Contribution, optimisation et amélioration de la qualité de la tension délivrée par le GPV dans le réseau monophasé

Abstract

Les systèmes photovoltaïques (PV) sont largement utilisés dans différents domaines. Plusieurs facteurs (le vent, la pluie, la neige, la chaleur, la foudre, ombrage, ...) impactent l’exposition extérieure des panneaux PV, ce qui entrainent à leurs dégradations au cours du temps et ainsi, la réduction de leurs rendements. Alors le diagnostic reste le meilleur des solutions qui permet de faire fonctionner les panneaux PV à leur puissance optimale, de maximiser l'efficacité de la conversion PV et de minimiser les coûts de maintenance. Le travail de cette thèse a pour but d’améliorer les performances des contrôleurs du convertisseur DC/DC et de l’onduleur PV face aux changements climatiques, pour ce faire, nous avons tout d’abord élaboré un état de l'art sur les panneaux photovoltaïques et les commandes MPPT les plus utilisés, ensuite, nous avons effectué une étude comparative entre les algorithmes de recherche de point de puissance maximale (MPPT) suivants : l’algorithme de l’incrémentale de conductance (IncCond), perturbation and observation (P&O) et l’algorithme d’optimisation d’essaim de particules (PSO). Ces algorithmes sont testés sous diverses conditions atmosphériques telles que l’irradiation, température et l’ombrage partiel pour la commande PSO et évaluées en termes d’efficacité, de stabilité, de rapidité et de robustesse. D’après les résultats de la simulation, la PSO est meilleure par rapport à IncCond et P&O, surtout que la commande PSO améliorée fonctionne en présence de plusieurs pics (l’ombrage partiel), Les résultats de comparaison sont présentés sous Matlab-Simulink, puis, nous avons traité la problématique de l'injection de l'énergie électrique, produite par des modules photovoltaïque (PV), au réseau public de distribution monophasé (en mode interconnecté). La performance du système photovoltaïque connecté au réseau est fortement affectée par les conditions environnementales auxquelles est soumis tels que les variations atmosphériques. L'objectif principal est l'amélioration de la qualité de la tension délivrée par les panneaux PV. Nous considérons dans ce travail le phénomène des harmoniques générés par le système PV. Le taux de distorsion d'harmoniques (THD%) est utilisé comme indicateur principal de la qualité de l'onde électrique. Finalement, Les résultats obtenus ont été validé par une co-simulation (PIL) et une étude expérimentale (HIL) en utilisant la carte DSpace 1104.