Commande robuste de systèmes photovoltaïques interconnectés au réseau avec convertisseurs multi niveaux

Abstract

Différentes topologies des systèmes photovoltaïques (PV) interconnectées au réseau pour des applications faibles, moyennes et hautes puissance sont étudiées dans cette thèse. En outre, des contrôleurs efficaces ont été proposés pour ces topologies au lieu des stratégies conventionnelles. Ces derniers souffrent de plusieurs inconvénients tels que le mauvais suivi du point de puissance maximale, le contrôle imprécis des puissances injectées au réseau, la mauvaise qualité du courant du réseau, la complexité de l'implémentation pratique et la fréquence de commutation variable. Pour surmonter ces inconvénients, une stratégie de commande prédictive est proposée pour contrôler les différents convertisseurs de puissance utilisés dans les topologies étudiées. Toutefois, la commande prédictive présente quelques inconvénients qui sont particulièrement la fréquence de commutation variable et la charge de calcul dans le cas des onduleurs multiniveaux. Par conséquent, ces inconvénients sont pris en compte dans la conception des contrôleurs proposés. En premier lieu, on a proposé un schéma de commande amélioré fondé sur une stratégie de commande prédictive avec une fréquence de commutation fixe pour un système PV interconnectées au réseau à double étage. Un algorithme de l’incrément de conductance à pas variable de courant employé avec un contrôleur prédictif à fréquence de commutation fixe est proposé pour contrôler le convertisseur DC-DC. Tandis qu’une commande VOC modifiée basée sur la commande prédictive et l’algorithme de la MLI vectorielle est employée pour contrôler le convertisseur DC-AC. Par la suite, des onduleurs multiniveaux du type NPC sont employés dans un système PV interconnectées au réseau afin d’injecter une haute puissance dans le réseau avec une bonne performance. D’autre part, un algorithme prédictif simple et efficace est proposé pour le système interconnecté au réseau avec un onduleur NPC (six-niveaux) cela permet d'injecter la puissance active générée par le système PV, la puissance réactive demandée par l'opérateur de réseau et assurer la balance des tensions des condensateurs du bus continu.