Le réseau électrique permet l’acheminement de l’énergie électrique des sites de production (centrales nucléaires, barrages hydroélectriques, parcs éoliens…) vers les consommateurs. Cet acheminement engendre des pertes d’énergie dites pertes en ligne qu’il convient de minimiser. Dans la partie I de ce sujet, nous étudions le redresseur dit à capacité en tête qui est mis en œuvre dans de nombreux appareils électriques alimentés par le réseau électrique, mais qui ne permet pas de minimiser les pertes en ligne. Dans la partie II, un convertisseur statique, appelé correcteur de facteur de puissance, est étudié. Lorsqu’il est intercalé entre le réseau et une installation électrique domestique, il minimise les pertes en ligne. Enfin, dans la partie III, une stratégie de commande du correcteur de facteur de puissance est élaborée par Intelligence Artificielle (IA) dans le but de trouver un compromis entre la minimisation des pertes en ligne et la minimisation des pertes au sein du convertisseur. Un formulaire et un recueil de fonctions du langage Python sont fournis en annexes au sujet.
Partie I – Redresseur à capacité en tête
I.1 – Présentation du montage
I.2 – Spectre du courant de ligne
I.3 – Puissance moyenne fournie par le réseau
I.4 – Modélisation du réseau
I.5 – Pertes en ligne
Partie II – Correcteur de facteur de puissance
II.1 – Hacheur survolteur
II.2 – Principe du correcteur de facteur de puissance et commande du transistor
II.3 – Mise en œuvre
II.4 – Dissipation thermique dans le transistor
Partie III – Contrôle du correcteur de facteur de puissance par Intelligence Artificielle
III.1 – Présentation du problème
III.2 – Contrôle du paramètre Delta avec un réseau de neurones
III.3 – Définition du perceptron
III.4 – Phase d’inférence
III.5 – Rétropropagation
III.6 – Analyse des résultats
Le sujet et le corrigé de cette épreuve sont également disponibles sur le site de l’UPSTI (Union des Professeurs de Sciences et Techniques Industrielles) :
https://www.upsti.fr/espace-etudiants/annales-de-concours
