la gestion de l’énergie transitant entre les unités de production (renouvelable et conventionnelle) et les unités de consommation. La structure proposée est capable d’éviter : a- l’emploi d’un structure d’onduleur à deux niveaux de tension facile à fabriquer, à commander et à entretenir, mais associé à un filtre de sortie du premier ordre lourd, cher, volumineux et très difficile à concevoir ; b- l’emploi d’une nouvelle structure d’onduleur autre que celle à deux niveaux de tension ; c- le problème de déphasage entre les courants perturbateurs identifiés et ceux injectés au réseau dû au filtre de de type LCL associé à un contrôleur linéaire ; f- le problème de résonance causé par l’emploi du filtre LCL ; e- le problème destructif lié au « chattering » de l’onduleur lors de l’emploi d’une commande non-linéaire classique ; f- l’emploi d’un filtre de sortie LCL associé à une commande non-linéaire avancée mais compliquée à concevoir. La solution proposée dans l’invention consiste à augmenter suffisamment la fréquence de commutation de l'onduleur, permettant ainsi l'utilisation d'un simple filtre de sortie du premier ordre (avec des contraintes minimales), et par conséquent à simplifier la méthode de contrôle du courant de l'onduleur. En effet, une augmentation suffisante de la fréquence de commutation de l'onduleur limite les contraintes imposées au filtre de sortie, et une simple inductance devient ainsi capable d'empêcher la propagation des composantes de la fréquence de commutation de l'onduleur vers le côté réseau, sans affecter la dynamique globale du système. Pour atteindre cet objectif, des onduleurs à base de composants d’électronique de puissance à commutations rapides (en anglais « High Switching Frequency »), par exemple les SiC en carbure de silicium et les GaN en nitrure de gallium (transistors), sont proposés dans la présente invention. Profitant d’une fréquence de commutation très élevée, une inductance à valeur très réduite (quelques centaines de micro-Henry, par exemple 200 micro-henry), peut être utilisée pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation de l’onduleur sans dégrader la dynamique du dispositif. Le filtre de sortie utilisé dans la présente invention est un filtre de premier ordre de type inductance L, évitant la résonance entre un filtre LCL et le réseau des dispositifs de l’état de l’art, et au moins 10 fois inférieure, et avantageusement au moins 20 fois inférieure à l’inductance d’un filtre de premier ordre connecté en sortie à un onduleur à composants d’électronique de puissance en silicium des dispositifs de l’état de l’art. Ainsi, afin d’y parvenir, tout en proposant la structure la plus fiable, efficace économique et facile à mettre en œuvre, l’invention propose, selon un premier aspect, un dispositif de compensation de courant du type filtre actif parallèle, apte à être connecté : à son entrée, en aval d’au moins un élément de stockage d’énergie capacitif, et en parallèle, à sa sortie, en amont à un point de raccordement entre d’une part un réseau électrique donné, et d’autre part des charges électriques non linéaires et linéaires. Le dispositif de compensation de courant du type filtre actif parallèle est caractérisé en ce qu’il présente : une unité de conversion de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension à commutation rapide à composants en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN) (appelé par la suite Ond-Cr), l’unité de conversion générant un courant alternatif, avec une bande de fréquence allant de 50 à 2500Hz, couvrant toute la bande de fréquences d’un courant perturbateur non actif qui présente : tout ou une partie des harmoniques, et à la fréquence fondamentale tout ou une partie de la puissance réactive et/ou du déséquilibre de courant ; une unité de filtrage de sortie, comportant un filtre de sortie pour chacune des phases et un neutre, et connecté : d’une part en aval de l’onduleur, et d’autre part en parallèle au point de raccordement entre le réseau électrique donné et les charges électriques non linéaires et linéaires, le filtre de sortie étant dimensionné pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation de l’onduleur ; le filtre de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L, évitant la résonance entre un filtre LCL et le réseau électrique donné, d’une inductance inférieure à 1000μH ; une unité de contrôle-commande comprenant une unité de calcul de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant perturbateur non actif destiné à être injecté au point de raccordement en opposition de phase, du côté réseau électrique donné, les perturbations du signal générées par les charges non linéaires et linéaires, présentant tout ou une partie des harmoniques, et à la fréquence fondamentale tout ou une partie du courant réactif et/ou du déséquilibre de courant, au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif ; l’unité de contrôle-commande comprenant également un dispositif de pilotage de commutation qui commande la commutation de l’onduleur et qui assure en boucle fermée le contrôle de toute la bande de fréquence de 50 à 2500 Hz pour l’injection par l’onduleur, du courant perturbateur non actif et du courant actif, en fonction de l’identification des courants de référence par l’unité de calcul, la commande de commutation de l’onduleur étant réalisée de manière à laisser passer à travers l’unité de filtrage de sortie au point de raccordement une partie ou la totalité des courants perturbateurs non actifs injectés en opposition de phase comprenant des courants harmoniques, ainsi que des courants réactifs et déséquilibrés à la fréquence fondamentale, dans les charges électriques non linéaires et linéaires, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie non active des charges électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné de ces courants perturbateurs non actifs. Avantageusement, la fréquence de commutation de l’onduleur est supérieure ou égale à 50 kHz, avantageusement supérieure à 70 kHz, plus avantageusement supérieure à 100 kHz. Avantageusement, le filtre de premier ordre de type inductance L présente une valeur inférieure ou égale à 400 μH. Avantageusement, la fréquence de commutation de l’onduleur est supérieure ou égale à 100 kHz, et le filtre de premier ordre de type inductance L a une valeur inférieure à 200 μH. Avantageusement, la tension en amont de l’onduleur est supérieure à 800 V, et encore plus avantageusement supérieure à 1000 V. Avantageusement, le dispositif présente seulement deux niveaux de tension. Avantageusement, le dispositif possède un processeur dit cible numérique d’implémentation pour les calculs contenus dans l’unité de contrôle commande, y compris celui du courant injecté, ayant une fréquence inférieure à 100 MHz, une mémoire flash inférieure à 2 Mb et une RAM inférieure à 2 Mb. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande comporte une unité de calcul (lié au contrôle du courant injecté) correspondant au filtre L, moins puissante dans le calcul que l’unité de calcul d’une unité de contrôle-commande associée à un filtre LCL. Avantageusement, le dispositif fonctionne à une fréquence fondamentale comprise entre 40 et 70 Hz. De préférence, à une fréquence fondamentale conventionnelle entre 50 et 60 Hz. En outre, la tension nominale du réseau électrique donné selon la présente invention est comprise entre 180 et 480 V. De préférence, la tension nominale du réseau électrique donné est comprise entre 230 et 400V. Avantageusement, le dispositif fonctionne à une fréquence fondamentale comprise entre 360 et 800 Hz, avantageusement à 400 Hz et le dispositif fonctionne à une tension nominale du réseau électrique donné comprise entre 115 et 200 V. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la fréquence fondamentale est comprise entre 50 et 60Hz et la tension nominale du réseau électrique donné est comprise entre 230 et 400V. Avantageusement, la tension nominale est une tension composée. Avantageusement, l’élément de stockage d’énergie capacitif est connecté en amont à une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, l’unité de conversion générant un courant alternatif, avec une bande de fréquence allant de 50 à 2500Hz, couvrant en plus le courant actif maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, l’unité de filtrage laisse passer le courant actif correspondant au point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges électriques non linéaires et linéaires, tout en assurant la recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif. Avantageusement, le dispositif de pilotage de commutation commande la commutation de l’onduleur, par un contrôleur qui est : - non linéaire par mode glissant continu de premier ordre ou d’ordre supérieur, ou - linéaire et tient compte du déphasage entre le courant de référence et le courant injecté. Dans certaines mises en œuvre, l’unité de calcul des courants de référence, comporte une unité de boucle de verrouillage de phase avancée, qui extrait, en plus de l’angle fourni par une unité de verrouillage de phase conventionnelle, l’amplitude de la composante directe de la tension au point de raccordement du réseau électrique donné. Dans certaines mises en œuvre, la commande de commutation de l’onduleur est réalisée telle qu’une partie du courant actif, dans le réseau électrique donné dépourvu des courants perturbateurs non actifs, passe au travers l’unité de filtrage de sortie, lorsque la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable est supérieure à la puissance consommée par les charges électriques non linéaires et linéaires. Dans certaines mises en œuvre, l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable est couplée sans hacheur, ni autres dispositifs d’électronique de puissance à l’élément de stockage d’énergie capacitif. Dans certaines mises en œuvre, l’unité de contrôle-commande comporte : - un hacheur configuré pour maintenir une tension continue constante prédéfinie aux bornes de l’élément de stockage d’énergie de l’onduleur, indépendamment du niveau de tension de la source d’énergie renouvelable pour assurer un filtrage harmonique inchangé, - un hacheur pour assurer la gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie capacitif, - un double hacheur pour le cas d’un réseau électrique îlot. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande comporte l’un des deux contrôleurs suivants : - un contrôleur à mode glissant continu de 1er ordre avec une fonction Signe approximée en fonction Sigmoïde ; ou - un contrôleur linéaire amélioré de type RSTam. Avantageusement, le dispositif de pilotage de commutation comporte un dispositif de modulation de largeur d’impulsion (MLI), dans lequel la commande est modulée, afin de faire fonctionner l’onduleur à une fréquence de commutation fixe et adaptée à la commutation rapide des composants d’électronique de puissance constituant l’onduleur. Dans certaines mises en œuvre, l’unité de contrôle-commande comporte un régulateur de type PI, avec une sortie qui représente la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, pour réguler la tension continue de l’élément de stockage d’énergie capacitif tout en assurant une poursuite du point de puissance active maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, le dispositif de compensation comportant une boucle de régulation de la tension continue aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif qui fournit à la sortie du régulateur la puissance maximale, la tension aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif étant égale à la tension de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable. Avantageusement, le dispositif comprend une unité de calcul des courants de référence configurée pour déterminer le courant perturbateur non actif circulant dans la charge, et une unité de calcul des courants de référence configurée pour calculer, en se basant uniquement sur la puissance, la tension du point de puissance active maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, l’unité de calcul de référence délivrant, les courants non actifs/perturbateurs de l’unité et/ou le courant actif maximal issu de l’unité et du régulateur, qui assure à sa sortie la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable. Avantageusement, la commutation rapide améliore la dynamique globale du filtre actif ce qui améliore, par conséquent, la qualité de filtrage. La tension en amont (du côté onduleur Ond-Cr) atteint des valeurs plus élevées, avantageusement supérieures à 800 V (plus avantageusement, supérieures à 1000V) contre 800 V maximum pour les onduleurs classiques en silicium Ond-Classique fonctionnant, pour la même puissance commutée, à une fréquence de commutation de 16 kHz et avec une efficacité de 95%. Cette augmentation de tension continue améliore la dynamique du filtre actif et par conséquent la qualité de filtrage. De plus, le filtre de sortie de premier ordre est composé d’une simple inductance de contraintes minimales, appelé par la suite L-Ond-Cr. Le dispositif selon la présente invention présente l’avantage d’être léger, économique et très facile à dimensionner en comparaison aux filtres L-classiques de l’état de la technique, notamment grâce au filtre de sortie de premier ordre associé à l’ondulateur à commutation rapide. Selon un autre aspect, l’invention propose un dispositif de compensation de courant du type filtre actif parallèle apte à être connecté : à son entrée, en aval d’au moins une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable couplée à un élément de stockage d’énergie capacitif, et en parallèle, à sa sortie, en amont à un point de raccordement C entre d’une part un réseau électrique donné, et d’autre part des charges électriques non linéaires et linéaires, le dispositif de compensation de courant présentant : une unité de conversion de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension à commutation rapide à composants en carbure de silicium SiC ou en nitrure de gallium GaN, l’unité de conversion générant un courant alternatif à la fréquence 50Hz, couvrant le courant actif maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable ; une unité de filtrage de sortie, comportant un filtre de sortie pour chacune des phases et un neutre, et connecté : d’une part en aval de l’onduleur, et d’autre part en parallèle au point de raccordement C entre le réseau électrique donné et les charges électriques non linéaires et linéaires, le filtre de sortie étant dimensionné pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation de l’onduleur ; le filtre de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L, évitant la résonance entre un filtre LCL et le réseau électrique donné, et une inductance inférieure à 1000μH, avantageusement inférieure à 400μH, plus avantageusement inférieure à 200μH en fonction de la fréquence de commutation rapide ; une unité de contrôle-commande comprenant une unité de calcul de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant actif correspondant à un point de puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable ; au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif, avantageusement : au moins un courant généré par les charges non linéaires et linéaires, présentant à la fréquence fondamentale tout ou une partie du courant réactif et/ou du déséquilibre de courant, l’unité de contrôle-commande comprenant également : - un contrôleur à mode glissant continu de 1er ordre avec une fonction Signe approximée en fonction Sigmoïde ; ou un contrôleur linéaire amélioré de type RST am . - un dispositif de pilotage de commutation qui commande la commutation de l’onduleur et qui assure en boucle fermée le contrôle à la fréquence fondamentale 50 Hz pour l’injection par l’onduleur, du courant actif et du courant perturbateur non actif (réactif et déséquilibré), en fonction de l’identification des courants de référence par l’unité de calcul, - un régulateur de type PI, qui assure à sa sortie la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, la commande de commutation de l’onduleur étant réalisée de manière à laisser passer à travers l’unité de filtrage de sortie au point de raccordement C, un courant actif correspondant à un point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges électriques non linéaires et linéaires, tout en assurant la recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif ; pour satisfaire la demande de consommation d’énergie réactive des charges électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné de ces courants perturbateurs non actifs. Avantageusement, la commande de commutation de l’onduleur étant réalisée de manière à laisser passer aussi à travers l’unité de filtrage de sortie au point de raccordement C, une partie ou la totalité des courants perturbateurs non actifs injectés en opposition de phase comprenant des courants réactifs et déséquilibrés à la fréquence fondamentale, dans les charges électriques non linéaires et linéaires. Avantageusement, dans le dispositif de compensation, pour un onduleur à deux niveaux de tension, la fréquence de commutation de l’onduleur est supérieure à 50kHz, avantageusement supérieure à 60kHz, avantageusement supérieure à 70kHz et encore plus avantageusement supérieure à 80kHz, et encore plus avantageusement supérieure à 100 kHz. Avantageusement, le filtre de premier ordre de type inductance L présente une valeur inférieure à 400 μH, et la fréquence de commutation est supérieure ou égale à 50 kHz. Avantageusement, la tension en amont de l’onduleur est supérieure à 800V, et encore plus avantageusement supérieure à 1000V. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande comporte une unité de calcul correspondant au filtre L, moins puissante dans le calcul que l’unité de calcul d’une unité de contrôle-commande associée à un filtre LCL. Avantageusement, l’unité de calcul est une cible numérique d’implémentation correspondant à l’unité de contrôle de courant injecté associée au filtre L. Avantageusement, l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable est aussi couplée sans hacheur, ni autres dispositifs d’électronique de puissance à l’élément de stockage d’énergie capacitif. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande comporte : - un hacheur configuré pour maintenir une tension continue constante prédéfinie aux bornes de l’élément de stockage d’énergie de l’onduleur, indépendamment du niveau de tension de la source d’énergie renouvelable pour assurer un filtrage harmonique inchangé, - un hacheur pour assurer la gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie, - un double hacheur pour le cas d’un réseau électrique îlot. Selon un autre aspect, l’invention propose un système électrique comprenant un réseau électrique donné, des charges non linéaires/linéaires, et un dispositif de compensation tel que présenté ci-dessus. Optionnellement mais avantageusement, le système selon l’invention peut présenter les caractères suivants, pris seuls ou en combinaison : l’unité de production de puissance à génération d’énergie renouvelable est : choisie parmi la liste suivante : un ou plusieurs panneaux photovoltaïques, éolienne(s), pile(s) à combustible, ou autres couplée, directement à un élément de stockage d’énergie en cas d’une production continue, ou via un redresseur de puissance alternatif/continu en cas d’une production alternative d’origine renouvelable ; l’unité de production de puissance à génération d’énergie renouvelable est couplée sans hacheur ou sans d’autres dispositifs d’électronique de puissance ; le réseau électrique donné est choisi parmi la liste suivante : un réseau électrique principal, un micro-réseau électrique local îloté ou raccordé au réseau électrique principal, ou un réseau électrique embarqué ; le système comporte en outre un bâtiment intelligent, et dans lequel l’unité de contrôle-commande est connectée à une unité de gestion décentralisée du bâtiment intelligent, l’unité de contrôle-commande compare la puissance maximale disponible de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable avec la charge totale du bâtiment intelligent ; l’unité de contrôle-commande est configurée pour optimiser la consommation des différents appareils fonctionnant au sein de ce bâtiment intelligent en répartissant les charges correspondant aux charges non-linéaires/linéaires selon au moins deux modes de fonctionnement : un premier mode de répartition dit mode de consommation adaptée dans lequel l’unité de contrôle-commande pilote l’unité de gestion décentralisée du bâtiment intelligent de manière à adapter la consommation du bâtiment intelligent avec la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable, pour que la courbe de charge totale du bâtiment intelligent présente un facteur de simultanéité maximal correspondant au fonctionnement de toutes les charges utiles du bâtiment en même temps, dans la limite de l’énergie renouvelable produite, en cas d’insuffisance de production d’énergie renouvelable, un deuxième mode de répartition dit mode de consommation modulée dans lequel l’unité de contrôle-commande pilote l’unité de gestion décentralisée du bâtiment intelligent de manière à moduler la consommation des appareils du bâtiment intelligent pour tendre à une courbe de charge totale du bâtiment intelligent sensiblement constante en fonction du temps ; avantageusement, le premier mode de répartition est prioritaire ; avantageusement, dans le deuxième mode de répartition, la courbe de charge totale du bâtiment intelligent est adaptée à l’état de génération du réseau électrique donné ; le système comporte en outre : un réseau local connecté au réseau électrique donné, et des unités de production de puissance à origine conventionnelle, et un système de gestion semi-décentralisée, et une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable connectées au réseau local, par un dispositif de compensation, chaque dispositif de compensation étant connecté au système de gestion semi-décentralisée auquel il communique des informations concernant la production d’énergie, actuelle et à venir, de chacune des unités de production de puissance à génération d’énergie renouvelable, et une pluralité de postes de consommation correspondant aux charges non linéaires/linéaires, chacun des postes de consommation étant connecté au réseau local et équipé par un dispositif de compensation, connecté au système de gestion semi-décentralisée auquel il communique des informations concernant la consommation instantanée et la consommation à venir en fonction du fonctionnement programmé des postes de consommation ; une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable et de charges linéaires et non linéaires des bâtiments intelligents à énergie positive, qui assurent l’autoconsommation et où le surplus éventuel d’énergie est stocké ou échangé avec les autres bâtiments intelligents ou délivré au réseau local via l’unité de contrôle-commande du dispositif de compensation, en coordination avec le système de gestion semi-décentralisée en cas d’échange avec le réseau local ; le système de gestion semi-décentralisée est en outre configuré pour assurer la répartition économique de production des unités de production d’énergie conventionnelle ; le système de gestion semi-décentralisée est en outre configuré pour intervenir quand la demande totale d’énergie au sein du réseau local est supérieure à la production totale, auprès des unités de contrôle décentralisé des bâtiments intelligent, via les unités de contrôle-commande des dispositifs de compensation, pour les faire basculer vers un mode de consommation modulée ; le système de gestion semi-décentralisée est en outre configuré pour piloter la distribution sur le réseau local de la puissance provenant du réseau électrique donné si la production totale estimée ne couvre pas la demande. