Direction du flux de puissance des harmoniques
La direction du flux de puissance des harmoniques est déterminée par le signe de la puissance active. La figure montre le circuit équivalent d’une configuration réseau/consommateur (monophasé) ; les figures montrent les diagrammes vectoriels correspondants pour les deux directions du flux d’énergie, la consommation d’énergie et la récupération d’énergie.
La puissance active est calculée avec des formes d’ondes sinusoïdales pures :
P_{2} = U_{2} * I_{2} * cosφ_{2}Dans la plage angulaire 0 ≤ φ2 ≤ 90° et 270° ≤ φ2 ≤ 0°, il y a une structure de consommation et P reçoit un signe positif.
Pour φ2 = 90° ≤ φ2 ≤ 270°, P est calculé avec un signe négatif, de sorte que la puissance peut être fournie.
Générateur d’harmoniques dans un réseau propre
Le consommateur est connecté à un réseau sinusoïdal « propre ». Au point de mesure, la transformée de Fourier fournit à la fois l’amplitude et l’angle des harmoniques respectifs. Si l’angle entre le courant et la tension est > ± 90°, avec ces harmoniques, le consommateur agit comme un générateur, c’est-à-dire qu’il injecte des harmoniques dans le réseau (contamine le réseau).
Tension sinusoïdale du réseau – courant affecté par des harmoniques
A partir de la définition de la puissance active, avec un courant affecté par des harmoniques, la puissance active correspondante est donnée par :
P = U * \frac{i_{1}}{\sqrt{2}}* cosφ_{1}où
i_{(t)}*sin(ω_{1}t) + \sum^{∞}_{h=2}sin(h * ω_{1}t + φ_{h})Il en ressort que seule la fréquence fondamentale du courant i1(t) détermine la puissance active.
Le courant et la tension sont affectés par les harmoniques
Avec l’approche de la charge de courant non sinusoïdal (c’est-à-dire que le courant I est composé de la fréquence fondamentale et d’harmoniques), le calcul de la puissance active est plus complexe.
Dans ce cas, comme le courant, la tension a également une fréquence fondamentale et des harmoniques.
u_{(t)} = u_{(1)}*sin(ω_{1}t+φ_{u1}) + \sum^{∞}_{h=2} u_{h} * sin(h * ω_{1}t + φ_{uh}) i_{(t)} = i_{(1)}*sin(ω_{1}t+φ_{i1}) + \sum^{∞}_{h=2}i_{h} * sin(h * ω_{1}t + φ_{ih}) Ce n’est que lorsque les harmoniques de tension et les harmoniques de courant sont à la même fréquence qu’ils se combinent pour produire une puissance active.
