Modélisation et commandes avancées d'une chaîne de production hybride reliée à un réseau optimisé par les algorithmes génétiques

Abstract

Dans le cadre de cette thèse, notre travail consiste d’une part à appliquer des stratégies de contrôle linéaires et non linéaires pour extraire la puissance maximalegénérée par un système d'énergie renouvelable à sources multiples connecté au réseau (éolien et photovoltaïque),et d’autre part, àoptimiser le système de distribution pour améliorer les performances opérationnelles en se basant sur les algorithmes génétiques. En premier lieu, Une nouvelle stratégie de contrôle robuste connue sous le nom de contrôle de rejet de perturbation active (ADRC) est proposée et appliquée au système d'énergie renouvelable hybride, et elle est basée sur l'observateur d'état étendu (ESO) qui nous permet d'estimer les niveaux interne et externe des perturbations telles que des erreurs de modélisation et des variations de paramètres. Le système étudié se compose de deux chaînes de conversion qui sont reliées via un bus DC commun et interconnectées au réseau via un onduleur de source de tension ; la première chaîne se compose d'un système PV et d'un convertisseur survolteur DC-DC, et la deuxième chaîne se compose d'une éolienne, un générateur synchrone à aimant permanent (PMSG), et d'un convertisseur redresseur AC / DC. L'extraction de la puissance maximale du système photovoltaïque est assurée par des techniques basées sur la commande ADRC, Backstepping et Perturb and Observ (PO). Alors que pour le système de conversion de l'énergie éolienne, on utilisela technique ADRC et Proportionnel intégral (PI). Deux techniques à savoir ADRC et PI sontdéveloppées pour contrôler les puissances active et réactive en agissant sur les courants du réseau. En second lieu, une reconfiguration du système de distribution qui représente un processus d'analyse essentiel pour optimiser et contrôler le réseau. L'objectif principal est de minimiser les pertes de puissance du système et de maintenir le profil de tension du bus dans les limites avec une distribution radiale pour fournir aux consommateurs une énergie électrique de qualité tout en minimisant le coût. Afin de vérifier et valider l'efficacité les stratégies de contrôle proposées, un modèle détaillé du système étudié est conçu et évalué sous le logiciel MATLAB / Simulink. Les résultats de lasimulation prouvent l'efficacité des techniques MPPT en termes d'extraction de puissance maximale lors des changements de l’irradiation et de la température. De plus, le système de régulation de puissances active et réactive fonctionne à un facteur de puissance unitaire. Cependant, il est démontré que la stratégie suggérée est efficace en termes de suivi rapide et de robustesse aux perturbations internes et externes par rapport aux contrôleurs classiques. Concernant l’optimisation, une interface graphique est élaborée par le logiciel Matlab Simulink. Cette interface apporte une flexibilité à notre système.Comme résultats, la méthodologie proposée montre bien sa validité en respectant toutes les contraintes.