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles : (état de l’art) est un schéma représentant un réseau électrique alimentant une charge et une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable connectée à un onduleur, via un ou plusieurs éléments de stockage d’énergie, comportant un filtre selon l’art antérieur; (état de l’art) représente ce même réseau, avec une autre structure de filtre de l’art antérieur; (état de l’art) est un schéma représentant un réseau électrique alimentant une charge avec un onduleur, selon l’état de l’art, à composants d’électronique de puissance en silicium associé à un filtre de sortie LCL; (état de l’art) est un schéma représentant un réseau électrique alimentant une charge avec un onduleur, selon l’état de l’art, à composants d’électronique de puissance en silicium associé à un filtre de sortie L-Classique; (inclus dans un dispositif de compensation active selon l’invention) est un schéma représentant un réseau électrique alimentant une charge avec un onduleur, selon l’invention, à composants d’électronique de puissance en carbure de silicium de commutation rapide associé à un filtre de sortie L-Ond-Cr avec contraintes minimales; (état de l’art) est un schéma représentant la structure d’un dispositif de compensation active (à onduleur, selon l’état de l’art, classique de composants d’électronique de puissance en silicium associé à un filtre de sortie LCL ou L-Classique), notamment la structure de l’unité de contrôle-commande; (selon une mise en œuvre de l’invention) est un schéma représentant la structure d’un dispositif de compensation active (à onduleur, selon l’invention, de composants d’électronique de puissance en carbure de silicium de commutation rapide associé à un filtre de sortie L-Ond-Cr avec contraintes minimales), notamment la structure de l’unité de contrôle-commande; est un schéma représentant le système à verrouillage de phase PLL avancée selon l’invention; (état de l’art : onduleur classique et LCL) est un schéma représentant un système électrique selon l’état de l’art, dans lequel le dispositif de compensation s’insère, en parallèle, entre une unité de production d’énergie renouvelable, au sein d’un bâti d’autoconsommation, et l’ensemble réseau-charges; (onduleur, selon l’invention, à commutation rapide et L (L-Ond-Cr) avec contraintes minimales) est un schéma représentant un système électrique, selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel le dispositif de compensation s’insère, en parallèle, entre une unité de production d’énergie renouvelable, au sein d’un bâti d’autoconsommation, et l’ensemble réseau-charges; (état de l’art : onduleur classique et LCL) est un schéma représentant un système électrique selon l’état de l’art, dans lequel le système est connecté à un bâtiment intelligent à énergie positive; (onduleur, selon l’invention à commutation rapide et L-Ond-Cr avec contraintes minimales) est un schéma représentant un système électrique selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel le système est connecté à un bâtiment intelligent à énergie positive; (état de l’art) représente la boucle de régulation de l’élément de stockage d’énergie dans l’objectif, entre autres, d’extraire la puissance maximale active de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable; (selon une mise en œuvre de l’invention) représente la boucle de régulation de l’élément de stockage d’énergie dans l’objectif avec le système à PLL avancée, entre autres, d’extraire la puissance maximale active de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable; (état de l’art) représente l’intégration de la méthode de calcul de cette puissance maximale active dans l’algorithme d’identification/calcul des courants non actifs (e.g. harmoniques, réactifs et déséquilibré); (selon une mise en œuvre de l’invention) représente l’intégration de la méthode de calcul de cette puissance maximale active dans l’algorithme d’identification/calcul des courants non actifs (e.g. harmoniques, réactifs et déséquilibré) en employant la PLL avancée ; les courants de sortie identifiés comprennent le courant du file neutre; (état de l’art) est un schéma représentant un système électrique selon l’état de l’art (à base d’onduleur classique et LCL), dans lequel le système électrique comprend un système de gestion semi-centralisée qui gère la production d’énergie conventionnelle du réseau ainsi, qu’en cas d’urgences, le mode de fonctionnement des unités centralisées via les dispositifs de compensation active connectés, à leur tour, aux unités de production d’énergie renouvelable; (selon une mise en œuvre de l’invention) est un schéma représentant un système électrique selon un mode de réalisation de l’invention (à base d’onduleur de commutation rapide en carbure de silicium et L-Ond-Cr de contraintes minimales), dans lequel le système électrique comprend un système de gestion semi-centralisée qui gère la production d’énergie conventionnelle du réseau ainsi, qu’en cas d’urgences, le mode de fonctionnement des unités centralisées via les dispositifs de compensation active connectés, à leur tour, aux unités de production d’énergie renouvelable; représente une structure générale du filtre actif parallèle selon une mise en œuvre de l’invention; (état de l’art) représente un schéma équivalent par phase du filtre de sortie de troisième ordre LCL selon l’état de l’art; représente un schéma équivalent par phase du filtre de sortie de L-Classique selon l’état de l’art ou de L-Ond-Cr avec contraintes minimale selon une mise en œuvre de l’invention; (état de l’art) représente le diagramme du gain du filtre de sortie de troisième ordre LCL selon l’état de l’art; représente le diagramme du gain du filtre de sortie de premier ordre L-Ond-Cr avec contraintes minimales selon une mise en œuvre de l’invention; (état de l’art : Onduleur classique & LCL avec un contrôleur RST) représente, selon l’état de l’art, un schéma blocs général de l'algorithme de contrôle du courant du filtre actif; (état de l’art : Onduleur classique & L-classique avec un contrôleur Proportionnel Intégral (PI)) représente, selon l’état de l’art, un schéma blocs général de l'algorithme de contrôle du courant du filtre actif; (selon une mise en œuvre de l’invention : Onduleur à commutation rapide & L-Ond-Cr de contraintes minimales avec un contrôleur RSTam ou SMC continu à fonction sigmoïde) représente, selon une mise en œuvre de l’invention, un schéma blocs général de l'algorithme de contrôle du courant du filtre actif; représente un effet du déphasage sur la qualité de compensation du filtre actif ; et plus particulièrement l’intensité de la charge; représente un effet du déphasage sur la qualité de compensation du filtre actif ; et plus particulièrement le courant de consigne et le courant injecté; représente un effet du déphasage sur la qualité de compensation du filtre actif ; et plus particulièrement le courant du réseau avec l’effet du déphasage ainsi que le courant idéal estimé sans l’effet du déphasage; (état de l’art : un filtre de sortie LCL) représente les diagrammes du gain et de la phase de la fonction de transfert de la boucle de contrôle du filtre actif avec RST qui est un contrôleur linéaire basé sur un placement des pôles de la boucle fermée (boucle de contrôle); (selon une mise en œuvre de l’invention : un filtre de sortie L-Ond-Cr avec contraintes minimales) représente les diagrammes du gain et de la phase de la fonction de transfert de la boucle de contrôle du filtre actif avec RST qui est un contrôleur linéaire basé sur un placement des pôles et RSTam, selon une mise en œuvre de l’invention, qui est basé, en plus, sur le placement des zéros, de la boucle fermée (boucle de contrôle); (état de l’art) représente la poursuite et le signal de commande monophasé avec les contrôleurs en mode glissant utilisant les fonctions de commande Signe, Sigmoïde et augmentation artificielle du degré relatif; (état de l’art) représente la poursuite et le signal de commande monophasé avec les algorithmes de commande SMC, C-HOSM, 2-SMC Twisting, 2 SMC Super-Twisting et l’approche de Lyapunov; (selon une mise en œuvre de l’invention) représente la poursuite et le signal de commande monophasé avec les contrôleurs en mode glissant discontinu à fonction Signe et continu à fonction Sigmoïde ainsi que le contrôleur de placement de pôles amélioré RSTam; représente le spectre harmonique (dû au hachage) du courant du côté réseau pour un onduleur à commutation rapide & un filtre de sortie L-Ond-Cr avec contraintes minimales (L-Ond-Cr =200 µH et F-Ond-Cr =100000kHz); représente le spectre harmonique (dû au hachage) du courant du côté réseau pour un onduleur classique & un filtre de sortie L-classique (L-Classique =2mH et F-Ond-Classique= 16kHz); représente le spectre harmonique (dû au hachage) du courant du côté réseau pour un onduleur classique & un filtre de sortie L avec contraintes minimales (L-Ond-Cr = 200mH et F-Ond-Classique =16 kHz); représente le spectre harmonique du courant du côté charge; représente la simulation pour le cas d’un contrôleur SMC continu à fonction sigmoïde associé à un onduleur à commutation rapide et L de contraintes minimale 200 µH : l’analyse temporelle avant et après filtrage du courant de réseau Is, des courants identifié Iref et injecté Iinj superposés ainsi que du THD du courant Is; représente la simulation pour le cas d’un contrôleur SMC continu à fonction sigmoïde associé à un onduleur à commutation rapide et L de contraintes minimale 200 µH : l’analyse spectrale après filtrage du courant de réseau Is; représente la simulation pour le cas d’un contrôleur RSTam associé à un onduleur à commutation rapide et L de contraintes minimale de 200µH : l’analyse temporelle avant et après filtrage du courant de réseau Is, des courants identifié Iref et injecté Iinj superposés ainsi que du THD du courant Is; représente la simulation pour le cas d’un contrôleur RSTam associé à un onduleur à commutation rapide et L de contraintes minimale de 200µH : l’analyse spectrale après filtrage du courant de réseau Is; représente la simulation pour le cas d’un contrôleur SMC continu à fonction sigmoïde associé à un onduleur classique à fréquence de commutation 16 kHz et L de contraintes minimale de 200 μH : l’analyse temporelle avant et après filtrage du courant de réseau Is, des courants identifié Iref et injecté Iinj superposés ainsi que du THD du courant Is; représente la simulation pour le cas d’un contrôleur SMC continu à fonction sigmoïde associé à un onduleur classique à fréquence de commutation 16 kHz et L de contraintes minimale de 200 μH : l’analyse spectrale après filtrage du courant de réseau Is (composantes dues au hachage); représente les caractéristiques courant-tension et puissance-tension d’un générateur photovoltaïque; représente une boucle de régulation de la tension continue de l’unité de l’élément de stockage de l’onduleur; (état de l’art) représente un algorithme d’identification des courants perturbateurs (non actifs) intégrant la poursuite du point de puissance maximale; représente un algorithme d’identification des courants perturbateurs (non actifs) intégrant la poursuite du point de puissance maximale avec, selon une mise en œuvre de l’invention, le système à PLL avancée; représente le schéma de contrôle du système à PLL avancée, selon une mise en œuvre de l’invention; représente les caractéristiques du générateur photovoltaïque (PVG) pour différents éclairements et températures; représente l’analyse temporelle des tensions de la puissance maximale Vmp du générateur PV et du condensateur de l’onduleur Vdc; représente le bilan des puissances actives et réactive de l’ensemble Filtre actif-GPV-Réseau-Charge. DESCRIPTION D’UN OU PLUSIEURS MODES DE MISE EN ŒUVRE et DE rÉalisation L’invention concerne des systèmes électriques représentés en figures 2-3, comprenant un réseau électrique donné 1 à 3 phases et un neutre, une charge 2 non linéaire ou linéaire ou les deux, connectées au réseau électrique donné 1 ; un élément de stockage d’énergie capacitif 3 ; et un dispositif de compensation 7 connecté d’une part à son entrée, en aval, à l’élément de stockage capacitif 3 et d’autre part en parallèle à sa sortie, en amont à un point de raccordement C situé entre le réseau électrique donné 1 et la charge 2. Le dispositif de compensation 7 de courant du type filtre actif est apte à être connecté : à son entrée, en aval d’au moins un élément de stockage d’énergie capacitif 3, et en parallèle, à sa sortie, en amont à un point de raccordement C entre d’une part un réseau électrique donné 1, et d’autre part des charges 2 électriques non linéaires et linéaires. Le dispositif de compensation 7 présente : une unité de conversion 8 de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension 9 à commutation rapide à composants en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN), (ou en d’autres matériaux de technologies d’électronique de puissance rapide), l’unité de conversion 8 générant un courant alternatif, avec une bande de fréquence allant de 50 à 2500 Hz, couvrant toute la bande de fréquences d’un courant perturbateur non actif qui présente : tout ou une partie des harmoniques, et à la fréquence fondamentale tout ou une partie de la puissance réactive et/ou du déséquilibre de courant; une unité de filtrage 10 de sortie, comportant un filtre 11 de sortie pour chacune des phases et un neutre, et connecté : d’une part en aval de l’onduleur 9, et d’autre part en parallèle au point de raccordement C entre le réseau électrique donné 1 et les charges 2 électriques non linéaires et linéaires, le filtre 11 de sortie étant dimensionné pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation de l’onduleur 9, le filtre 11 de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L, évitant la résonance entre un filtre LCL et le réseau électrique donné 1 et une inductance inférieure à 600 μH ; une unité de contrôle-commande 12 comprenant une unité de calcul 25 de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant perturbateur non actif destiné à être injecté au point de raccordement C en opposition de phase, du côté réseau électrique donné 1, les perturbations du signal générées par les charges 2 non linéaires et linéaires, présentant tout ou une partie des harmoniques, et à la fréquence fondamentale tout ou une partie du courant réactif et/ou du déséquilibre de courant, au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ; l’unité de contrôle-commande 12 comprenant également un dispositif de pilotage de commutation 21 qui commande la commutation de l’onduleur 9 et qui assure en boucle fermée le contrôle de toute la bande de fréquence de 50 à 2500 Hz pour l’injection par l’onduleur, du courant perturbateur non actif et du courant actif, en fonction de l’identification des courants de référence par l’unité de calcul 25, l’unité de contrôle-commande 12 nécessitant une unité de calcul correspondant à un filtre L ; la commande de commutation de l’onduleur 9 étant réalisée de manière à laisser passer à travers l’unité de filtrage 10 de sortie au point de raccordement C une partie ou la totalité des courants perturbateurs non actifs injectés en opposition de phase comprenant des courants harmoniques, ainsi que des courants réactifs et déséquilibrés à la fréquence fondamentale, dans les charges 2 électriques non linéaires et linéaires, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie non active des charges 2 électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné 1 de ces courants perturbateurs non actifs. Avantageusement, l’unité de calcul de l’unité de contrôle-commande 12, est adaptée à l’unité de contrôle 23 associée à un filtre L. Avantageusement, la commande de commutation de l’onduleur 9 et l’unité de filtrage 10 de sortie au point de raccordement C forment un compensateur contre les courants perturbateurs. Avantageusement, le dispositif possède un processeur dit cible numérique d’implémentation pour les calculs, ayant une fréquence inférieure à 100 MHz, une mémoire flash inférieure à 2 Mb et une RAM inférieure à 2 Mb. L’unité de contrôle-commande 12 comporte un régulateur 62 de type PI, avec une sortie qui représente la puissance délivrée via le réseau électrique donné, nécessaire pour réguler la tension continue de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 autour d’une tension de référence supérieure à 800 V. Avantageusement, le dispositif de compensation 7 est équipé d’un onduleur à commutation rapide 9 Ond-Cr et un filtre 11 de sortie de type L Ond-Cr, pouvant fonctionner, suivant les courants de référence fournis par l’unité de calcul 25, en tant que filtre actif parallèle, pour assurer le filtrage de la totalité ou d’une partie des harmoniques, tout en offrant la possibilité de compenser la totalité ou une partie de la puissance réactive et/ou du courant déséquilibré. Avantageusement, l’inductance du filtre 11 de sortie est inférieure à 1000 μH, avantageusement comprise entre 10 μH et 800 μH, l’inductance du filtre 11 de sortie est telle que l’inductance soit au moins 10 fois inférieure à l’inductance classique d’un filtre de premier ordre connecté en sortie à un onduleur à composants classiques en silicium. Ainsi, l’inductance peut se situer entre 50 et 1000 μH, avantageusement entre 100 et 600μH, plus avantageusement entre 100 et 400 μH, plus avantageusement encore entre 100 et 200μH en fonction de la fréquence de commutation rapide supérieure à 50kHz, avantageusement supérieure à 70kHz, encore plus avantageusement supérieure à 100kHz. Plus la fréquence de commutation est grande et plus l’inductance peut être petite, dans la limite physique et technologique des composants. Par exemple, l’inductance du filtre de sortie peut être choisie parmi la liste suivante : 50μH, 55μH, 60μH, 65μH, 70μH, 75μH, 80μH, 85μH, 90μH, 95μH, 100μH, 105μH, 110μH, 115μH, 120μH, 125μH, 130μH, 135μH, 140μH, 145μH, 150μH, 155μH, 160μH, 165μH, 170μH, 175μH, 180μH, 185μH, 190μH, 195μH, 200μH, 205μH, 210μH, 215μH, 220μH, 225μH, 230μH, 235μH, 240μH, 245μH, 250μH, 255μH, 260μH, 265μH, 270μH, 275μH, 280μH, 285μH, 290μH, 295μH, 300μH, 305μH, 310μH, 315μH, 320μH, 325μH, 330μH, 335μH, 340μH, 345μH, 350μH, 355μH, 360μH, 365μH, 370μH, 375μH, 380μH, 385μH, 390μH, 395μH, 400μH, 405μH, 410μH, 415μH, 420μH, 425μH, 430μH, 435μH, 440μH, 445μH, 450μH, 455μH, 460μH, 465μH, 470μH, 475μH, 480μH, 485μH, 490μH, 495μH, 500μH, 505μH, 510μH, 515μH, 520μH, 525μH, 530μH, 535μH, 540μH, 545μH, 550μH, 555μH, 560μH, 565μH, 570μH, 575μH, 580μH, 585μH, 590μH, 595μH, 600μH, 605μH, 610μH, 615μH, 620μH, 625μH, 630μH, 635μH, 640μH, 645μH, 650μH, 655μH, 660μH, 665μH, 670μH, 675μH, 680μH, 685μH, 690μH, 695μH, 700μH, 705μH, 710μH, 715μH, 720μH, 725μH, 730μH, 735μH, 740μH, 745μH, 750μH, 755μH, 760μH, 765μH, 770μH, 775μH, 780μH, 785μH, 790μH, 795μH, 800μH, 805μH, 810μH, 815μH, 820μH, 825μH, 830μH, 835μH, 840μH, 845μH, 850μH, 855μH, 860μH, 865μH, 870μH, 875μH, 880μH, 885μH, 890μH, 895μH, 900μH, 905μH, 910μH, 915μH, 920μH, 925μH, 930μH, 935μH, 940μH, 945μH, 950μH, 955μH, 960μH, 965μH, 970μH, 975μH, 980μH, 985μH, 990μH, 995μH, 1000μH. Le dispositif de compensation 7 peut être connecté à un système possédant une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Avantageusement, l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 est connectée en aval à l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, c’est-à-dire que l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 se situe en amont dans la structure, et que la sortie (l’aval) de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 est connecté à l’entrée de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3. L’unité de contrôle commande 12 est en outre configurée pour détecter le point de puissance maximale MPPT (de l’anglais Maximum Power Point Tracking ) d’une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 et générer, via l’onduleur 9, le courant actif correspondant à cette puissance maximale ; la tension V dc aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 est égale, dans ce cas, à la tension de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. L’unité de conversion 8 génère un courant alternatif, avec une bande de fréquence allant de 50 à 2500 Hz, couvrant en plus le courant actif maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. L’unité de filtrage 10 laisse passer le courant actif correspondant au point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges 2 électriques non linéaires et linéaires, tout en assurant la recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3. L’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 est couplée sans hacheur, ni autres dispositifs d’électronique de puissance à l’élément de stockage d’énergie capacitif 3. Dans un mode de réalisation, le dispositif fonctionne en tant que filtre actif parallèle, le dispositif dans ce cas injecte uniquement les courants non actifs pour le filtrage harmonique, avec la possibilité de compenser de la puissance réactive et du déséquilibre du courant. Dans ce mode de réalisation, le fonctionnement en système d’énergie renouvelable peut être une option. Dans ce mode de réalisation, avantageusement, une option de gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie peut être assurée. Dans un mode de réalisation possible, le dispositif assure les deux modes de fonctionnement précédents : injectant la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, tout en assurant le filtrage harmonique avec la possibilité de compenser la puissance réactive et/ou le déséquilibre du courant. Dans ce mode de réalisation, une option de gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie peut être assurée. L’unité de conversion 8 de puissance L’unité de conversion 8 de puissance comporte, tel que représenté en figures 2c et 3b, l’onduleur 9 Ond-Cr à commutation rapide à 3 phases et un neutre qui présente une structure à deux niveaux de tension. L’onduleur 9 Ond-Cr est à composant SiC ou GaN ou d’autres technologies de fréquence de commutation supérieure à 50 kHz ; avantageusement supérieure à 80 kHz (suivant la technologie des composants et son évolution), pour gagner en dynamique (en rapidité), ce qui permet d’atteindre un rendement élevé pour un onduleur largement moins volumineux avec une bonne évacuation de la chaleur ainsi qu’une meilleure fiabilité, en comparaison avec un onduleur à composants classiques en silicium Ond-Classique. D’ailleurs, la commutation rapide améliore la dynamique globale du filtre actif ce qui améliore, par conséquent, la qualité de filtrage. De plus, l’emploi des composants à commutation rapide permet de monter la tension du côté DC de l’onduleur supérieure à 800 V ; avantageusement supérieure à 1000 V, ce qui améliore aussi la dynamique du dispositif et par conséquent la qualité de filtrage. L’onduleur 9, à 4 fils et à 4 bras, comporte pour chacun des 4 bras, deux dispositifs de commutation 13 et 14 connectés chacun d’une part à une borne de sortie de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 et d’autre part à un point de connexion commun A auquel un des 4 fils est également connecté. Ce point de connexion A situé, pour chaque bras, entre le premier dispositif de commutation 13 et le deuxième dispositif de commutation 14 forme un point de connexion d’un des 4 fils de l’onduleur 9 connecté à l’autre extrémité l’unité de filtrage 10 dont la sortie est connectée au point de raccordement C. Chaque dispositif de commutation 13, 14 est composé d’un interrupteur d’électronique de puissance D, commandable à l’ouverture et à la fermeture (MOSFET SiC, HEMT en GaN ou autres) avec ou sans diode classique ou à commutation rapide en antiparallèle B (fonctionnement bidirectionnel). L'onduleur 9 peut posséder une structure de transistor (à SiC ou à GaN) permettant d’atteindre un rendement élevé pour un onduleur largement moins volumineux, avec une bonne évacuation de la chaleur ainsi qu’une meilleure fiabilité en comparaison avec un onduleur à composants classiques en silicium (Ond-Classique : IGBT, MOSFET, GTO). L’onduleur 9 émet, sur chaque fil, un signal présentant une intensité I inj . L’onduleur 9 est configuré pour injecter des courants qui couvrent une large bande de fréquence, comprise habituellement entre la fréquence du fondamental, par exemple 50 Hz, jusqu’au rang harmonique 50, présentant dans l’exemple d’un fondamental de 50 Hz une fréquence de 2500 Hz. Avantageusement, l’unité de conversion de puissance 8 possède une structure à composants rapides avec des diodes en antiparallèle. L’unité de conversion de puissance 8 peut ne pas présenter des diodes en antiparallèle. L’unité de contrôle-commande 12 L’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour commander l’onduleur 9 de manière que l’onduleur 9 génère un signal d’intensité I inj configurée en opposition de phase pour annuler, au point de raccordement C, les perturbations non actives du signal générées par la charge 2 et injectées au réseau électrique donné 1. L’unité de contrôle-commande 12 est en outre configurée pour compenser le déséquilibre du signal transitant dans la charge 2 non linéaire ou linéaire. Il est entendu par déséquilibre une consommation de courant différente (en amplitude et/ou en phase) en fonction des différentes phases de plusieurs charges 2 monophasées. