Etude et commande d’une chaine de conversion d’énergie d’un système solaire photovoltaïque

Abstract

Le sujet de thèse s’inscrit dans un cadre de recherche dédiée aux systèmes solaires photovoltaïques. En effet, les besoins énergétiques ne cessent de s’accroître alors que les ressources fossiles ou fissiles sont en cours d’épuisement. Le développement de systèmes à base d'énergies renouvelables devient indispensable afin de répondre au besoin des activités humaines. Ce travail de recherche est ciblé sur le développement d’une chaîne de conversion complète d’un système solaire photovoltaïque destiné à des applications résidentielles et à l’implémentation des techniques de commande les mieux appropriées. Deux modes de fonctionnement sont envisagés, soit en autonome ou bien connecté à un réseau de distribution. La première partie traite la problématique de l’extraction du point de puissance maximale (MPPT) dans un système solaire photovoltaïque autonome. Dans ce contexte, diverses méthodes MPPTs ont été évaluées et une solution basée sur les techniques d’intelligence artificielle a été proposée afin de résoudre la faille de l’algorithme P&O dans le cas des variations brusques d’irradiation. La deuxième partie se rapporte aux différentes stratégies de contrôle d’un système de conversion d’énergie connecté au réseau avec l’ajout de fonctionnalités supplémentaires assurant une qualité optimale de l’énergie réinjectée. Les techniques de commande appliquées à l’onduleur de tension assurent la gestion de la qualité de l’énergie vis-à-vis du réseau alternatif et compensent donc l’énergie réactive et les composantes harmoniques de courant dans le cas de connexions de charges non linéaires. Tous ces travaux sont validés sur des plateformes de simulation et par la suite les algorithmes sont implémentés en temps réel sur un banc expérimental de laboratoire.