CONTRIBUTION À LA COMMANDE NON LINÉAIRE DES SYSTÈMES PHOTOVOLTAÏQUES

Abstract

Afin de maximiser la puissance délivrée par les panneaux photovoltaïques (PV), la technique MPPT (pour Maximum Power Point Tracking) est généralement utilisée. La conception des régulateurs et techniques MPPT est basée sur la mesure de la tension et/ou du courant en sortie du générateur photovoltaïques (PVG). Toutefois, dans plusieurs situations pratiques, le PVG est installé à grande distance du convertisseur pour bénéficier de meilleures quantités journalières d’ensoleillement. Ainsi, la tension et le courant en sortie du PVG deviennent inaccessibles à la mesure par des capteurs classiques. De plus, le long câble électrique pourrait affecter considérablement, par ses paramètres propres, l’efficacité de la commande MPPT. Dans cette thèse, une commande non linéaire pour les systèmes PV est développée. Elle permet d’assurer l’objectif MPPT sans avoir recours à la mesure directe des grandeurs électriques en sortie du PVG, tout en compensant les effets éventuels du câble PV sur les performances de la commande MPPT. D’abord, en se basant sur un modèle du système PV dans lequel les paramètres du câble PV sont considérés de valeurs connues et certaines, une commande à retour de sortie visant à assurer l’objectif MPPT, est conçue. Elle est basée sur un observateur d’état à grand gain qui fournit les estimés de la tension et du courant du PVG en mesurant seulement la tension et le courant à l’autre bout du câble PV (coté convertisseur). Ensuite, en vue de tenir compte des incertitudes des paramètres du câble, une commande non linéaire adaptative est développée sur la base d’un observateur de Kalman étendu adaptatif. Elle permet d’assurer l’objectif MPPT du système PV en dépit des incertitudes affectant les valeurs des paramètres propres du câble. Les lois de commande sont synthétisées en utilisant l’approche backstepping. La stabilité, au sens de Lyapunov, des observateurs proposés et commandes MPPT développées est prouvée théoriquement et leurs performances sont validées par simulation.