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour compenser la puissance réactive consommée dans la charge 2 non linéaire ou linéaire. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour filtrer/compenser les harmoniques du signal transitant du côté réseau électrique donné 1. L’unité de contrôle-commande 12 est en outre configurée pour réguler (charger et maintenir constante) la tension V dc aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3. La tension V dc , grâce à l’emploi de l’onduleur Ond-Cr à composants rapide, peut être supérieure à 1000 V, ce qui favorise la dynamique globale du filtre actif. Alors que pour la même puissance de dimensionnement que l’Ond-Cr, des limitations industrielles sont imposées à l’onduleur classique en silicium, en fréquence de commutation à 16 kHz et en tension DC à 800 V pour une efficacité se situant entre 95-97%. L’unité de contrôle-commande 12 peut comporter l’un des deux contrôleurs suivants : - un contrôleur à mode glissant continu de 1 er ordre avec une fonction Signe approximée en fonction Sigmoïde ; ou - un contrôleur linéaire amélioré de type RST am (contrôleur RST am ). Avantageusement, le contrôleur RST am effectue un placement des pôles en boucle fermée, via les polynômes R et S, pour assurer, entre autres, la poursuite habituelle, en amplitude mais aussi un placement des zéros pour assurer la poursuite en phase. En effet, pour le contrôleur RST classique, ainsi que tous les contrôleurs linéaires, le problème de déphasage entre les harmoniques identifiés et ceux injectés par le dispositif 7 dégrade l’aspect poursuite entre ses signaux, en termes de phase, et empêche par conséquent l’applicabilité du dispositif 7 pour le filtrage harmonique. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande 12 comporte un régulateur 62 de type PI, avec une sortie qui représente la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, pour réguler la tension continue de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, tout en assurant une poursuite du point de puissance active maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Le dispositif de compensation 7 comportant une boucle de régulation de la tension continue aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, qui fournit à la sortie du régulateur 62 la puissance maximale, la tension aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 étant égale à la tension de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande 12 comporte : - un hacheur, configuré pour maintenir une tension continue constante prédéfinie aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 de l’onduleur 9, indépendamment du niveau de tension de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 pour assurer un filtrage harmonique inchangé ; - un hacheur, pour assurer la gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie ; - un double hacheur, pour le cas d’un réseau électrique îlot. L’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour réguler la tension aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ainsi qu’identifier et contrôler le courant injecté, via l’unité de filtrage 10, aux points de raccordement C pour les 4 fils et pour commander l’onduleur 9 pour générer ce courant. L’identification des courants à injecter aux points de raccordement C se fait par l’unité de calcul 25 des courants de références. Avantageusement, les 4 fils (les trois phases ainsi que le neutre) est piloté de manière similaire et indépendante par l’unité de contrôle-commande 12, qui comporte donc une chaîne de contrôle-commande par fil. Avantageusement, pour commander les dispositifs de commutation 13, 14 d’un bras/fil, l’unité de contrôle-commande 12 comporte deux sorties, l’une connectée au pôle de déclenchement du premier dispositif de commutation 13, l’autre étant connectée au pôle de déclenchement de la deuxième unité de commutation 14. On désigne par bras une partie des dispositifs de commutation 13, 14 comprenant au moins une borne servant de point d’entrée ou de sortie pour le circuit électrique. Les deux sorties peuvent être connectées conjointement à la sortie d’un comparateur 18 logique, de manière à commander simultanément la commutation des deux dispositifs de commutation 13, 14. Avantageusement, l’une des sorties de l’unité de contrôle-commande 12 comporte un inverseur de niveau logique 19, de manière à ce que l’activation d’un des dispositifs de commutation 13, 14 entraîne la désactivation de l’autre, pouvant être au cours d’une unique impulsion de commande grâce à leur connexion commune, en amont de l’inverseur de niveau logique 19, à un même comparateur 18 logique. Le comparateur 18 logique émet un signal logique de sortie correspondant à la comparaison entre un signal de sortie d’un élément de saturation 20 et un signal de sortie d’un dispositif de pilotage de commutation 21. Le dispositif de pilotage de commutation 21 Avantageusement, le dispositif de pilotage de commutation 21 commande la commutation de l’onduleur 9, par un contrôleur 23 qui est : non linéaire par mode glissant continu de premier ordre ou d’ordre supérieur, ou linéaire et tient compte du déphasage entre le courant de référence et le courant injecté. Le dispositif de pilotage de commutation 21 peut comporter un dispositif de modulation de largeur d’impulsion (MLI), dans lequel la commande est modulée, afin de faire fonctionner l’onduleur 9 à une fréquence de commutation fixe et adaptée à la commutation rapide des composants d’électronique de puissance constituant l’onduleur 9. Avantageusement, la commande de commutation de l’onduleur 9 est réalisée telle qu’une partie du courant actif, dans le réseau électrique donné 1 dépourvu des courants perturbateurs non actifs, passe au travers l’unité de filtrage 10 de sortie, lorsque la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 est supérieure à la puissance consommée par les charges 2 électriques non linéaires et linéaires. Le dispositif de pilotage de commutation 21 émet un signal (appelé une onde porteuse) à une fréquence très élevée (supérieure à 80 kHz dans un premier temps) prédéterminée, en fonction du dimensionnement des composants, de manière à provoquer la commutation des dispositifs de commutation 13, 14. Dans la plupart des cas, les lois de commande, conçues pour contrôler les onduleurs de tension qui sont connectés au réseau électrique donné 1 via un filtre LCL, ont été à l'origine établies pour les systèmes d'énergie renouvelable (photovoltaïque et éolien). Cependant, lors du fonctionnement en filtre actif parallèle FAP, un problème de résonance à la fréquence de coupure du LCL, comme décrit sur la , un problème de déphasage causé par des contrôleurs linéaires 23, comme décrit dans la , associés au filtre LCL, entre le signal identifié (I ref : fourni par l’unité de calcul 25 des courants de référence) et celui injecté par l’onduleur 9 (I inj ), comme décrit sur la Figure 14, le problème de chattering pour la commande non linéaire discontinue classique de type SMC, ainsi que de la complexité de la mise en œuvre des contrôleurs non linéaires à commande continue, impliquant l’utilisation d’une unité de calcul puissante, contraignent l’emploi du filtre LCL. On désigne par un problème de chattering quand le contrôleur SMC classique génère une commande, à fréquence très élevée. Avantageusement, le dispositif à commander est à base d’onduleur Ond-Cr connecté en parallèle au milieu entre le réseau électrique donné 1 et les charges linéaires et non linéaires via un filtre de type inductance L-Ond-Cr. Le contrôleur 23 peut être choisi parmi ces deux types de contrôleurs : - le premier contrôleur est linéaire de type placement de pôle amélioré RST am ; - le second est un contrôleur non linéaire de type mode glissant continu, comme décrit dans la . Le contrôleur RST classique (qui assure uniquement une poursuite en amplitude) est basé sur un placement de pôles alors que la méthode améliorée RST am effectue un placement de pôles et de zéros, ce qui permet de minimiser au maximum l’erreur en amplitude et en phase entre le signal/courant identifié et celui injecté, comme décrit sur la . Le contrôleur RST est composé de trois polynômes R, S et T, avantageusement, ces polynômes sont de premier ordre correspondant à l’ordre du filtre de sortie L-Ond-Cr. Le polynôme T est un gain simple qui permet de faire tendre l’erreur en amplitude, entre les signaux d’entrée et de sortie de la boucle de contrôle, à zéro pour toute la bande des fréquences harmoniques. Le contrôleur amélioré RST am préserve les mêmes polynômes R et S tout en plaçant des zéros dans la boucle de contrôle afin de minimiser, de plus, l’erreur en phase entre les signaux d’entrée et de sortie. Dans les deux modes de réalisation, le contrôleur 23 effectue un contrôle qui permet d’assurer une réponse dynamique souhaitée, une forte robustesse en stabilité et en performances avec un très bon taux de rejet de perturbations dans une large gamme de conditions de fonctionnement. Pour le contrôleur en mode glissant, il est connu qu’un contrôle par mode glissant classique avec une fonction dite Signe ( sign en anglais), génère une commande des interrupteurs de l’onduleur à fréquence très élevée (appelée Chattering ) (commande discontinue), afin d’assurer une convergence en temps fini vers la surface de glissement où les états du système sont maintenus par la suite, même en présence de perturbations bornées. La fonction Signe d’un signal est donnée par la relation : En pratique, l’onduleur de tension est commandé par une fonction de commutation à fréquence limitée, fixe ou variable. Des commutations à très hautes fréquences causent une surchauffe qui peut aller jusqu’à la destruction de l'onduleur. Afin d’éviter le fonctionnement en mode de commande discontinue, avantageusement, le contrôleur 23 fonctionne avec un mode glissant à commande continue associé à une fonction Signe approximée en fonction sigmoïde. Cette méthode consiste à remplacer la fonction Signe par une approximation continue. Il s’agit d’une fonction Signe approximée en une fonction Sigmoïde donnée par la formule : avec l’épaisseur du voisinage de la surface de glissement. Le système, dans ce cas, ne converge plus vers la valeur désirée, mais vers un voisinage de cette dernière, ce qui permet de limiter les commutations à très hautes fréquences. Il est à noter que le contrôleur par mode glissant à fonction sigmoïde, utilisé selon un aspect de l’invention, est beaucoup plus allégé et est facilement réalisable par rapport à celui employé pour le filtre LCL. En effet, l’ordre (trois) relativement élevé du filtre LCL implique une surface minimale de glissement de deuxième ordre, ce qui implique de dériver l’erreur de poursuite de courant deux fois : avec Selon un aspect de l’invention, le filtre de sortie est une simple inductance de contraintes minimales L-Ond-Cr, donc la surface de glissement est seulement l’erreur de poursuite de courant sans aucune dérivation . La commande est dans ce cas beaucoup plus facile à concevoir, à gérer et ne demande plus une cible numérique d’implémentation puissante. On désigne par une cible numérique d’implémentation, un composant électronique, tel qu’un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un FPGA, l’unité de calcul, …, pouvant réaliser des tâches et des calculs, ainsi le composant est capable d’exécuter les algorithmes de la partie contrôle-commande du dispositif proposé. Les tâches peuvent être la scrutation des alarmes, le pilotage des ADC (convention analogique et numérique), pilotage des drivers des composants, pilotage des drivers de génération de signaux de la MLI/PWM, etc. Les calculs peuvent être l’exécution des algorithmes de l’unité de calcul (l’identification des courants perturbateurs), l’algorithme de détection de la MPPT, l’algorithme de la PLL avancée, les calculs de la boucle de régulation de la tension de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, les calculs de la boucle de régulation du courant injecté, etc. Ce contrôleur permet d'éviter une discontinuité de la commande, notamment causée par des commutations variables de l’onduleur à fréquences de chattering très hautes, causées par un contrôle à mode glissant classique. Il est à noter que la structure de filtre actif basé sur un onduleur classique en silicium associé à une inductance L-Classique de l’état de l’art est contrôlé par un contrôle linéaire de type PI proportionnel-intégral (PI), comme décrit dans la . Avantageusement, le dispositif de pilotage de commutation 21 comporte un dispositif de modulation de largeur d’impulsion, dans lequel la commande est comparée à une onde porteuse à fréquence de commutation correspondant à la commutation rapide de l’Ond-Cr prédéterminée en fonction du dimensionnement les composants du dispositif de compensation 7. Cela permet de faire fonctionner l’onduleur Ond-Cr 9 à une fréquence de commutation fixe (supérieure à 80 kHz dans un premier temps). La fréquence de commutation de l’onduleur Ond-Cr étant augmentée jusqu’à 80 kHz (voire plus), le filtre 11 L-Ond-Cr aura un effet synergique en améliorant de ce fait le blocage des composantes à hautes fréquences, dues aux commutations/hachage. L’un des aspects de l’invention est d’associer à l’onduleur Ond-Cr 9 un filtre 11 de sortie de type inductance L-Ond-Cr légère, non encombrante, économique et très facile à dimensionner, comparé au filtre L-Classique associé à un onduleur à composants classiques en silicium (Ond-Classique : IGBT, GTO) de l’état de l’art. De plus, cette inductance, dont la self a la taille égale ou inférieure à la somme des inductances (L f1 +L f2 ) du filtre LCL, décrit par exemple sur la ), assura un effet de rétention ou de blocage des composantes dues à la fréquence de commutation très proche de celui du filtre LCL, sans risque de résonance et avec une commande beaucoup moins compliquée à mettre en œuvre, et pour une unité de calcul moins puissante. Le contrôleur 23 est adapté au filtre utilisé, dans le cas du filtre LCL de l’état de l’art, le contrôleur est très sophistiqué et difficile à concevoir, il faut donc une unité de calcul plus puissante. Dans la présente invention, au contraire, le contrôleur associé au filtre L-Ond-Cr est plus léger et simple, par conséquent l’unité de calcul nécessaire est moins puissante. Avantageusement, la cible numérique d’implantation est le processeur qui permet d’effectuer tous les calculs du dispositif, cela signifie que tous les algorithmes, unité 25, contrôleurs 23, 62, 26, … de la partie contrôle commande 12 sont exécutés par la cible numérique d’implémentation. La cible numérique d’implémentation peut présenter une fréquence inférieure à 100 MHz, une mémoire flash inférieure à 2 Mb, par exemple de quelques centaine de kb et une RAM inférieure à 2 Mb, par exemple de quelques dizaines de kb. Par exemple : 1- Cible numérique d’implémentation lié au filtre L-Ond-CR et contrôleur allégé de la présente invention : dans cet exemple de l’invention, le dispositif a besoin d’une cible qui a les caractéristiques suivantes : - mono-cœur, - fréquence de l’ordre de 30MHz, - mémoire flash de 32 ko, - RAM de 8 ko, - il ne contient pas FPU Floating Point Unit (unité de calcul en virgule flottante). 2- Cible numérique d’implémentation lié au filtre LCL et contrôleur sophistiqué, comme utilisé dans l’état de l’art : dans cet exemple de l’état de l’art, on a besoin d’une cible qui a les caractéristiques suivantes : - double cœur + accélération DSP, - fréquence 1GHz, - mémoire flash de 16 Mb, - 32 Mb RAM, - avec FPU. De plus, la technologie d’onduleur à composants rapides permet à la tension du côté onduleur d’atteindre des valeurs élevées (supérieure à 1000 V), contre 800 V maximum pour les onduleurs classiques en silicium Ond-Classique fonctionnant, pour la même puissance commutée, à une fréquence de commutation de 16 kHz. Cette augmentation de tension continue améliore la dynamique du filtre actif et par conséquent la qualité de filtrage. Cette amélioration de la dynamique du filtre actif est accentuée grâce à la commutation rapide des composants de l’onduleur Ond-Cr. Avantageusement, un élément de saturation 20 est classiquement configuré pour imposer des limites haute et basse sur le signal de commande. Ces limites sont déterminées par l’amplitude de l’onde porteuse qui est liée, à son tour, à la tension de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3. Avantageusement, le signal d’entrée de l’élément de saturation 20 provient de la sortie d’un sommateur 22, dont le signal de sortie est la somme d’une tension de commande u émise par un contrôleur 23 et de la tension V S du point de raccordement C. Le rajout de la tension V s dans la boucle de contrôle du courant injecté I inj empêche un fort appel de courant réactif de la part de l’inductance L-Ond-Cr du filtre 11. L’unité de calcul 25 des courants de référence L’unité de calcul 25 des courants de référence, comporte une unité de boucle de verrouillage de phase avancée 26 (PLL avancée, en anglais « Phase Locked Loop » ), qui extrait, en plus de l’angle fourni par une unité de verrouillage de phase conventionnelle, l’amplitude de la composante directe de la tension au point de raccordement C du réseau électrique donné 1. Cette PLL avancée a la possibilité de fonctionner dans un milieu/réseau déjà perturbé en harmoniques et en déséquilibre de tension, avec deux fréquences centrales (50 et 60 Hz 10%) ainsi qu’avec une variation en amplitude de tension fondamentale de 15%, pour couvrir le fonctionnement du réseau électrique donné 1 et des groupes électrogènes. Avantageusement, la PLL avancée est adaptée à fonctionner dans le réseau électrique à une fréquence fondamentale variable entre 360 Hz et 800 Hz, avantageusement la fréquence fondamentale est de 400 Hz, pour une tension comprise entre 115 et 200V. Avantageusement, le réseau électrique est un réseau électrique embarqué tel qu’un avion, un navire etc. Avantageusement, la tension fondamentale est une tension composée. Avantageusement, la PLL avancée 26 permet : d’assurer une égalité entre le courant absorbé par l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 et le courant de la puissance maximale produit par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; ceci est grâce à l’extraction de l’amplitude de la composante directe de la tension du point de raccordement du réseau électrique donné 1 ; d’assurer un comportement efficace de la méthode d’identification des courants perturbateurs pour une tension du réseau électrique donné 1 déjà fortement déformée en harmoniques et déséquilibrée ; d’assurer une injection du courant de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 en phase avec la composante directe de la tension du point de raccordement C du réseau électrique donné 1, empêchant, par conséquent, une consommation supplémentaire de la puissance réactive via le réseau électrique donné 1. Cela permet un fonctionnement correct du dispositif de compensation 7 même dans le cas de groupes électrogènes se substituant au réseau électrique donné 1 ou les réseaux embarqués. Avantageusement, le dispositif de compensation 7 assure une synchronisation entre le courant fondamental maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 et la composante directe de tension du réseau électrique donné 1 du point de raccordement C. Ceci évite, d’une part, une consommation supplémentaire de la puissance réactive et permet, d’autre part, d’assurer un courant de charge de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ne dépassant pas le courant maximal de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. L’unité de calcul 25 des courants de référence comporte une pluralité d’entrées mesurées. Les grandeurs du système qui sont mesurées comportent au moins : - l’intensité I L du courant de chaque fil consommé par la charge 2 ; et/ou - l’intensité I inj du courant de chaque fil sortant de l’unité de filtrage 10 ; et/ou - l’intensité I pv du courant de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; et/ou - la tension V pv de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; et/ou - la tension V dc aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, qui est également la tension de la puissance maximale de sortie de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; et/ou - la tension V S de chacune des phases au niveau des points de raccordement C, par l’intermédiaire d’une boucle à verrouillage de phase avancée (PLL) 26 qui est intégrée dans l’unité de calcul 25. La boucle à verrouillage de phase avancée 26 est utilisée pour extraire la composante positive ou directe triphasée V d123 de la tension du réseau électrique donné 1 au niveau des points de raccordement C. Avantageusement, la tension du réseau électrique donné 1 possède une composante positive triphasée V d123 utile pour un fonctionnement efficace de l’unité de calcul 25. La PLL avancée offre, en plus de la phase fournie par une PLL classique/conventionnelle, l’amplitude (V d ) de la composante directe de la tension de raccordement du réseau électrique donné 1, comme décrit sur les Figures 4 et 25. La tension directe assure une performance efficace de la méthode d’identification des courants perturbateurs, même dans le cas d’un fonctionnement du filtre actif dans milieu perturbé du réseau électrique donné 1 (tension du réseau déformée avec une présence des harmoniques) et/ou déséquilibrée. De plus, lors de la régulation de la tension du bus continu de l’onduleur, extraire l’amplitude de la composante directe de tension du réseau électrique donné 1 permet la charge du condensateur par un courant optimal égal, dans le cas d’une génération d’énergie renouvelable, au courant de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Avantageusement, ce courant de la puissance maximale Imp sera injecté au réseau électrique donné 1, grâce à la PLL avancée, en phase avec la composante directe de tension du point de raccordement C. Ceci empêche une consommation supplémentaire de la puissance réactive. Dans un aspect possible de l’invention, l’unité de calcul est scindée en trois : - une unité de calcul des courants de référence 25-A (Amont) configurée pour déterminer le courant perturbateur non actif circulant dans la charge 2, et - une unité de calcul des courants de référence 25-B configurée pour calculer, en se basant uniquement sur la puissance, la tension du point de puissance active maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, - une unité de calcul de référence 25-A (Aval) délivrant les courants non actifs/perturbateurs de l’unité 25-A (Amont) et/ou le courant actif maximal issu de l’unité 25-B et du régulateur 62, qui assure à sa sortie la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Le courant à injecter au point de raccordement C comporte le courant actif de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ainsi que des courants non actifs perturbateurs, pouvant présenter des harmoniques, du déséquilibre, et du réactif, configurés en opposition de phase pour s’opposer aux harmoniques, au déséquilibre et au réactif du signal transitant dans la charge 2 de manière à les réduire, voire les annuler du côté réseau électrique donné 1. La commande de commutation de l’onduleur 9 Ond-Cr est réalisée de manière à laisser passer à travers l’unité de filtrage 10 de sortie au point de raccordement C au moins : une partie ou la totalité des courants perturbateurs non actifs injectés en opposition de phase comprenant : des courants harmoniques, ainsi que des courants réactif et déséquilibré à la fréquence fondamentale, dans les charges 2 électriques non linéaires et linéaires, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie non active des charges 2 électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné 1 de ces courants perturbateurs non actifs ; et/ou un courant actif, en phase avec la composante directe ou positive de la tension du point de raccordement C grâce à la PLL avancée 26, correspondant à un point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges 2 électriques non linéaires et linéaires. Le contrôleur 23 assure la poursuite du courant entre le courant injecté I inj et le courant de référence issu de l’unité 25. De son côté, le régulateur 62 assure la poursuite de la tension entre la tension V dc aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 et la tension de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, délivrée par l’unité de calcul des courants de référence 25-B ; l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 sera par conséquent chargé. Enfin, le dispositif de pilotage de commutation 21 assure la commande des interrupteurs de l’onduleur 9 afin de générer I inj . Avantageusement, l’unité de calcul 25 des courants de référence comporte une sortie pour chaque phase, chaque sortie correspondant à la chaîne de contrôle-commande de la phase associée (y compris le neutre), ladite chaîne de contrôle-commande comprenant un comparateur 24, un contrôleur 23, un sommateur 22, un élément de saturation 20 et un comparateur 18 logique dont la sortie se divise en deux branches dont l’une comporte un inverseur de niveau logique 19. L’unité de calcul 25 des courants de référence émet donc un signal de consigne par phase, y compris le neutre, présentant une intensité I ref . L’intensité I inj de chaque phase, y compris le neutre, du signal émis par l’onduleur 9 est retournée à l’unité de contrôle-commande 12 et comparée, via le comparateur 24 avec la consigne I ref de la chaîne de contrôle-commande de la phase correspondante, délivrée par l’unité de calcul 25. La différence entre I ref et I inj est corrigée via le contrôleur 23 qui émet la commande u. Avantageusement, la tension V dc appliquée aux bornes de l’unité de stockage d’énergie capacitif 3 est régulée (maintenue constante) en la comparant, via un comparateur 60, avec une tension de référence V dc-ref , qui est égale à la tension du point de puissance maximale V MPP de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, calculé via l’unité de calcul 25-B, décrit comme sur la . Dans un aspect possible de l’invention, le signal mesuré de la tension V dc est filtré des fluctuations à 300 Hz ou d’autres fluctuations, via un filtre passe-bas de deuxième ordre 61. Le signal d’erreur (V dc-ref - V dc ) est contrôlé par un régulateur PI (Proportionnel Intégral) 62 ou un autre contrôleur adapté, afin d’obtenir la puissance maximale P MPP . La tension V S du réseau électrique donné 1 est ajoutée dans le sommateur 22 à la commande u, la sortie du sommateur 22 étant limitée dans l’élément de saturation 20, la sortie de l’élément de saturation 20 étant comparée via le comparateur 18 logique avec le signal délivré par le dispositif de modulation de largeur d’impulsion (la porteuse). Le signal de sortie du comparateur 18 logique est à un niveau 1 si le signal de sortie de l’élément de saturation 20 est plus grand que la porteuse. Autrement il est à un niveau 0. Suivant cette chaîne logique, les dispositifs de commutation 13 ou 14, qui ne comportent pas d’inverseur de niveau logique 19, sont respectivement fermés ou ouverts (l’autre dispositif fonctionnant d’une façon complémentaire). L’unité de contrôle-commande 12 comporte au moins un processeur et au moins une mémoire, la mémoire comprenant un programme exécuté par le processeur de manière à mettre en œuvre le procédé de détermination du signal de consigne I ref , contenant le courant non actif ainsi que le courant I MPP du point de puissance maximale MPPT, via l’unité de calcul 25 des courants de référence, du contrôle de courant injecté I inj via le contrôleur 23, de réguler la tension V dc au bornes de l’unité de stockage d’énergie capacitif 3 via le régulateur 62 et de générer ce courant injecté en commandant les dispositifs de commutation 13, 14 de chaque fil/bras de l’onduleur 9 via le dispositif de pilotage de commutation 21. Selon un des aspects de l’invention, le processeur requis, grâce au contrôleur simplifié 23 associé au filtre 11 de sortie L-Ond-Cr et l’onduleur Ond-Cr 9, est beaucoup moins puissant que celui requis par la commande non linéaire assez sophistiquée associée à un filtre de sortie de type LCL et un onduleur à composants classiques en silicium Ond-Classique. Le processeur est une cible d’implémentation numérique. Le procédé de détermination du signal de consigne I ref , délivré par l’unité de calcul 25 des courants de référence, comporte les étapes suivantes : - traitement des mesures (basé sur l’algorithme d’identification des puissances instantanées ou autres 25-A) du courant I L de la charge 2 et de la tension au point de raccordement V s (dont la composante directe de tension (en amplitude V d et en phase θ d ) est extraite par la PLL avancée) de manière à estimer les courants non actifs harmoniques, réactif et déséquilibré ; - génération d’une consigne I ref calculée pour annuler le contenu non actif du courant I s du côté réseau électrique donné 1. Avantageusement, l’unité de calcul 25 des courants de référence est configurée pour identifier, via l’unité 25-B, le point de puissance maximale MPPT de fonctionnement de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, installée au sein d’un champ de production d’énergie renouvelable, d’un bâtiment ou d’une usine d’autoconsommation 99, de la façon suivante : - traitement des mesures du courant I pv et la tension V pv (basé, via l’unité 25-B, sur un algorithme de type P&O de l’anglais « Perturb and Observe » ou autres, qui fait partie de l’unité 25) de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Avantageusement, l’algorithme P&O de l’unité de calcul 25-B est adapté à un mode de réalisation de l’invention, qui assure une connexion sans hacheur de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 à l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ; la sortie de l’algorithme P&O est, dans ce cas, la tension de la puissance maximale V mpp et non pas le signal de commande du hacheur, habituellement associé à l’algorithme de détection de la puissance maximale, P&O ou autres. - génération de la tension maximale V MPP , via l’unité 25-B, et par conséquent la puissance maximale P MPP et le courant maximal I MPP qui sera intégré dans le courant de consigne I ref via la puissance P MPP calculée à la sortie du régulateur 62. Avantageusement, seul l’algorithme de calcul du point de puissance maximale (unité 25-B) est à intégrer dans l’unité 25, via l’algorithme d’identification des courants perturbateurs (unité 25-A). En effet, la boucle de régulation de la tension du condensateur (élément de stockage d’énergie capacitif 3) de l’onduleur est déjà prévue dans l’unité 25-A pour charger le condensateur de l’onduleur lors du fonctionnement en pur filtre actif, afin de compenser les pertes causées par les composants de l’onduleur Ond-Cr ainsi que du filtre L-Ond-Cr. Selon un des aspects de l’invention, lors du fonctionnement en filtre actif avec injection de la puissance maximale d’une source d’énergie renouvelable, la tension de référence Vdc-ref devient la tension de la puissance maximale, délivrée par l’unité 25-B, au lieu d’être prédéfinie selon un cahier des charges orienté filtrage pur. Cette méthodologie allège, minimise et améliore la précision, d’une façon notable, lors de la mise en œuvre de la partie contrôle-commande, en comparaison de l’état de l’art qui prévoit une boucle supplémentaire de chaque courant injecté qui impose aussi l’emploi d’un hacheur. L’unité de contrôle-commande 12 est configurée en outre pour effectuer la régulation de la tension V dc aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, et assurer, par conséquent, la recharge du condensateur (élément de stockage d’énergie capacitif 3). En effet, le condensateur (élément de stockage d’énergie capacitif 3) a, entre autres, pour rôle de couvrir les pertes de l’onduleur 9 et l’unité de filtrage 10 ainsi que de fournir le courant actif maximal I MPP de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 aux points de raccordement C, via l’onduleur Ond-Cr 9 et l’unité de filtrage 10 du filtre 11 L-Ond-Cr. Avantageusement, la suite du processus au sein de l’unité de contrôle-commande 12 comprend : - un traitement des mesures de la tension V dc aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ; - un filtrage, via un filtre passe-bas de deuxième ordre 61, du signal mesuré de la tension V dc des fluctuations à 300 Hz ou autres ; - la poursuite, via le régulateur 62, entre V dc-ref =V MPP et la tension V dc , afin d’assurer une tension maximale V MPP constante aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ; - la génération du courant perturbateur injecté en opposition de phase par rapport à celui circulant dans la charge et du courant de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Avantageusement, pour cette poursuite via le régulateur 62, l’unité de calcul 25 des courants de référence est configurée pour intégrer le calcul du courant de la puissance maximale, via l’unité 25-B, dans l’algorithme du calcul des courants non actifs, assuré par l’unité 25-A. Le processus de cette intégration peut suivre la façon suivante : la sortie du régulateur 62 étant la puissance maximale P MPP de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, ce signal est rajouté au sommateur 63, qui a, à sa deuxième entrée, la puissance perturbatrice active issue de l’unité 25-A (Amont) du calcul des puissances instantanées perturbatrices (active , réactive et homopolaire . L’unité 25-A (Amont) assure le calcul, à partir des tensions V s aux points de raccordement C et des courants I L de la charge 2, des puissances instantanées perturbatrices (active , réactive et homopolaire dans le repère α, β et 0) causées par les courants perturbateurs non actifs présents dans le courant de la charge 2 I L . Avantageusement, le calcul des courants de la consigne/référence I ref se fait via un passage inverse, par rapport à l’unité 25-A (Amont), à travers l’unité (25-A Aval). Ce courant de référence contient les courants non actifs ainsi que le courant de la puissance maximale, d’abord calculé dans le même repère α, β et 0 puis dans le repère triphasé à 4 fils. Il est à noter que la PLL avancée 26, utilisée dans l’unité de calcul des courants perturbateurs 25-A, extrait à la fois l’amplitude V d ainsi que l’angle θ d et par conséquent la composante directe triphasée V d123 de la tension de raccordement (point C) V s . Ainsi, une identification précise des courants perturbateurs même dans le cas d’un réseau perturbé en harmoniques et en déséquilibre de tension est assurée. De plus, une simple division des puissances instantanées, comme décrit dans la , par le module carré de la tension V d123 , calculée dans le le repère (α,β,0), assure l’injection du courant de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, aux points de raccordement C, en phase avec V d123 de la tension du réseau V s . Ceci limite une consommation supplémentaire de la puissance réactive via le réseau électrique donné 1. De plus, l’amplitude de composante directe extraite par la PLL avancée 26 assure une égalité entre le courant absorbé par l’élément de stockage capacitif 3 et le courant de la puissance maximale produit par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Les unités 25-A(Amont) y compris la PLL avancée 26 et 25-A(Aval) sont configurées pour identifier les courants perturbateurs ; les unités 25-A(Amont), 25-A(Aval) et 25-B représentent l’unité de calcul des courants de référence 25. Il est à noter que grâce à l’unité de contrôle-commande 12 et spécialement l’unité de calcul 25-A & 25-B avec la PLL avancée ainsi que les contrôleurs 23, le dispositif 7 est adapté à deux fréquences fondamentales comprises entre 40 et 70 Hz, pour comprendre le cas d’un groupe électrogène. De plus, le dispositif est adapté à une tension nominale du réseau électrique donné 1 comprise entre 180 et 480 V. Avantageusement, le dispositif 7 est adapté à fonctionner dans le réseau électrique à une fréquence fondamentale variable entre 360 Hz et 800 Hz, avantageusement la fréquence fondamentale est de 400 Hz, pour une tension comprise entre 115 et 200V. Avantageusement, le réseau électrique est un réseau électrique embarqué tel qu’un avion, un navire etc. Ensuite, l’unité de contrôle-commande 12 ayant le courant de consigne I ref , issu de l’unité de calcul 25, ainsi que celui injecté I inj contrôlé à son tour via le contrôleur 23, l’onduleur Ond-Cr 9 est commandé via le dispositif de pilotage de commutation 21 pour générer le courant I inj . Avantageusement, l’onduleur Ond-Cr, impose dans ce cas la tension du côté continu. Cala représente une fiabilité supplémentaire du dispositif du filtre actif parallèle ainsi qu’un gain financier important. En effet, cela permet d’éviter l’utilisation d’un dispositif supplémentaire, un hacheur insérer entre l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 et l’onduleur 9 Ond-Cr, pour, entre autres, générer la puissance maximale issue de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande 12 peut gérer la commande d’un hacheur configuré pour maintenir une tension continue prédéterminée aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 de l’onduleur Ond-Cr. Par exemple, l’unité de contrôle-commande 12 peut comporter : - une commande d’un hacheur, configurée pour maintenir une tension continue constante prédéfinie aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 de l’onduleur Ond-Cr, indépendamment du niveau de tension de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 pour assurer une qualité de filtrage harmonique inchangé ; -un double hacheur, pour le cas d’un réseau électrique îloté. Le deuxième hacheur peut fournir, pour le cas du réseau îloté, micro-réseau et pour d’autres applications, un niveau supplémentaire de la tension continue, y compris pour le cas d’une gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autre système de stockage d’énergie capacitif. L’onduleur, dans le cas d’un réseau îloté, impose la tension et la fréquence du côté alternatif. L’unité de filtrage 10 L’unité de filtrage 10 comprend dans un mode de réalisation un filtre 11 de type inductance de faible self L-Ond-Cr (égale ou inférieure à L f1 +L f2 du filtre LCL et dix à vingt fois moins de celle du filtre L-Classique associés tous les deux à un onduleur classique en silicium Ond-Classique : de l’ordre de 200 à 500 μH ou moins de l’Ond-Cr contre 2 à 5 mH de L-Classique suivant la fréquence de commutation). Le filtre de sortie conserve l'efficacité de filtrage des composantes harmoniques, dues au hachage, d'un filtre LCL connecté en sortie d'un onduleur en composants classiques en silicium qui génère ces composantes harmoniques, le filtre L évitant la résonance entre le filtre LCL et le réseau électrique donné 1. Le filtre 11 comporte donc, sur chacun des 4 fils (trois phases avec le neutre), une inductance 15 connectée d’une part à un fil d’entrée de l’unité de filtrage 10 (sortant d’un des 4 points de connexion commun A), et d’autre part à un des 4 points de raccordement C via un fil de sortie l’unité de filtrage 10. Le filtre 11 permet d’empêcher la propagation des composantes dues à la fréquence de commutation de l’onduleur 9 au réseau électrique donné 1 sans dégrader la dynamique du système de compensation 7. Il permet donc de limiter le risque de résonance dans le cas d’un filtre LCL ainsi que dans le cas d’un filtre passif auxiliaire associé à un L-Classique destiné à la limitation de cette propagation. Dans un aspect possible de l’invention, le filtre de sortie L est un filtre de sortie de type LCL (avec deux inductances 15 et 16 connectées à un condensateur 17) dont le condensateur C est court-circuité, ainsi Lf1+Lf2=L-Ond-Cr, Lf1 étant l’inductance de la première bobine du filtre LCL et Lf2 étant l’inductance de la seconde bobine du filtre LCL. Le signal émis en sortie de l’unité de filtrage 10, et donc en sortie du dispositif de compensation 7, présente donc les harmoniques du signal causés par la partie non linéaire de la charge 2. Pour tout harmonique présent dans le signal perturbateur, causé par la charge 2, le signal émis par l’unité de filtrage 10 présente une valeur de tension inverse (en opposition de phase) à la valeur de tension du signal de la charge 2 non linéaire à cet harmonique de rang n. Ainsi, en injectant le signal de sortie du dispositif de compensation 7 au point de raccordement C, les harmoniques du signal émis par la charge 2 non linéaire sont annulés et le courant transitant du côté réseau électrique donné 1 est dépourvu d’harmoniques. De manière similaire, le signal de sortie du dispositif de compensation 7 présente, pour la fréquence fondamentale, un déphasage configuré pour générer une puissance réactive inverse (en opposition de phase) à la puissance réactive du signal perturbateur de la charge 2. De cette manière, la puissance réactive consommée par la charge 2 est complétement compensée, dans la limite du dimensionnement du dispositif 7, du côté réseau électrique donné 1. Il est à noter que tout courant perturbateur à fréquence inclut dans la bande de fréquences de la boucle de contrôle du courant injecté, allant de 0 Hz à 2500 Hz, peut être compensé/filtré par le dispositif 7, comme décrit dans la . Des harmoniques non conventionnels peuvent être inclus. L’élément de stockage d’énergie capacitif 3 L’élément de stockage d’énergie capacitif 3 comprend le ou les condensateurs connectés en amont à l’entrée DC de l’onduleur et en aval à la sortie DC de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. La tension continue appliquée au bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 V dc est à maintenir constante par l’unité de contrôle-commande 12. Cette tension peut être supérieure à 1000 V lors de l’emploi de l’onduleur Ond-Cr à composants rapide (supérieur à 80 kHz), ce qui favorise la dynamique globale du filtre actif. Il est à noter que pour la même puissance de dimensionnement que l’Ond-Cr, des limitations de nature industrielles sont imposées à l’onduleur classique en silicium, en fréquence de commutation à 16 kHz et en tension DC à 800 V. Un dispositif de production d’énergie renouvelable assure la production de la puissance maximale active de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, tout en offrant la possibilité de compenser la totalité ou une partie de la puissance réactive et/ou du courant déséquilibré. Ce mode de fonctionnement prévoit, en option, une gestion de la charge/décharge du système de stockage d’énergie (batteries ou autres technologies de stockage d’énergie). Dans ce mode de réalisation, le dispositif fonctionne en tant que système d’énergie renouvelable. Le dispositif injecte dans ce cas uniquement la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, avec la possibilité de compenser de la puissance réactive et du déséquilibre du courant. Dans ce mode de réalisation, le filtre 11 de sortie peut être un LCL ou L-Ond-Cr avec L-Ond-Cr inférieure ou égale à L f1 +L f2 du filtre LCL. Dans ce mode de réalisation, le fonctionnement en filtre actif peut être une option. Le dispositif de production d’énergie renouvelable peut être associé au filtre actif parallèle, la gestion de la charge/décharge du système de stockage d’énergie (batteries ou autres technologies de stockage d’énergie) est une option. Dans un autre aspect de l’invention, il est proposé un dispositif de compensation 7 de courant du type filtre actif parallèle, apte à être connecté : à son entrée, en aval d’au moins une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 couplée à un élément de stockage d’énergie capacitif 3, et en parallèle, à sa sortie, en amont à un point de raccordement C entre d’une part un réseau électrique donné 1, et d’autre part des charges 2 électriques non linéaires et linéaires, le dispositif de compensation de courant 7 présentant : une unité de conversion 8 de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension 9 à commutation rapide à composants en carbure de silicium SiC ou en nitrure de gallium GaN, l’unité de conversion 8 générant un courant alternatif à la fréquence 50 Hz, couvrant le courant actif maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; une unité de filtrage 10 de sortie, comportant un filtre 11 de sortie pour chacune des phases et un neutre, et connecté : d’une part en aval de l’onduleur 9, et d’autre part en parallèle au point de raccordement C entre le réseau électrique donné 1 et les charges 2 électriques non linéaires et linéaires, le filtre 11 de sortie étant dimensionné pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation rapide de l’onduleur 9 ; le filtre de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L, évitant la résonance entre un filtre LCL et le réseau électrique donné 1 et au moins 10 fois inférieure à l ’inductance d’un filtre de premier ordre connecté en sortie à un onduleur à composants en silicium ; une unité de contrôle-commande 12 comprenant une unité de calcul 25 de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant actif correspondant à un point de puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3, avantageusement : au moins un courant généré par les charges 2 non linéaires et linéaires, présentant à la fréquence fondamentale tout ou une partie du courant réactif et/ou du déséquilibre de courant, l’unité de contrôle-commande 12 comprenant également : - un contrôleur à mode glissant continu de 1er ordre avec une fonction Signe approximée en fonction Sigmoïde ; ou un contrôleur linéaire amélioré de type RST am . - un dispositif de pilotage de commutation 21 qui commande la commutation de l’onduleur 9 et qui assure en boucle fermée le contrôle à la fréquence fondamentale 50 Hz pour l’injection par l’onduleur, du courant perturbateur non actif (réactif et déséquilibré) et du courant actif, en fonction de l’identification des courants de référence par l’unité de calcul 25, - un régulateur 62 de type PI, qui assure à sa sortie la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, la commande de commutation de l’onduleur 9 étant réalisée de manière à laisser passer à travers l’unité de filtrage 10 de sortie au point de raccordement C : un courant actif correspondant à un point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges 2 électriques non linéaires et linéaires, tout en assurant la recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif 3. avantageusement : une partie ou la totalité des courants perturbateurs non actifs injectés en opposition de phase comprenant des courants réactifs et déséquilibrés à la fréquence fondamentale, dans les charges 2 électriques non linéaires et linéaires, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie réactive des charges 2 électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné 1 de ces courants perturbateurs non actifs. Avantageusement, le dispositif présente seulement deux niveaux de tension. Dans un autre aspect de l’invention, l’un des modes de réalisation du dispositif de compensation 7 est compris dans un système électrique comprenant un réseau électrique donné 1, des charges 2 non linéaires ou linéaires. Avantageusement, le système est connecté en amont à une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100. L’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 peut être : choisie parmi la liste suivante : un ou plusieurs panneaux photovoltaïques, éolienne(s), pile(s) à combustible, et couplée, directement ou via un dispositif d’électronique de puissance DC/DC à un élément de stockage capacitif 3 en cas d’une production continue, ou via un redresseur de puissance alternatif/continu en cas d’une production alternative. Le réseau électrique donné 1 peut être choisi parmi la liste suivante : le réseau électrique principal, un micro-réseau électrique local îloté ou raccordé au réseau électrique principal, ou un réseau électrique embarqué. Dans un mode de réalisation, le système comporte en outre un bâtiment intelligent 27. Avantageusement, l’un des modes de réalisation du dispositif de compensation 7 est installé au sein du bâtiment 27 dit intelligent, c’est-à-dire que les appareils électriques que contient le bâtiment intelligent 27 peuvent, entres autres, être commandés et activés sélectivement par une unité de gestion décentralisée 70, par exemple pour fonctionner lors des périodes dites creuses de la journée, pendant lesquelles la demande énergétique du réseau électrique donné 1 est faible et le coût de l’énergie, du point de vue du consommateur, diminue. L’unité de contrôle-commande 12 est connectée à l’unité de gestion décentralisée 70 du bâtiment intelligent 27. L’unité de gestion décentralisée 70 communique en temps réel à l’unité contrôle-commande 12 les puissances des charges (appareils électriques) en état de marche ou non du bâtiment 27 ; l’unité de contrôle-commande 12 peut comparer la puissance maximale disponible de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 avec la charge totale du bâtiment intelligent 27. L’unité de contrôle-commande 12, ayant en temps réel la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 délivrée par l’unité 25-B et le régulateur 62 ainsi que les puissances des charges en état de marche ou non du bâtiment 27 communiquées par l’unité de gestion décentralisée 70, est configurée pour réguler la consommation des différents appareils selon au moins deux modes de répartition économique des charges. Avantageusement, l’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour optimiser la consommation des différents appareils fonctionnant au sein de ce bâtiment intelligent 27 en répartissant les charges correspondant aux charges non-linéaires/linéaires selon au moins deux modes de fonctionnement : un premier mode de répartition, dit mode de consommation adaptée dans lequel l’unité de contrôle-commande 12 pilote l’unité de gestion décentralisée 70 du bâtiment intelligent 27 de manière à adapter la consommation du bâtiment intelligent avec la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, pour que la courbe de charge totale du bâtiment intelligent présente un facteur de simultanéité maximal correspondant au fonctionnement de toutes les charges utiles du bâtiment en même temps, dans la limite de l’énergie renouvelable produite, le premier mode possède une gestion charge/décharge des batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie au sein du même bâtiment intelligent à énergie positive 27 ou entre les bâtiments 27 interconnectés via les unités contrôle-commande 12 des dispositif de compensation 7 (ce premier mode de fonctionnement prévoit, suivant la stratégie adoptée par le producteur/cons-producteur) ; en cas d’insuffisance de production d’énergie renouvelable, un deuxième mode de répartition, dit mode de consommation modulée dans lequel l’unité de contrôle-commande 12 pilote l’unité de gestion décentralisée 70 du bâtiment intelligent 27 de manière à moduler la consommation des appareils du bâtiment intelligent 27 pour tendre à une courbe de charge totale du bâtiment intelligent sensiblement constante en fonction du temps ; dans le même cas de figure et si le réseau électrique donné 1 est intelligent, un troisième mode de répartition est adapté à la production du réseau électrique 1 est envisageable. On désigne par les charges utiles du bâtiment, la quantité d'électricité maximale supportée par ce réseau électrique donné 1. Avantageusement, le système comprend en outre : un réseau local 28 connecté au réseau électrique donné 1, et des unités de production d’énergie conventionnelle 80, et un système de gestion semi-décentralisée 29, et une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 connectées au réseau local 28, par un dispositif de compensation 7, chaque dispositif de compensation 7 étant connecté au système de gestion semi-décentralisée 29 auquel il communique des informations concernant la production d’énergie, actuelle et à venir, de chacune des unités de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, et une pluralité de postes de consommation correspondant aux charges 2 non linéaires et linéaires, chacun des postes de consommation étant connecté au réseau local 28 et équipé par un dispositif de compensation 7, connecté au système de gestion semi-décentralisée 29 auquel il communique des informations concernant la consommation instantanée et la consommation à venir en fonction du fonctionnement programmé des postes de consommation, une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 et de charges linéaires et non linéaires 2 des bâtiments intelligents 27 à énergie positive, qui assurent l’autoconsommation et où le surplus éventuel d’énergie est stocké ou échangé avec les autres bâtiments intelligents ou délivré au réseau local 28 via l’unité de contrôle-commande 12 du dispositif de compensation 7, en coordination avec le système de gestion semi-décentralisée 29 en cas d’échange avec le réseau local 28. On désigne par des unités de production d’énergie conventionnelle, l’énergie nucléaire et les énergies fossiles tels que le charbon, le gaz, le pétrole, etc. Dans un mode de réalisation, le système de gestion semi-décentralisée 29 est configuré pour assurer la répartition économique de production des unités de production d’énergie conventionnelle 80. Selon la présente invention, les termes « répartition économique », « dispatching économique », « Economic Dispatch » et « Unit Commitment » sont utilisés indifféremment par l’homme du métier. Avantageusement, le système de gestion semi-décentralisée 29 est configuré pour intervenir quand la demande totale d’énergie au sein du réseau local 28 est supérieure à la production totale, auprès des unités de contrôle décentralisé 70 des bâtiments intelligent 27, via les unités de contrôle-commande 12 des dispositifs de compensation 7, pour les faire basculer vers un mode de consommation modulée. Avantageusement, le système de gestion semi-décentralisée 29 est configuré pour piloter la distribution sur le réseau local 28 de la puissance provenant du réseau électrique donné 1 si la production totale estimée ne couvre pas la demande. Dans un premier mode de répartition économique des charges, le bâtiment intelligent 27 comportant une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 et en cas d’une forte disponibilité des sources primaires renouvelables, l’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour piloter l’unité de gestion décentralisée 70 de manière à activer la plupart des appareils utiles du bâtiment intelligent 27 en fonction de la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; ce mode de consommation est appelé mode adapté. Ce mode de répartition prévoie un stockage du surplus d’énergie dans un parc de batteries ou dans un autre système de stockage d’énergie. Dans un deuxième mode de réalisation, où l’énergie primaire renouvelable est peu disponible, l’unité de contrôle-commande 12 est configurée pour piloter l’unité de gestion décentralisée 70 de manière à activer sélectivement les appareils du bâtiment intelligent 27, de manière à présenter une courbe de charge plate ou autres, suivant la puissance productible du réseau électrique donné 1 ; ce mode de consommation est appelé mode modulé. Cela permet d’éviter des pics de demande sur le réseau électrique donné 1 et de bénéficier d’un coût réduit de l’énergie consommée. Dans ce deuxième mode de réalisation, une gestion de l’énergie stockée dans les batteries (ou dans d’autres systèmes de stockage d’énergie) est prévue pour compléter l’énergie d’origine renouvelable produite par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 et répondre au mieux à la demande des charges activées du bâtiment 27. Dans un mode de réalisation, les dispositifs de compensation 7 ainsi que les unités de gestion décentralisée 70 des bâtiments 27 voisins sont interconnectés, ce qui permet d’assurer une gestion des cycles charge/décharge des batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie installés au sein des bâtiments 27. Dans un premier mode de fonctionnement, le surplus d’énergie de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 installée au sein d’un bâtiment 27 peut-être fourni, via les unités 12 des dispositifs 7 et les unités de gestion décentralisée 70 concernées, aux autres bâtiments 27 voisins, pour couvrir leurs demandes énergétiques et/ou pour stocker de l’énergie dans leurs systèmes de stockage (batteries ou autres). Dans un deuxième mode de fonctionnement, l’énergie stockée dans un système de stockage (batteries ou autres) d’un bâtiment 27 peut-être fournie, via les unités 12 des dispositifs 7 et les unités de gestion décentralisée 70 concernées, aux autres bâtiments 27 voisins, pour couvrir leurs demandes énergétiques et/ou pour stocker l’énergie dans leurs systèmes de stockage. Dans un troisième mode de fonctionnement, l’énergie stockée dans les systèmes de stockage (batteries ou autres) des bâtiments 27 peut être fournie, via les unités 12 des dispositifs 7 et les unités de gestion décentralisée 70 concernées, au réseau local 28 via le système de gestion semi-décentralisée 29 auquel les dispositifs de compensation 7 sont connectés informatiquement. La majeure partie voire l’intégralité de l’énergie consommée est, dans ce cas, d’origine renouvelable, ce qui permet de minimiser la consommation d’énergie provenant du réseau électrique donné 1. En cas de forte nécessité d’alimentation et en complément du deuxième mode de répartition et si le réseau électrique donné 1 est intelligent, un quatrième mode de répartition adapté à la production du réseau électrique donné 1 intelligent est envisageable. Dans un mode de réalisation, le dispositif de compensation 7 est installé entre le réseau électrique donné 1 et un site industriel ou un bâtiment résidentiel, administratif ou commercial, chacun de ces bâtis est assimilable du point de vue du réseau électrique donné 1 à une charge perturbatrice non linéaire/linéaire 2. Dans un mode de réalisation, le système comporte une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable 100, par exemple de type éolien ou photovoltaïque, chacune connectée, directement ou via un dispositif 7, à un réseau local 28, lui-même connecté au réseau électrique donné 1. Le réseau local 28 correspond aux acteurs producteurs, consommateurs et conso-producteurs (des bâtis à autoconsommation ou à énergie positive). Dans la plupart du temps, chaque unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 est connectée au réseau local 28 au moyen d’un dispositif de compensation 7 configuré pour maximiser la production de puissance de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ainsi que pour empêcher la propagation des perturbations électriques, en cas de leurs présence, du côté amont du dispositif de compensation 7 vers le réseau local 28 et du réseau électrique donné 1. Chaque dispositif de compensation 7 est connecté, informatiquement, à un système de gestion semi-décentralisée 29, auquel il communique, en temps réel, des informations concernant la consommation ainsi que la production d’énergie des unités de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 réelle et prévisionnelle. En outre, le système de gestion semi-décentralisée 29 reçoit des informations en temps réel sur le productible d’énergie des unités de production d’énergie conventionnelle (fossile) 80, installées au sein du réseau local 28. Le système de gestion semi-décentralisée 29 gère la répartition économique des générateurs à énergies conventionnelles (fossiles) au sein du réseau local 28, en fonction de la production totale d’origine renouvelable ainsi que la consommation totale au sein du même réseau local 28. Le système de gestion semi-décentralisée 29 reçoit en temps réel les informations sur les puissances d’origine renouvelable et conventionnelle disponibles à tout moment sur le réseau local 28. Le système comporte également une pluralité de postes de consommation, par exemple un bâtiment intelligent ou un site industriel intelligent, chaque poste de consommation étant assimilable du point de vue du réseau à une charge 2 non linéaire/linéaire, chacun des postes de consommation étant connecté au réseau local 28, est équipé d’un dispositif de compensation 7 configuré pour dépolluer le courant circulant du côté réseau local 28 des perturbations causées par la charge 2 et pour piloter l’activation des différents appareils du poste de consommation via l’unité de gestion décentralisée 70. Chaque dispositif de compensation 7 est connecté au système de gestion semi-décentralisée 29, auquel il communique des informations concernant la consommation instantanée et la consommation à venir, en fonction du fonctionnement programmé des postes de consommation, de manière à estimer la demande en énergie. Le système de gestion semi-décentralisée 29 recevant à tout moment l’ensemble des données (réelles et prévisionnelles) de l’énergie productible ainsi que celles à consommer par les différents acteurs du réseau local 28 (producteur, consommateurs, conso-producteurs), il peut intervenir, uniquement en cas de besoin quand la demande totale d’énergie au sein du réseau local 28 est largement supérieure à la production totale, auprès des pilotes des unités de contrôle décentralisée des bâtiments intelligents 27 pour faire basculer le mode de consommation en mode modulé (courbe de charge plate) au profit du système global. Il est entendu par poste/acteur conso-producteur un bâtiment à autoconsommation ou à énergie positive. Le système de gestion semi-décentralisée 29 est donc configuré pour estimer, sur une période donnée, la demande totale en énergie du réseau local 28 qu’il supervise. En fonction des estimations de production de puissance et de demande en énergie, le système de gestion semi-décentralisée 29 est configuré pour : - effectuer, en temps réel, la répartition économique de production aux unités de production d’énergie conventionnelle 80, - intervenir, uniquement en cas de besoin quand la demande totale d’énergie au sein du réseau local 28 est largement supérieure à la production totale, auprès des unités de gestion décentralisée 70, via les unités contrôle-commande 12 des dispositifs 7, pour faire basculer le mode de consommation en mode modulé (courbe de charge plate), - piloter, en dernier recours et en cas de risque de déficit de production, le disjoncteur 90 pour permettre une consommation énergétique de la part du réseau électrique donné 1. Ce mode de fonctionnement n’est pas possible quand le réseau local est îloté, c’est-à-dire non relié au réseau électrique donné 1. Le système de gestion 29 est donc habilité à prioriser le fonctionnement de certains postes de consommation par rapport à d’autres, afin de répartir la demande en énergie sur la période donnée. De plus, le système de gestion semi-décentralisée 29 peut répartir dans le temps la demande en puissance de manière à ce que, lorsqu’une puissance provenant du réseau électrique donné 1 est nécessaire, elle est consommée lors de périodes de faible demande, de manière à minimiser les coûts et éviter de charger le réseau électrique donné 1 lors de pics de demande. Il est à noter que la maximisation de la puissance des unités de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ainsi que l’optimisation de la consommation, au sein d’un bâtiment intelligeant 27, sont assurées localement par les dispositifs 7 via les unités de contrôle-commande 12. Le système de gestion semi-décentralisée 29 est appelé ainsi car il n’est sollicité que pour assurer la répartition économique de production des unités de production d’énergie conventionnelle 80 et pour redresser la consommation en cas de besoin. Comparaison Invention/Art antérieur Structure générale du filtre actif parallèle de l’art antérieur Topologie générale La présente la structure générale du filtre actif parallèle, laquelle se présente sous la forme de deux blocs : le circuit de puissance et le circuit de contrôle-commande. Le circuit de puissance est constitué : - d’un onduleur de tension à deux niveaux de tension à base d’interrupteurs de puissance en silicium, commandables à l’amorçage et au blocage (GTO, IGBT, …), avec des diodes en antiparallèle, - d’un circuit capacitif de stockage d’énergie (un bus continu), - d’un filtre de sortie. Le circuit de contrôle-commande quant à lui, est constitué : - de la méthode d’identification des courants perturbés, - du système à base de PLL (boucle à verrouillage de phase ou en anglais « Phase Locked Loop » ) qui est intégré dans la méthode d’identification des courants perturbateurs, - de la régulation de la tension continue appliquée aux éléments de stockage d’énergie, - du contrôle du courant injecté sur le réseau électrique donné 1 à partir de l’onduleur de tension, - de la commande de l’onduleur de tension. Filtre de sortie Le filtre de sortie est un filtre passif utilisé pour connecter l’onduleur de tension au réseau électrique donné 1. Le filtre de sortie est dimensionné pour satisfaire les deux critères suivants : assurer la dynamique du courant avec I h_L le courant harmonique contenu dans le courant de la charge I L et I inj le courant du filtre actif injecté au réseau électrique donné 1, empêcher les composantes dues aux commutations de se propager sur le réseau électrique donné 1. Deux types du filtre de sortie sont habituellement employés : un filtre de sortie de premier ordre et un filtre de sortie de troisième ordre associés tous les deux à un onduleur à deux niveaux de tension à composants classiques en silicium (Ond-Classique : IGBT, GTO, etc.) dont la fréquence de commutation est de l’ordre de 16 kHz. Filtre de premier ordre (L-Classique) Ce type de filtre est le plus utilisé dans la littérature ; il est composé d’une simple inductance L f de résistance interne pratiquement négligeable. Un filtre de ce type ne permet pas de satisfaire simultanément les deux critères de dimensionnement du filtre de sortie. En effet, seule une valeur relativement faible de L f peut réaliser une bonne dynamique du filtre actif en satisfaisant l’égalité ci-dessus. Malheureusement, une valeur faible de L f permet à la majorité des composantes dues aux commutations de se retrouver du côté réseau électrique donné 1 et par conséquent d’affecter les installations et les équipements électriques. Inversement, une valeur relativement élevée de L f va empêcher ces composantes de se propager sur le réseau électrique donné 1, mais affectera la dynamique du filtre actif et dégradera alors la qualité de compensation. Le bon dimensionnement du filtre de sortie de premier ordre dépendra donc du compromis à trouver entre la dynamique et l’efficacité du filtre actif parallèle. Afin de réaliser ce compromis, l’inductance L-Classique est lourde, volumineuse, coûteuse et difficile à dimensionner. En effet, le filtre actif à Ond-Classique & L-Classique commercialisé, dimensionné pour injecter un courant de 50 A, a un poids de 75 kg, causé principalement par le filtre de sortie. Afin d’alléger ces contraintes et surmonter ce compromis très difficile à fixer, l’emploi d’un filtre passif auxiliaire installé à la sortie de l’onduleur ou en amont du côté réseau électrique donné 1 est proposé. Cependant, ce filtre auxiliaire peut causer des effets secondaires non désirés comme la résonance avec d’autres éléments passifs installés sur le réseau électrique donné 1. Il occasionne également une consommation de puissance active par sa résistance d’amortissement. De plus, la qualité de filtrage de ces filtres auxiliaires se dégrade avec le temps à cause du vieillissement de leurs éléments passifs. Filtre du troisième ordre (LCL) : modélisation dans le plan s Le filtre de sortie de troisième ordre est une alternative à un filtre de premier ordre (L-Classique) lourd, volumineux, coûteux et difficile à dimensionner, permettant d’échapper aux problèmes évoqués dans le cas du filtre de sortie de premier ordre. Ce filtre de sortie, se compose de deux inductances (L f1 , L f2 ) de résistances internes respectives (R f1 , R f2 ) et d’une capacité C f avec une petite résistance d’amortissement R f (voir la ) que nous négligerons par la suite. Il est à noter que (L s , R s et e s ) représentent respectivement l’inductance, la résistance ainsi que la force électromotrice du réseau électrique donné 1 en amont. Ce type de filtre et grâce au degré de liberté supplémentaire, fourni par la capacité C f , pour des inductances L f1 , L f2 économique, légères et non encombrantes : la somme L f1 +L f2 est dix à vingt fois inférieure de L-Classique, peut assurer les deux critères du dimensionnement du filtre de sortie évoqués précédemment. Les équations qui modélisent le filtre de sortie sont : (Maths. 1) avec V f la tension de sortie de l’onduleur, B 1 (s)/A(s) la fonction de transfert du filtre de sortie avec le réseau électrique donné 1 correspondant au système d’origine (à contrôler) et B 2 (s)/A(s) la fonction de transfert correspondant au modèle de perturbation. Ces perturbations sont causées par la tension du réseau électrique donné 1 e(s) que l’on considère désormais égale à la tension de raccordement Vs pour les réseaux électriques de forte puissance de court-circuit. avec Des relations précédentes, si nous négligeons toutes les résistances (sauf R f ), nous pouvons établir la relation suivante, valable aux fréquences supérieures à 50 Hz : La fréquence de résonance fcp du filtre LCL, si nous négligeons dans ce cas la résistance R f aussi, est donnée par la relation : Le filtre de sortie LCL est dimensionné pour rejeter les composantes dues à la fréquence de commutation de l’onduleur, laquelle a été fixée à 16 kHz, pour correspondre à un cas d’application industrielle. Ainsi, un rejet de plus que –50 dB est obtenu pour une fréquence de coupure de 1900 Hz. Ce choix permet de bien atténuer les composantes à hautes fréquences, comme le montre le diagramme du gain du filtre de sortie en fonction de la fréquence de la . Néanmoins, le filtre de type LCL implique une commande non linéaire très sophistiquée et assez complexe à gérer ainsi, par conséquent, qu’une unité de calcul assez puissante. De plus, la maîtrise de l’antirésonance entre le filtre LCL et le réseau électrique donné 1, malgré la solution proposée dans le brevet (WO 2020/007884 A1), reste un point dont les industriels sont sceptiques. Structure générale du filtre actif parallèle selon l’invention Onduleur à composants de commutation rapide (Ond-Cr) Cette onduleur est à base de composants d’électronique de puissance à commutations rapides de l’ordre de 80 à 100 kHz ou plus, suivant l’évolution de la technologie. Ces composants sont des transistors et diodes en carbure de silicium (SiC), les plus répandus actuellement sont les MOSFET SiC. Ces composants peuvent aussi être de technologie HEMT (« High electron mobility transistor », en français « Transistor à Haute Mobilité Electronique ») en nitrure de gallium (GaN) ou d’autres technologies. Cet onduleur Ond-Cr est efficient, fiable, léger, moins volumineux et avec une bonne évacuation de la chaleur en comparaison avec l’onduleur à composants classiques en silicium (IGBT, GTO etc.) Ond-Classique. Il est à noter que des onduleurs à base de composants MOSFET et diodes en carbure de silicium (SiC), à génération continue ou fondamentale, ont été déjà proposés. En revanche, les onduleurs à très haute fréquence et à base de SiC ou GaN ou d’autres technologies, pour le filtrage harmonique n’ont pas encore été ni étudiés ni réalisés. Il est à noter que la dynamique du filtre actif s’améliore davantage avec l’augmentation de la fréquence de commutation, ce qui favorise l’adoption de l’onduleur Ond-Cr dans la structure du filtre actif par rapport à l’onduleur Ond-Classique. En effet, la fréquence de commutation industrielle des onduleurs Ond-Cr est de 100 kHz, avec une monté en puissance rapide et prometteuse de cette fréquence, contre un seuil haut de la fréquence de commutation des filtres actifs, basés sur un onduleur Ond-Classique, commercialisés de 16 kHz. Filtre de premier ordre (L-Ond-Cr) L’emploi de l’onduleur Ond-Cr permet l’utilisation d’un filtre de sortie de premier ordre de type inductance simple de contraintes minimales (légère, économique, non volumineuse et très facile à dimensionner comparée au filtre de type L-Classique associé à l’onduleur Ond-Classique) appelé (L-Ond-Cr). En effet, une augmentation suffisante de la fréquence de commutation de l'onduleur limite les contraintes imposées au filtre de sortie, et une simple inductance (à valeur très réduite de la self : dix à vingt fois inférieure de L-Classique) devient ainsi capable d'empêcher la propagation des composantes de la fréquence de commutation de l'onduleur vers le côté réseau électrique donné 1, sans affecter la dynamique globale du système. De plus, cette inductance L-Ond-Cr, dont la self a la taille inférieure ou égale à la somme des inductances (L f1 +L f2 ) du filtre LCL, assure presque le même effet de rétention des composantes à hautes fréquence de commutation que le filtre LCL, sans risque de résonance et avec une commande beaucoup moins complexe à mettre en œuvre, pour, par conséquent, une unité de calcul moins puissante, comparé au filtre LCL. Le filtre L-Ond-Cr est composé d’une simple inductance L f de résistance interne pratiquement négligeable. Selon un des aspects de l’invention, l’inductance L-Ond-Cr est dimensionnée telle que : L-Ond-Cr  L f1 +L f2 =200 à 500 μH, alors que l’inductance L-Classique est entre 2 à 5 mH selon la fréquence de commutation de l’onduleur Ond-Classique. En se basant sur l’équation (Maths. 1), les modèles du système à contrôler (système d’origine) B 1 (s)/A(s) et celui de perturbation B 2 (s)/A(s) sont donnés, pour le filtre L-Ond-Cr comme suit. Il est à noter que les perturbations sont causées par la tension du réseau électrique donné 1 que l’on considère désormais égale à la tension de raccordement en C (Vs) pour les réseaux électriques de forte puissance de court-circuit. (Maths. 2) avec 3. COMMANDES LINEAIRES ET NON LINEAIRES DE L’ONDULEUR DE TENSION OND-CLASSIQUE DE L’ETAT DE L’ART CONNECTE AU RESEAU VIA LE FILTRE L-Classique Contrôleur Propositionnel-Intégral PI La stratégie de contrôle est basée sur l'estimation des perturbations de courant au moyen d'un algorithme d'identification. Ensuite, l’onduleur de tension à composants classique en silicium (IGBT, GTO, etc.) Ond-Classique, commandé par la commande MLI (Modulation de Largeur d’imputation, ou en anglais « PWM : Pulse width modulation »), génère les courants injectés I inj au réseau électrique donné 1, qui doivent poursuivre les courants de références identifiés I ref ( ). La boucle de contrôle ainsi fermée est conçue pour assurer une poursuite de haute précision. La tension du point de raccordement du réseau électrique donné 1 Vs représente ici une perturbation externe, dont les effets sont compensés en ajoutant la même tension de réseau électrique donné 1 au signal de commande (u). Cela empêchera le courant fondamental réactif de passer du réseau au filtre actif via l’inductance du filtre L-Classique . Le diagramme général du système de commande du courant est représenté sur la . Dans ce diagramme, l’onduleur de tension Ond-Classique (commandé par la PWM) est connecté au réseau électrique donné 1 via un filtre L-Classique, avec un contrôleur du type PI, et la méthode des puissances instantanées ou autres pour l’identification des perturbations du courant. La fonction de transfert du contrôleur PI est donné par l’équation : En se basant sur la formule (Maths.1) avec les paramètres qui modélise le filtre de sortie (L-Classique) (Maths. 2), et en employant le contrôleur PI, le système en boucle fermée devient : avec le numérateur N(PI)(s) de la fonction de transfert du contrôleur PI Les paramètres K p et K i sont choisi pour assurer une bonne poursuite, pour toute la bande de fréquences harmoniques, entre les courants injectés et ceux identifiés, avec un temps de réponse minimal ainsi qu’un rejet des perturbations (la tension du réseau V s ) maximal. Contrôleur par placement de pôles RST De l’équation (1) (Maths. 1) et en employant un contrôleur RST, nous obtenons : avec , et sont les polynômes du contrôleur, comme décrit dans la . L’ordre de et est le même que l’ordre du système L-Classique ( ) ; donc les polynômes et sont de premier ordre. Le polynôme est choisi de telle sorte que pour toute la bande de fréquence (50-2500 Hz) inclue dans le signal de référence ; peut être un gain simple dans ce cas. Il est à noter que représente la fonction de transfert du contrôleur RST ; le dénominateur commun , nommé polynôme de stabilité arbitraire, contient les pôles de la boucle fermée. Ces pôles sont placés dans un secteur du , pour assurer un amortissement de 0.7. Enfin, les pôles de la boucle de contrôle sont placés afin d’assurer une réponse rapide et précise, avec un bon rejet des perturbations. Il est à noter que les valeurs des pôles sont limitées par la fréquence de coupure en boucle fermée. Effet du déphasage Le contrôleur RST, ainsi que tous les contrôleurs linéaires, peuvent être utilisé quand les références à poursuivre sont constituées de signaux constants ou à une fréquence seule et relativement faible (cas de la compensation du réactif ou du déséquilibre à la fréquence fondamentale 50 Hz). A cette fréquence, le déphasage entre les références identifiées ( ) et la sortie de la boucle fermée injectée ( ) est acceptable. Par contre, si la référence à suivre est composée de signaux à plusieurs fréquences, le déphasage n’est plus négligeable. En effet, le déphasage augmente avec la fréquence. L’effet du déphasage de la structure montrée en Fig. 13a est présenté sur la Figure 14. De cette figure, nous pouvons observer que le courant perturbé ( ) n’est pas bien compensé pour ( : compensation avec déphasage), par rapport à la forme idéale ( : compensation sans déphasage). La fonction de transfert de la boucle de contrôle avec le RST de la figure 13a est présentée via la . Le gain et la phase de la fonction de transfert en boucle fermée sont donnés via le Tableau I, pour des multiples de la fréquence fondamentale allant de jusqu’à . Il est à noter que nous nous sommes limités à 1150 Hz car les réseaux électriques s’auto-filtrent, via leur inductance, des courants harmoniques de rangs élevés. Tableau. I. Gain et la phase de la fonction de transfert en boucle fermée avec RST & LCL F (Hz) 50 250 350 550 650 850 950 1150 RST G 1 1 1 1 0.99 0.98 0.98 0.97 PH° -1 -8 -11 -18 -21 -27 -30 -37 Il est à noter que le contrôleur linéaire de RST assure un gain unitaire ( ) pour pratiquement toute la bande de fréquence (50-2500 Hz) comme décrit dans la . De plus, le RST est utilisé seulement pour compenser les courants déséquilibrés et/ou réactifs à la fréquence fondamentale. En effet, à cette fréquence, un déphasage du (-1°) est négligeable. Après cette fréquence, le déphasage n’est plus négligeable, et le filtre actif parallèle ne peut pas compenser les courants harmoniques. Contrôle non linéaire (par mode glissant- de premier ordre) La méthode de contrôle par mode glissant (SMC pour « Sliding Mode Control » en anglais) est proposée pour assurer une réponse dynamique souhaitée, une forte robustesse /insensibilité aux perturbations bornées, des bonnes propriétés de contrôle dans une large gamme de conditions de fonctionnement ainsi qu’un très bon suivi en boucle fermée sans effet de déphasage. En pratique, l’onduleur de tension est commandé par une fonction de commutation à fréquence limitée/fixe. Ainsi, des commutations variables ( chattering ), si elles se produisent, pourraient entraîner une surchauffe qui peut aller jusqu’à la destruction de l'onduleur. Conception d’un contrôleur classique par mode glissant pour un Ond-Classique et L-Classique Etant donné que le système commandé est de premier ordre, alors une variable de glissement est choisie sous la forme : (Maths. 3) avec La condition d'existence d’un mode glissant peut être facilement réalisé par le SMC (Maths. 4) avec la commande appliquée, qui est discontinue par effet de chattering dans ce cas, comme décrit sur les Figures 16a, 16b et 16c, via le PWM, à l’onduleur, est fixé et défini par le bloc limiteur de saturation à 420V, comme décrit sur la . 4- CONTROLE LINEAIRE PAR PLACEMENT DE POLES AMELIORES RSTam DE L’ONDULEUR DE TENSION OND-CR SELON L’INVENTION CONNECTE AU RESEAU VIA LE FILTRE L-Ond-Cr La stratégie est basée sur l'estimation des perturbations de courant au moyen d'un algorithme d'identification. Le changement concerne la structure de l’onduleur, le filtre de sortie et par conséquent la boucle de contrôle. En effet, l’onduleur de tension est à composants de commutation rapide (SiC, GaN, etc.) Ond-Cr, commandé par la commande MLI, génère les courants injectés au réseau I inj à travers le filtre L-Ond-Cr, qui doivent poursuivre les courants de références identifiés I ref ( ). La boucle de contrôle ainsi fermée est conçue pour assurer une poursuite de haute précision mais pour une bande passante étendue compte tenu de l’augmentation de la fréquence de commutation (ici 100 kHz). La tension du réseau Vs, au point de raccordement C, représente ici une perturbation externe, dont les effets qui peuvent aussi être compensés en ajoutant la même tension de réseau au signal de commande (u). Cela empêchera le courant fondamental réactif de passer du réseau au filtre actif via l’inductance du filtre L-Ond-Cr . Le contrôleur utilisé selon un aspect de l’invention est la méthode améliorée RST am qui propose un placement des pôles et des zéros afin de minimiser l’erreur en amplitude mais spécialement en phase entre le signal/courant identifié et celui injecté. Le contrôleur amélioré RST am préserve les mêmes polynômes R et S de premier ordre du RST conventionnel, calculé pour le système L-Ond-Cr dont le modèle est présenté par l’équation (Maths. 2), tout en plaçant des zéros dans la boucle de contrôle afin de minimiser, surtout, l’erreur en phase. Le transformé de Laplace de l’erreur est identifié : (Math 5) avec le polynôme de stabilité arbitraire. En se basant sur l’équation (Maths. 5), nous obtenons la formule suivante : (Math 6) Pour réduire l'erreur à zéro, le numérateur de l'éq. (Maths. 6) doit tendre vers zéro. Etant donné que les polynômes R(s) et S(s) sont déjà définis, seul T(s) peuvent être judicieusement sélectionnée afin de minimiser l'erreur . De plus, l'ordre de T(s) doit être choisi pour que la fonction de transfert T(s)/R(s) soit causale (degré (T) ≤degré (R)). (Maths. 7) En utilisant l'équation (Maths. 7), et en remplaçant s = jω, avec ω la fréquence angulaire, le numérateur de l'éq. (Maths. 6) devient : (Maths. 8) Afin de faire tendre le côté droit de l'eq. (Maths. 8) à zéro, les parties réelle Re(ω) et imaginaire Im(ω) doivent tendre vers zéro. Cela donne deux équations pour chaque fréquence. Selon un aspect de l’invention, T(s) est un polynôme de premier ordre. En effet, comme l'ordre de R(s) est un, un polynôme T(s) est de premier ordre, qui est l'ordre maximum satisfaisant la causalité de la fonction de transfert T(s)/R(s). Compte tenu des paramètres inconnus (t 1 , t 2 ) du polynôme T(s), une seule fréquence doit être choisie. Le zéro doit être placé près du pôle le plus lent de la fonction de transfert en boucle fermée. Afin de montrer la précision en poursuite du contrôleur RSTam par rapport au contrôleur classique RST, les diagrammes de Bode, en gain et en phase, des fonctions de transfert des boucles de contrôle ( ) avec RSTam et RST superposés, sont tracés sur la . De cette figure, nous constatons que les deux contrôleurs assurent la poursuite en amplitude entre le courant injecté Iinj et celui identifié Iref. D’ailleurs, si la poursuite en phase est bien assurée par le RSTam, le RST provoque un déphasage entre l’entrée et la sortie de la boucle de contrôle, dégradant significativement la qualité de filtrage et empêcher, par conséquent, l’applicabilité du filtre actif. 5. CONTROLE NON LINEAIRE (PAR MODE GLISSANT CONTINU de premier ordre) DE L’ONDULEUR DE TENSION OND-CR SELON L’INVENTION CONNECTE AU RESEAU VIA LE FILTRE L-Ond-Cr Etant donné que le contrôleur classique par mode glissant cause une commande discontinue qui se traduit par un effet de chattering qui peut être destructif de l’onduleur de tension. Par conséquent, nous employons un SMC classique de premier ordre (avec fonction sign ) à commande continue. En effet, afin d'éviter une commande discontinue du SMC classique, nous optons pour un contrôleur par mode glissant associé à une fonction sign approximée en fonction sigmoïde . Enfin, la commande du filtre actif générée par les SMCs continus sera modulée par une MLI, afin de permettre au filtre actif de fonctionner à une fréquence de commutation fixe, élevée adaptée, d’un côté, à un fonctionnement nominal des composants de commutation rapide (SiC, GaN, etc. : ici 100 kHz) d’électronique de puissance de l’onduleur Ond-Cr et facile, de l’autre, à filtrer par le L-Ond-Cr, ce qui facilite, entre autres, le blocage des composantes à hautes fréquences par le filtre L-Ond-Cr. Dans ce contexte, il est important de signaler que la fonction Signe ( Sign en anglais) dans (Maths. 4) a été approximée en fonction Sigmoïde avec . 6. SYSTEME DE PLL AVANCEE INTEGRE DANS L’UNITE DE CALCUL DE COURANTS DE REFERENCE 25 SELON L’INVENTION Sur la base de la tension triphasée au point de raccordement C ( ), les composantes V d et V q sont calculées dans la représentation Park en utilisant l'angle de rotation estimé ; avec et représentent respectivement la pulsation et la phase/angle de la composante directe/positive de la tension V s du point de raccordement C du réseau électrique donné 1. Cette approche de calcul est regroupée dans la relation suivante : Le verrouillage de phase se produit lorsque . Dans ce cas, l'angle de la composante directe de tension et celui estimé sont égaux, ainsi on peut écrire, comme décrit dans la : and Il est à noter que la poursuite de la phase, y compris celle de de l’amplitude, est assurée par un contrôleur de type placement de pôles RST adapté au cas d’un filtre actif. En effet, ce contrôleur, qui doit être conçu pour offrir des performances robustes dans une large bande de variation en fréquence et en tension (50, 60 Hz 10%), (230/400 15%) respectivement, doit filtrer les perturbations externes (causées par le déséquilibre et les composantes harmoniques de tension du réseau V s ) dans la boucle fermée. Afin d'atteindre ces performances, les polynômes R(s) et S(s) sont respectivement de cinquième et sixième ordre, tandis que T(s) est un simple gain tel que . Cette approche spéciale de conception du contrôleur RST adapté va entraîner un changement de la méthodologie du calcul du polynôme de stabilité arbitraire D(s)=A(s)S(s)+B(s)R(s), avec le système d’origine à contrôler, comme montré dans la : En effet, dans le polynôme S(s), il faut prévoir l’élimination des perturbations constantes, donc s(s)=0. De plus et afin d’éliminer les perturbations liées au déséquilibre ainsi que les harmoniques de tension, nous incluons dans le polynôme R(s) des zéros doubles aux fréquences 100 Hz et 300 Hz, correspondant respectivement aux composantes dues au déséquilibre ainsi qu’au premier harmonique dominant (l’harmonique du rang cinq). Pour éliminer les effets des harmoniques de rangs supérieurs, une pente de -20dB/décade du régulateur adapté RST a été réalisée par le choix d’un contrôleur RST strictement propre. Donc, le polynôme R(s) étant de degré 5 et afin d’assurer un contrôleur Rs(s)/S(s) strictement propre (degré (R) 7. RESULTATS DE SIMULATION DE L’ONDULEUR COMMANDE SELON L’INVENTION Résultats de simulation avec Matlab-Simulink Contrôleurs SMC continu de premier ordre et de RST am pour un Ond-Cr & L-Ond-Cr Les simulations sont réalisées, dans un premier temps, via un simple schéma de Simulink. Dans ce schéma, les courants harmoniques de références identifiés sont modélisés par des sources de courant des rangs 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 et 25 qui représentent le même spectre harmonique du courant que nous allons analyser via une étude d’une charge industrielle ci-après. Les simulations sont effectuées en employant d’abord le SMC classique (à fonction signe) puis le SMC avec une fonction sigmoïde et enfin avec la méthode de placement de pôles améliorée RST am . La Figure 16c trace les courants monophasés , (identifié et injecté respectivement) ainsi que le signal de contrôle de l’onduleur . Nous observons qu’une poursuite très précise est assurée par la commande discontinue (à fréquence de commutation variable et très élevée : fréquence de chattering ) du SMC classique, par la méthode de SMC avec une fonction sigmoïde à commande continue à fréquence de commutation fixée par le PWM ainsi que par contrôleur linéaire amélioré RST am . Il est à noter que la commande par RST am ainsi que tout contrôleur linéaire assurent une commande continue à fréquence adaptée aux composants d’électronique de puissance, imposée ici par la MLI. Contrôleurs SMCs de premier ordre et d’ordre supérieur pour un Ond-Classique & LCL (Etat de l’art) Les simulations sont effectuées, pour le cas d’un Ond-Classique associé à un filtre LCL, en employant cette fois-ci, d’abord, dans le cas de la , le SMC classique puis le SMC avec fonction sigmoïde puis la méthode AIRD (une augmentation artificielle du degré relatif, suivie par un intégrateur, en anglais : « an Artificial Increase Relative Degree, followed by an integrator »), puis dans le cas de la et dans l’ordre, le SMC classique, le C-HOSM, le 2-SMC Twisting, le 2-SMC Super-Twisting et finalement l’approche de Lyapunov. Les Figures 16a et 16b tracent les courants monophasés , (identifié et injecté respectivement) ainsi que le signal de contrôle de l’onduleur . Nous pouvons constater qu’une poursuite très précise est assurée par tous les contrôleurs, avec un signal de commande discontinu pour le SMC classique et pour l’approche de Lyapunov. Résultats des simulations du Filtre actif parallèle installé dans un réseau industriel type Deux ensembles de simulation seront présentés, l’un correspond à un filtre actif parallèle FAP pure tandis que le second représente le cas d’un FAP avec l’option de génération photovoltaïque GPV. La charge industrielle non linéaire est un redresseur complet à six diodes de 42 kVA avec une charge R//C côté CC et une inductance côté alternatif égale à 2 mH. Enfin, les paramètres du réseau électrique donné 1 sont quantifiés sur le Tableau II Tableau II. Fiche technique des composants électriques constituant le réseau traité Réseau Electrique es, Ssc, Rsc, Lsc 20kV, 500MVA, 0.253Ω, Ls=0.002425H Transformateur S n , ΔP Cu , ΔPo, u cc ,I o 1MVA, 10.5kW, 1.7kW, 6%, 1.3% Le filtre actif est basé, entre autres, sur l’onduleur à composants de commutation rapide en employant des composants MOSFET SiC à fréquence de commutation 100 kHz (C3M0021120D), sans diodes en antiparallèle, associé au filtre L-Ond-Cr=200 μH, avec les algorithmes de contrôle, SMC à commande continue associé à une fonction Signe approximée en fonction sigmoïde et RST am . La fiche technique des composants constituant le filtre actif, est présentée via le Tableau III. Tableau III. fiche technique du filtre actif parallèle Filtre actif parallèle Filtre de sortie L-Ond-Cr L f =200 µH, R f = 5 mΩ Condensateur de stockage C= 3.7 mF, V dc =840 V Fréquence de commutation des composants MOSFET SiC imposée par la MLI 100 kHz Il est à noter que les bibliothèques du logiciel Matlab-Simulink-Simscape Electrical n’offrent pas les modèles des composants d’électronique de puissance à commutation rapide. La simulation hybride Matlab-Simulink-Simscape Electrical & PLECS a été utilisée ; le logiciel PLECS qui peut être installé sous MATLAB, offre la possibilité d’utiliser des modèles de composants d’électronique de puissance à commutation rapide. Etude de l’efficacité du filtre de sortie L-Ond-Cr, comparaison avec les filtres L-Classique et LCL La figure 17(a, b) montre l’analyse spectrale du courant injectés Iinj dans les cas des structures à L Ond-Cr & Ond-Cr et L-Classique & Ond-Classique, en focalisant sur la bande de fréquences liée à la fréquence de commutation de chaque cas. De ces figures, nous constatons que l’efficacité de l’inductance L-Ond-Cr associée à l’onduleur à commutation rapide Ond-Cr, à bloquer les composantes dues à la fréquence de commutation dépasse celle L-Classique associée à l’onduleur classique en silicium Ond-Classique, sachant que L-Classique=2 mH est dix fois supérieure à L Ond-Cr=200 μH. De plus, la qualité du filtrage harmonique est meilleure dans le cas de L-Ond-Cr comparée au cas de L-Classique, pour le même contrôleur (THD égale respectivement à 1.3% 2.2%). Cette supériorité en qualité de filtrage est due à la dynamique plus rapide du système de compensation assurée par l’onduleur Ond-Cr par rapport à l’onduleur Ond-Classique (à fréquence de commutation respective de 100 kHz et de 16 kHz). De plus, en comparant les diagrammes de Bode des gains des deux filtres de sortie LCL et L Ond-Cr, comme décrit dans les Figures 12 a&b : respectivement pour l’état de l’art et le nouveau dépôt, nous constatons que le rejet des composantes dues à la fréquence de commutation (100 kHz) assuré par L-Ond-Cr (-42 dB) est assez élevé/suffisant et s’approchant du rejet assuré par le LCL pour une fréquence de commutation industrielle de 10 kHz (-50 dB), sachant qu’une fréquence de commutation de 16 kHz pour les onduleurs classique en silicium Ond-Classique atteint la limite de fonctionnement des composants d’électronique de puissance. En effet, à cette fréquence, acceptée par les industriels, une limitation de tension du côté continu est fixée à 800 V pour les onduleurs classiques alors que les onduleurs à commutation rapide acceptent une tension continue supérieure à 1000 V, ce qui favorise la dynamique globale du système. De plus, les pertes par commutation à 16 kHz, bien qu’elles soient admissibles par les industriels, réduisent le redemande de l’onduleur Ond-Classique, alors que l’onduleur Ond-Cr est conçu pour des pertes minimales pour des commutations rapides. Il est à noter que la valeur de L-Ond-Cr est choisie égale à la somme des inductances du LCL : L Ond-Cr=L f1 +L f2 =200 μH. Finalement et à titre d’exemple, la montre le cas d’un filtre de sortie sous-dimensionné (L-Classique=200μH) associé à l’onduleur classique en silicium Ond-Classique à fréquence de commutation de 16 kHz. De cette figure, nous constatons que le filtre de sortie, sous-dimensionné pour cette fréquence de commutation, est incapable de retenir les composantes harmoniques dues à la fréquence de commutation et la plupart de ces composantes se propagent de l’onduleur vers le réseau électrique donné 1, comme décrit dans les figures 21a et 21b. Contrôleur SMC continu à une fonction sigmoïde Dans cette partie, l’emploi du filtre actif associé à l’onduleur Ond-Cr (à MOSFET SiC : C3M0021120D à fréquence de commutation 100 kHz) et au filtre L-Ond-Cr = 200 μH avec l’algorithme de contrôle SMC à commande continue associé à une fonction Signe approximée en fonction sigmoïde, est validé. La présente le spectre harmonique du courant de charge (le courant du réseau électrique donné 1 sans filtrage). De cette figure, nous constatons que le courant fondamental efficace de la charge polluante est 65 A et le THD du courant est 24.29%. La Figure 19a présente la simulation de la phase 1 (avant et après filtrage) du courant du côté réseau de Is, des courants identifié Iref et injecté Iinj ainsi que le THD du courant ( ). Dans ce cas de simulation, le filtre actif est amorcé après 6 périodes du secteur (jusqu’à 0.12 s). On peut déduire de la Figure 19a que la distorsion harmonique après filtrage est de 1.3%. Cette réduction significative du THD du courant est confirmée par l’analyse spectrale présentée via la . Il est à noter que le THD du courant avant l’activation du filtre actif était 24.29%. Contrôleur par placement des pôles et des zéros RST am Dans cette partie, la structure précédente (filtre actif à onduleur de composants à commutation rapide (MOSFET SiC : C3M0021120D, à fréquence de commutation 100 kHz) associé au filtre L-Ond-Cr=200 μH), est validée avec l’algorithme de contrôle du placement des pôles amélioré RST am . La Figure 20a présente la simulation de la phase 1 (avec et sans filtrage) du courant du côté réseau de Is, des courants identifié Iref et injecté Iinj ainsi que le THD du courant ( ). Dans ce cas de simulation, le filtre actif est désactivé après 6 périodes du secteur (à 0.12 s). On peut déduire de la figure 20a que la distorsion harmonique après filtrage est de 1.77%. Cette réduction significative du THD du courant est confirmée par l’analyse spectrale présentée via la . Il est à noter que le THD du courant avant l’activation du filtre actif était 24.29%. Finalement, à titre d’exemple et afin de comprendre l’importance de cette association onduleur à commutation rapide Ond-Cr et filtre de sortie L Ond-Cr, la présente la simulation de la structure du filtre active basé sur un onduleur classique en silicium Ond-Classique à fréquence de commutation 16 kHz, associé à un filtre de sortie L-Classique sous-dimensionné de 200 μH. De cette figure, nous constatons l’incapacité d’un filtre de sortie sous-dimensionné à empêcher les composantes de hachage de se propager vers le réseau électrique donné 1. Ce constat est validé, via la , par un THD de courant du côté réseau électrique donné 1 après filtrage de 8.20%. Calcul et intégration du point de puissance maximale dans le schéma contrôle-commande du filtre actif L’objectif ici est de poursuivre le point de puissance maximale d’un générateur photovoltaïque (PV), afin d’augmenter le rendement de ce système de génération. La montre les quatre paramètres caractérisant le fonctionnement d’un panneau/générateur PV ; il s’agit du courant de court-circuit I cc , de la tension à vide V co , du courant de la puissance maximale I mpp et de la tension de la puissance maximale V mpp (par conséquent la puissance maximale disponible au sein du générateur PV : P mpp = V mpp × I mpp ). Selon un aspect de l’invention, l’algorithme employé pour l’extraction du point de puissance maximale est l’algorithme P&O (en anglais « Perturb and Observe » ), qui se base sur la perturbation et l’observation de la tension du générateur PV, jusqu’à l’obtention de la tension maximale qui correspondra au point MPPT. Cet algorithme P&O est adapté à la configuration de l’invention qui assure une connexion sans hacheur de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 à l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 ; la sortie de l’algorithme P&O est, dans ce cas, la tension de la puissance maximale Vmpp et non pas le signal de commande du hacheur, habituellement associé à l’algorithme de détection de la puissance maximale, P&O ou autres. Boucle de régulation de la tension continue (poursuite de la puissance maximale) Nous allons profiter de la boucle de régulation de la tension du condensateur, du côté continu de l’onduleur, pour assurer la poursuite de la puissance maximale du générateur PV. En effet, dans le cas d’un filtre actif parallèle qui n’est pas connecté à un générateur PV, le condensateur de stockage d’énergie se régule (se charge avec un maintien d’une tension constante) via le réseau électrique donné 1, à travers l’onduleur, pour compenser les pertes par effet Joule des composants d’électronique de puissance de l’onduleur et du filtre de sortie L-Ond-Cr. La tension du condensateur V dc doit poursuivre une tension de référence V dc-ref dont l’amplitude est choisie pour renforcer la dynamique du système, tout en respectant le dimensionnement des composants électriques du filtre actif parallèle. Selon un aspect de l’invention, la même boucle de régulation de la tension du condensateur est employée pour assurer la poursuite du point de puissance maximale en se basant sur la poursuite de la puissance P MPP et non sur la poursuite du courant I MPP . En effet, contrairement aux méthodes de régulation du condensateur de l’onduleur, qui adoptent la poursuite du courant I MPP dans le cas de la présence d’un système de génération d’énergie renouvelable, cette méthode va extraire directement la puissance maximale du générateur PV. Modélisation de la boucle de régulation de la tension du condensateur La relation entre la puissance active produite par le générateur PV et la tension aux bornes du condensateur peut être écrite sous la forme : (Maths 30) La relation (Maths 30) étant non linéaire, et pour des petites variations de la tension V dc autour de sa référence V dc-ref , elle peut être linéarisée via la relation suivante : (Maths 31) Il est à noter que pour : (délivrée par l’algorithme de P&O de l’unité 25-B), on aura . Par conséquent, la tension du condensateur calculée dans le domaine de Laplace devient : (Maths 32) A partir des relations (Maths 31) et (Maths 32) et en employant un régulateur linéaire (Proportionnel - Intégral) ou autre, la boucle de régulation de la tension continue V dc et par conséquent la puissance peuvent être présentées via la . Le choix des paramètres de ce contrôleur assure une poursuite rapide et précise de la puissance maximale du générateur PV. Il est à noter que le signal mesuré de la tension V dc sera filtré des fluctuations à 300 Hz ou autres, via un filtre passe-bas du deuxième ordre, comme décrit sur la . Intégration de la boucle de poursuite de la puissance maximale au sein d’un filtre actif L’avantage de la poursuite de P MPP (par rapport à I MPP ) est de pouvoir intégrer (avec le moins d’opérations de calculs possibles) la boucle de poursuite de P MPP dans l’algorithme d’identification des courants perturbateurs de la partie contrôle-commande du filtre actif parallèle. Dans ce cas, la tension de référence V dc-ref de l’algorithme d’identification/régulation de la tension du condensateur du filtre actif, est remplacée par la tension de la puissance maximale V MPP (V dc-ref = V MPP ) issue de l’algorithme (P & O) adapté comme le montre la Figure 24. De cette figure 24 (a & b), la sortie du contrôleur PI étant la puissance maximale P MPP du générateur PV, ce signal est rajouté à la puissance perturbatrice active délivrée par l’algorithme d’identification des courants perturbateurs 25-A ; les puissances instantanées perturbatrices (réactive et homopolaire sont aussi calculées. En effet, cet algorithme assure, dans un premier temps, le calcul des puissances instantanées perturbatrices, causées par les courants perturbateurs non actifs (harmoniques, réactif et déséquilibré ou autre) présents dans le courant de la charge I L , dans le repère α, β et 0. Le calcul des courants de référence I ref123 se fait via un passage inverse, d’abord calculé dans le même repère α, β et 0 puis dans le repère triphasé. Ces courants de références du filtre actif (I ref123 ) contiennent alors les courants perturbateurs ainsi que le courant maximal du générateur PV : I MPP. Il est à noter qu’en se basant sur une régulation de tension V dc dont la sortie du régulateur (PI par exemple) est la puissance maximale, nous assurons que la méthode des puissances instantanées, employée selon un des aspects de l’invention pour identifier les courants perturbateurs, reste inchangée tout en garantissant l’identification du courant maximal du générateur PV : I MPP en amplitude, avec angle égal à celui de la composante directe de tension déjà extraite via la PLL 26 (voir Figure 2). Le courant I MPP aura, dans ce cas, systématiquement une phase égale à cet angle sans passer par la boucle de la PLL, car la tension employée dans la méthode d’identification des courants perturbateurs non actifs 25-A est celle de la composante directe. Donc pas de méthode d’identification spéciale, ni en amplitude ni en phase/angle, dédiée à l’extraction du courant I MPP , comme habituellement adopté dans l’état de l’art. En effet, les algorithmes qui adoptent la poursuite du courant I MPP , à la place de P MPP , impliquerait la multiplication de I MPP par trois fonctions sinus (déphasées d’un tiers de période) d’amplitude unitaire et d’angle/phase issu de la PLL (angle de la composante directe de tension du réseau électrique donné 1 V s ). Cela demande plus de calculs et plus de précisions de la part de la PLL. Selon un des aspects de l’invention, une PLL avancée extrait, en plus de l’angle fourni par une PLL conventionnelle, l’amplitude de la composante directe de la tension au point de raccordement C du réseau électrique donné 1. Cette la PLL avancée 26, intégrée dans l’unité 25 comme le montre la , permet : de fonctionner dans un milieu/réseau déjà perturbé en harmoniques et en déséquilibre de tension, avec deux fréquences centrales (50 et 60 Hz 10%) ainsi qu’avec une variation en amplitude de tension fondamentale de 15%, pour couvrir le fonctionnement du réseau électrique donné 1 et des groupes électrogènes ; de fonctionner dans un réseau électrique embarqué avec une fréquence fondamentale de 400 Hz, avantageusement une fréquence fondamentale variable entre 360 Hz et 800 Hz pour une tension comprise entre 115 et 200 V ; d'assurer une égalité entre le courant absorbé par l’élément de stockage d’énergie capacitif 3 et le courant de la puissance maximale produit par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 ; grâce à l’extraction de l’amplitude de la composante directe ou positive de la tension du point de raccordement du réseau électrique donné 1 ; d’assurer un comportement efficace de la méthode d’identification des courants perturbateurs pour une tension du réseau électrique donné 1 déjà fortement déformée en harmoniques et déséquilibrée ; d’assurer une injection du courant de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable 100 en phase avec la composante directe de la tension du point de raccordement C du réseau électrique donné 1, empêchant, par conséquent, une consommation supplémentaire de la puissance réactive via le réseau électrique donné 1. On désigne par réseau électrique embarqué, un système électrique autonome possédant une taille limitée et ayant une consommation énergétique restreinte, tel que sur les avions, les navires, etc. Résultat de simulations du Filtre actif parallèle avec génération photovoltaïque installé dans le réseau type étudié Dans cette deuxième partie, nous allons valider l’emploi du filtre actif avec génération d’énergie photovoltaïque FAP/GPV. L’onduleur Ond-Cr ainsi que le filtre de sortie L-Ond-Cr sont les mêmes que ceux utilisés dans le premier ensemble de simulation. En effet, une structure basée sur un onduleur à composants MOSFET SiC à fréquence de commutation 100 kHz (C3M0021120D), sans diodes en antiparallèle, associé au filtre L-Ond-Cr=200 μH, avec les algorithme de contrôle SMC continu à fonction sigmoïde sont présentés. Dans ce deuxième ensemble de simulation, les simulations sont réalisées à l'aide de modèles réels de panneaux photovoltaïques (module Yingli Solar YL235P-29b) : 30 modules en série et 7 chaînes parallèles qui assurent une tension continue (Vdc = Vmp) minimale égale à environ 800 V et maximale égale à 931 V. Ces valeurs de tension garantissent, avec une supériorité pour la valeur maximale, une dynamique rapide du système global sans avoir besoin d’un hacheur (convertisseur DC/DC). Le Tableau IV et la et montrent les caractéristiques P-V du générateur photovoltaïque (GPV) dans les conditions STC ; les paramètres pour différentes irradiations et températures sont aussi donnés par la . Paramètres du module PV (Yingli Solar YL235P-29b) Puissance maximale 213.15 W Tension à vide 36.6 V Courant de court-circuit 7.84 A Tension de puissance maximale 29 V Courant de puissance maximale 7.35 A Cette montre que la puissance maximale, la tension et le courant de la puissance maximale du générateur photovoltaïque GPV, sous les conditions STC, où l’éclairement est 1000 W/m2 et la température est 25°, sont respectivement de 44,7615 kW, 870 V et 51,45 A. Contrôleur SMC continu à fonction signe approximée en fonction sigmoïde Dans cette partie de simulation, nous allons montrer uniquement les résultats du contrôleur de mode glissant continu de premier ordre à fonction signe approximé en fonction sigmoïde. En effet, dans les deux cas de contrôle (RSTam et SMC à fonction sigmoïde), la poursuite de tension est assurée par un contrôleur PI indépendant ainsi que le bilan énergétique dépend plutôt de l’algorithme de calcul de la puissance maximale (le P&O adapté), le contrôleur PI indépendant, la méthode d’identification des courant non actifs et le système de PLL avancé. Dans cet ensemble de simulation, le FAP/GPV est testé pour le filtrage harmonique et la génération de puissance photovoltaïque maximale, avec la compensation de la puissance réactive, sous un profil météorologique variable à la fois en éclairement et en température. En effet, deux niveaux d’éclairement (100 et 1000) W/m2 à 25° C ainsi que deux niveaux de température (10°C, 40°C) à 1000 W/m2, sont testés pour que le générateur PV couvre presque toutes les variations météorologiques possible. La présente la simulation dans le domaine temporel de la tension de la puissance maximale du générateur photovoltaïque Vmp, calculée par l’algorithme P&O adapté à l’absence d’hacheur, ainsi que la tension Vdc prélevée aux bornes du condensateur du côté continu de l’onduleur à commutation rapide. La simulation est effectuée pour les conditions météorologiques suivantes : au début, on teste les conditions (100 W/m2, 25° C) pour un temps appartenant à [0, 1] s, puis les conditions STC pour un temps appartenant à [1, 2] s, puis les conditions (1000 W/m2, 40 °C) pour un temps appartenant à [2, 3] s et enfin les conditions (1000 W/m2, 10° C) pour un créneau final de tempes appartenant à [3, 4] s. On peut observer à partir de la que l'algorithme P&O adapté employé, fonctionnant en synchronisation avec l’unité d'identification des puissances instantanées et le contrôleur indépendant PI de la tension continue, assure un suivi précis de la tension de puissance maximale. Finalement, le bilan énergétique est présenté via la . Dans cette figure, les puissances réactives fournies par le FAP/GPV et le réseau électrique donné 1, ainsi que celles consommées par le côté charge non linéaire, sont données. La valide le bilan de puissance active et réactive du FAP/GPV, même sous des variations significatives des conditions météorologiques. En effet, lorsque l’éclairement est très faible (pour temps appartenant à [0, 1] s), la quasi-totalité de la puissance active est fournie par le réseau électrique donné 1 P réseau . Puis, pour t> 1s et tout au long de la simulation, la puissance photovoltaïque active générée P filtre-PV dépasse la demande de la charge P charge , et le surplus de cette puissance est injecté dans le réseau électrique donné 1. Il en résulte un P filtre-PV positive et un P réseau négative. Enfin, à partir de t> 3s, le dispositif FAP/GPV compense la totalité de la puissance réactive de la charge Q charge en injectant Q filtre-PV ; le réseau électrique, qui fournissait cette puissance à la charge, passe à l’état Q réseau =0 pour t> 3s. L’invention offre l’avantage de simplifier la méthode de contrôle du courant de l'onduleur. Cette invention est l’alternative aux deux solutions existants. Un filtre actif parallèle à base d’onduleur de deux niveaux de tension, à composants classiques en silicium (Ond-Classique : IGBT ou autres), associé à un filtre de sortie de premier ordre (une inductance : L-classique) et à une commande simple. Le filtre de sortie dans ce cas est lourd, volumineux, coûteux et très difficile à dimensionner. En effet, le filtre de sortie, associé à un onduleur Ond-Classique, doit valider deux critères contradictoires, bloquer les composantes dues à la fréquence de commutation sans ralentir la dynamique globale du système. A titre d’exemple, le filtre actif commercialisé, dimensionné pour injecter un courant de 50 A, a un poids de 75 kg, causé principalement par le filtre de sortie. De plus, cette structure limite la tension du côté continu de l’onduleur (à 800 V pour une fréquence de commutation de 16 kHz et un courant injecté de 30 A) ce qui limite la dynamique du filtre et par conséquent la qualité de filtrage. Un filtre actif parallèle à base d’onduleur à deux niveaux de tension, à composants classiques en silicium (Ond-Classique : IGBT ou autres), associé à un filtre de sortie de troisième ordre de type LCL. L’emploi de ce type de filtre implique l’utilisation d’une commande non linéaire très sophistiquée et assez complexe à gérer ainsi d’une unité de calcul assez puissante. De plus, la maîtrise de l’antirésonance entre le filtre LCL et le réseau électrique donné 1, malgré la solution proposée dans le document WO 2020/007884, reste un point dont les industriels sont sceptiques. Il est à noter que cette structure limite, aussi, la tension du côté continu de l’onduleur (à 800 V pour une fréquence de commutation de 16 kHz et un courant injecté de 30 A) ce qui limite la dynamique du filtre et par conséquent la qualité de filtrage. L’un des aspects de l’invention est de proposer un filtre de sortie L-Ond-Cr (strictement associé à un onduleur de commutation rapide Ond-Cr) assurant presque la même efficacité de rétention des composantes dues au hachage d’un filtre LCL, sans causer des problèmes d’antirésonance ou de complexité du contrôleur imposés par le LCL. De plus, cette inductance est légère, non encombrante, économique et très facile à dimensionner comparée à celle L-Classique liée à l’utilisation d’un onduleur à composants classiques en silicium (Ond-Classique). Il est à noter que la technologie des composants rapide de puissance permet l’augmentation de la tension du côté continu de l’onduleur, par rapport à la technologie classique en silicium, ce qui profite à l’amélioration de la dynamique/rapidité du système et par conséquent de la qualité de filtrage. En effet, des fréquences de commutation allant jusqu’à 16 kHz (à un courant de 30 A) pour les onduleurs en silicium classique Ond-Classique atteint une limite haute de fonctionnement des composants en silicium. A cette fréquence, acceptée par les industriels, une limitation de tension du côté continu est fixée à 800 V alors que les onduleurs à commutation rapide acceptent une tension continue entre 1000 V et 1200 V, ce qui favorise la dynamique globale du système. De plus, l’augmentation significative de la fréquence de commutation de l’onduleur Ond-Cr (de l’ordre de 100 kHz) favorise, elle aussi, la dynamique du dispositif et par conséquent la qualité de filtrage, comparé au dispositif à Ond-Classique dont la fréquence maximale est de 16 kHz. Enfin, les pertes par commutation à 16 kHz, bien qu’elles soient admissibles, réduisent le redemande de l’onduleur Ond-Classique, alors que l’onduleur Ond-Cr est conçu pour des pertes minimales par commutations rapides. Dispositif de compensation (7) de courant du type filtre actif parallèle, apte à être connecté : à son entrée, en aval d’au moins un élément de stockage d’énergie capacitif (3), et en parallèle, à sa sortie, en amont à un point de raccordement (C) entre d’une part un réseau électrique donné (1), et d’autre part des charges (2) électriques non linéaires et linéaires, caractérisé en ce que le dispositif de compensation (7) de courant du type filtre actif parallèle présente : une unité de conversion (8) de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension (9) à commutation rapide à composants en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN), l’unité de conversion (8) générant un courant alternatif, avec une bande de fréquence allant de 50 à 2500 Hz, couvrant toute la bande de fréquences d’un courant perturbateur non actif qui présente : tout ou une partie des harmoniques, et à la fréquence fondamentale tout ou une partie de la puissance réactive et/ou du déséquilibre de courant ; une unité de filtrage (10) de sortie, comportant un filtre (11) de sortie pour chacune des phases et un neutre, et connecté : d’une part en aval de l’onduleur (9), et d’autre part en parallèle au point de raccordement (C) entre le réseau électrique donné (1) et les charges (2) électriques non linéaires et linéaires, le filtre (11) de sortie étant dimensionné pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation de l’onduleur (9), le filtre (11) de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L avec une valeur inférieure à 1000μH ; une unité de contrôle-commande (12) comprenant une unité de calcul (25) de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant perturbateur non actif destiné à être injecté au point de raccordement (C) en opposition de phase, du côté réseau électrique donné (1), les perturbations du signal générées par les charges non linéaires et linéaires (2), présentant tout ou une partie des harmoniques, et à la fréquence fondamentale tout ou une partie du courant réactif et/ou du déséquilibre de courant, au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) ; l’unité de contrôle-commande (12) comprenant également un dispositif de pilotage de commutation (21) qui commande la commutation de l’onduleur (9) et qui assure en boucle fermée le contrôle de toute la bande de fréquence de 50 à 2500 Hz pour l’injection par l’onduleur, du courant perturbateur non actif et du courant actif fourni via le réseau électrique donné (1), en fonction de l’identification des courants de référence par l’unité de calcul (25), la commande de commutation de l’onduleur (9) ordonne à l’unité de filtrage (10) de sortie de laisser passer au point de raccordement (C), une partie ou la totalité des courants perturbateurs non actifs injectés en opposition de phase comprenant des courants harmoniques, ainsi que des courants réactifs et déséquilibrés à la fréquence fondamentale, dans les charges (2) électriques non linéaires et linéaires, pour satisfaire la demande de consommation d’énergie non active des charges (2) électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné (1) de ces courants perturbateurs non actifs. Dispositif de compensation (7) selon la revendication 1, dans lequel la fréquence de commutation de l’onduleur (9) est supérieure à 50 kHz, avantageusement supérieure à 70 kHz, plus avantageusement supérieure à 100 kHz. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel le filtre de premier ordre de type inductance L présente une valeur inférieure ou égale à 400 μH et la fréquence de commutation de l’onduleur (9) est supérieure ou égale à 50kHz. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le filtre de premier ordre de type inductance L présente une valeur inférieure ou égale à 200 μH et la fréquence de commutation de l’onduleur (9) est supérieure ou égale à 100 kHz. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif présente seulement deux niveaux de tension. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la tension en amont du l’onduleur (9) est supérieure à 800 V, avantageusement supérieure à 1000 V. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif présente un processeur dit cible numérique d’implémentation pour effectuer les calculs de l’unité de contrôle commande (12) y compris celui du courant injecté, ayant une fréquence inférieure à 100 MHz, une mémoire flash inférieure à 2 Mb et une RAM inférieure à 2 Mb. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif (7) fonctionne à une fréquence fondamentale comprise entre 40 et 70 Hz et le dispositif (7) fonctionne à une tension nominale du réseau électrique donné (1) comprise entre 180 et 480 V. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif (7) fonctionne à une fréquence fondamentale comprise entre 360 et 800 Hz, avantageusement à 400 Hz et le dispositif (7) fonctionne à une tension nominale du réseau électrique donné (1) comprise entre 115 et 200 V. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) est connecté en amont à une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), l’unité de conversion (8) générant un courant alternatif, avec une bande de fréquence allant de 50 à 2500 Hz, couvrant en plus le courant actif maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), l’unité de filtrage (10) laisse passer le courant actif correspondant au point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges électriques (2) non linéaires et linéaires, tout en assurant la recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3). Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le dispositif de pilotage de commutation (21) commande la commutation de l’onduleur (9), par un contrôleur (23) qui est : non linéaire par mode glissant continu de premier ordre ou d’ordre supérieur, ou linéaire et tient compte du déphasage entre le courant de référence et le courant injecté. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel l’unité de calcul (25) des courants de référence, comporte une unité de boucle de verrouillage de phase avancée (26), qui extrait, en plus de l’angle fourni par une unité de verrouillage de phase conventionnelle, l’amplitude de la composante directe de la tension au point de raccordement (C) du réseau électrique donné (1). Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 10 à 12, dans lequel la commande de commutation de l’onduleur (9) est réalisée telle qu’une partie du courant actif, dans le réseau électrique donné (1) dépourvu des courants perturbateurs non actifs, passe au travers de l’unité de filtrage (10) de sortie, lorsque la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) est supérieure à la puissance consommée par les charges (2) électriques non linéaires et linéaires. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 10 à 13, dans lequel l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) est couplée sans hacheur, ni autres dispositifs d’électronique de puissance à l’élément de stockage d’énergie capacitif (3). Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 10 à 14, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) pilote : - un hacheur, configuré pour maintenir une tension continue constante prédéfinie aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) de l’onduleur (9), indépendamment du niveau de tension de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) pour assurer un filtrage harmonique inchangé, - un hacheur, pour assurer la gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie, - un double hacheur, pour le cas d’un réseau électrique îlot. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 15, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) comporte l’un des deux contrôleurs suivants : - un contrôleur à mode glissant continu de 1 er ordre avec une fonction Signe approximée en fonction Sigmoïde ; ou - un contrôleur linéaire amélioré de type RST am . Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 1 à 16, dans lequel le dispositif de pilotage de commutation (21) comporte un dispositif de modulation de largeur d’impulsion (MLI), dans lequel la commande est modulée, afin de faire fonctionner l’onduleur (9) à une fréquence de commutation fixe et fonctionne avec la commutation rapide des composants d’électronique de puissance constituant l’onduleur. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 10 à 17, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) comporte un régulateur (62) de type PI, avec une sortie qui représente la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), pour réguler la tension continue de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) tout en assurant une poursuite du point de puissance active maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), le dispositif de compensation (7) comportant une boucle de régulation de la tension continue aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) qui fournit à la sortie du régulateur (62) la puissance maximale, la tension aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) étant égale à la tension de la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100). Dispositif de compensation (7) selon la revendication 18, comportant une unité de calcul des courants de référence (25-A)(Amont) configurée pour déterminer le courant perturbateur non actif circulant dans la charge (2), et une unité de calcul des courants de référence (25-B) configurée pour calculer, en se basant uniquement sur la puissance, la tension du point de puissance active maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), une unité de calcul de référence (25-A)(Aval) délivre les courants non actifs/perturbateurs de l’unité (25-A)(Amont) et/ou le courant actif maximal issu de l’unité (25-B) et du régulateur (62), qui assure à sa sortie la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100). Dispositif de compensation (7) de courant du type filtre actif parallèle, apte à être connecté : à son entrée, en aval d’au moins une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) couplée à un élément de stockage d’énergie capacitif (3), et en parallèle, à sa sortie, en amont à un point de raccordement (C) entre d’une part un réseau électrique donné (1), et d’autre part des charges (2) électriques non linéaires et linéaires, caractérisé en ce que le dispositif de compensation de courant (7) présente : une unité de conversion (8) de puissance, comportant au moins un onduleur de puissance à structure tension (9) à commutation rapide à composants en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium GaN, l’unité de conversion (8) générant un courant alternatif à la fréquence 50Hz, couvrant le courant actif maximal généré par l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) ; une unité de filtrage (10) de sortie, comportant un filtre (11) de sortie pour chacune des phases et un neutre, et connecté : d’une part en aval de l’onduleur (9), et d’autre part en parallèle au point de raccordement (C) entre le réseau électrique donné (1) et les charges (2) électriques non linéaires et linéaires, le filtre (11) de sortie étant dimensionné pour bloquer les composantes harmoniques dues à la commutation de l’onduleur (9) ; le filtre de sortie est un filtre de premier ordre de type inductance L et une inductance inférieure à 1000μH ; une unité de contrôle-commande (12) comprenant une unité de calcul (25) de courants de référence, les courants de référence comprenant : au moins un courant actif correspondant à un point de puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) ; au moins un courant actif de recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) ; l’unité de contrôle-commande (12) comprenant également : - un contrôleur (23) à mode glissant continu de 1er ordre avec une fonction Signe approximée en fonction Sigmoïde ou un contrôleur linéaire amélioré de type RST am ; - un dispositif de pilotage de commutation (21) qui commande la commutation de l’onduleur (9) et qui assure en boucle fermée le contrôle à la fréquence fondamentale 50 Hz pour l’injection par l’onduleur, du courant perturbateur non actif et du courant actif, en fonction de l’identification des courants de référence par l’unité de calcul (25) ; - un régulateur (62) de type PI, qui assure à sa sortie la puissance maximale de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) ; la commande de commutation de l’onduleur (9) ordonne à l’unité de filtrage (10) de sortie de laisser passer au point de raccordement (C) : un courant actif correspondant à un point de puissance maximale disponible au sein de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), pour satisfaire la demande de consommation d’énergie active des charges électriques (2) non linéaires et linéaires, tout en assurant la recharge de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) ; avantageusement, tout ou une partie des courants non actifs à la fréquence fondamentale ; pour satisfaire la demande de consommation d’énergie réactive des charges (2) électriques non linéaires et linéaires, tout en dépolluant le réseau électrique donné (1) de ces courants perturbateurs non actifs. Dispositif de compensation (7) selon la revendication 20, dans lequel, la fréquence de commutation de l’onduleur est supérieure à 50 kHz, avantageusement supérieure à 70 kHz, avantageusement supérieure à 100 kHz Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 20 à 21, dans lequel le filtre de premier ordre de type inductance L présente une valeur inférieure à 400 μH et la fréquence de commutation est supérieure ou égale à 50kHz. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 20 à 22, dans lequel la tension en amont du l’onduleur (9) est supérieure à 800 V, avantageusement supérieure à 1000 V. Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications 20 à 23, dans lequel l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) est aussi couplée sans hacheur, ni autres dispositifs d’électronique de puissance à l’élément de stockage d’énergie capacitif (3). Dispositif de compensation (7) selon l’une des revendication 20 à 24, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) pilote : - un hacheur, configuré pour maintenir une tension continue constante prédéfinie aux bornes de l’élément de stockage d’énergie capacitif (3) de l’onduleur (9), indépendamment du niveau de tension de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) pour assurer un filtrage harmonique inchangé, - un hacheur, pour assurer la gestion charge/décharge d’un parc de batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie, - un double hacheur, pour le cas d’un réseau électrique îlot. Système électrique comprenant un réseau électrique donné (1), des charges (2) non linéaires /linéaires, un dispositif de compensation (7) selon l’une des revendications précédentes 1 à 25. Système selon la revendication 26, dans lequel le système est connecté en amont à une unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) qui est : choisie parmi la liste suivante : un ou plusieurs panneaux photovoltaïques, éolienne(s), pile(s) à combustible, et couplée, directement ou via un dispositif d’électronique de puissance DC/DC à un élément de stockage d’énergie capacitif (3) en cas d’une production continue, ou via un redresseur de puissance alternatif/continu en cas d’une production alternative. Système selon l’une des revendications 26 à 27, dans lequel le réseau électrique donné (1) est choisi parmi la liste suivante : le réseau électrique principal, un micro-réseau électrique local îloté ou raccordé au réseau électrique principal, ou un réseau électrique embarqué. Système selon l’une des revendications 26 à 28, comportant en outre un bâtiment intelligent (27), et dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) est connectée à une unité de gestion décentralisée (70) du bâtiment intelligent (27). Système selon la revendication 29, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) est configurée pour optimiser la consommation des différents appareils fonctionnant au sein de ce bâtiment intelligent (27) en répartissant les charges correspondant aux charges non-linéaires/linéaires selon au moins deux modes de fonctionnement : un premier mode de répartition, dit mode de consommation adaptée, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) pilote l’unité de gestion décentralisée (70) du bâtiment intelligent (27) de manière à adapter la consommation du bâtiment intelligent avec la production de l’unité de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), pour que la courbe de charge totale du bâtiment intelligent présente un facteur de simultanéité maximal correspondant au fonctionnement de toutes les charges utiles du bâtiment en même temps, dans la limite de l’énergie renouvelable produite, le premier mode possédant une gestion charge/décharge des batteries ou d’autres systèmes de stockage d’énergie au sein du même bâtiment intelligent à énergie positive (27) ou entre les bâtiments (27) interconnectés via les unités de contrôle-commande (12) des dispositifs (7) ; en cas d’insuffisance de production d’énergie renouvelable, un deuxième mode de répartition, dit mode de consommation modulée, dans lequel l’unité de contrôle-commande (12) pilote l’unité de gestion décentralisée (70) du bâtiment intelligent (27) de manière à moduler la consommation des appareils du bâtiment intelligent (27) pour tendre à une courbe de charge totale du bâtiment intelligent sensiblement constante en fonction du temps. Système selon l’une des revendications 26 à 30, comprenant en outre : un réseau local (28) connecté au réseau électrique donné (1), et des unités de production d’énergie conventionnelle (80), et un système de gestion semi-décentralisée (29), et une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) connectées au réseau local (28), par un dispositif de compensation (7), chaque dispositif de compensation (7) étant connecté au système de gestion semi-décentralisée (29) auquel il communique des informations concernant la production d’énergie, actuelle et à venir, de chacune des unités de puissance à génération d’énergie renouvelable (100), et une pluralité de postes de consommation correspondant aux charges (2) non linéaires et linéaires, chacun des postes de consommation étant connecté au réseau local (28) et équipé d’un dispositif de compensation (7), connecté au système de gestion semi-décentralisée (29) auquel il communique des informations concernant la consommation instantanée et la consommation à venir en fonction du fonctionnement programmé des postes de consommation, une pluralité d’unités de puissance à génération d’énergie renouvelable (100) et de charges (2) linéaires et non linéaires des bâtiments intelligents (27) à énergie positive, qui assurent l’autoconsommation et où le surplus éventuel d’énergie est stocké ou échangé avec les autres bâtiments intelligents ou délivré au réseau local (28) via l’unité de contrôle-commande (12) du dispositif de compensation (7), en coordination avec le système de gestion semi-décentralisée (29) en cas d’échange avec le réseau local (28). Système selon l’une des revendications 26 à 31, dans lequel le système de gestion semi-décentralisée (29) est configuré pour piloter la distribution sur le réseau local (28) de la puissance provenant du réseau électrique donné (1) si la production totale estimée ne couvre pas la demande ; ou pour intervenir quand la demande totale d’énergie au sein du réseau local (28) est supérieure à la production totale, auprès des unités de gestion décentralisée (70) des bâtiments intelligent (27), via les unités de contrôle-commande (12) des dispositifs de compensation (7), pour les faire basculer vers un mode de consommation modulée.