| Titre : | Adaptation d’un système d’entrainement d’un pivot d’irrigation alimenté par énergie PV : photovoltaique |
| Auteurs : | Djilali Hammoudi, Auteur ; Ammar Moussi, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2016 |
| Format : | 94.P / Ill / 30/20 cm |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
La technique d’irrigation par rampe pivotant est une technique fortement mécanisé permettant la couverture de très grandes surfaces. Elle offre une excellente efficacité et une économie dans l’utilisation de l’eau. L’utilisation des énergies renouvelables pour alimenter les pivots d’irrigation offre une solution alternative en particulier dans des sites isolés. Ce travail a pour but d’étudier un système d’irrigation par pivot rotatif à neuf travées. L'énergie solaire a été étudiée comme source d'énergie économique dans le but de faire fonctionner des systèmes d'irrigation et l’algorithme d’optimisation P&O a été utilisé pour maximiser l’énergie extraite du PV. On a utilisé la commande vectorielle pour fixer La vitesse d’avancement du pivot qu’elle doit fixer afin d’obtenir la dose d’eau nécessaire à la culture. Les moteurs d’entrainement fonctionnent d’une façon à garantir l’alignement du pivot.
Abstract The irrigation technique by rotating pivot irrigation is a highly mechanized technique to cover very large areas. It provides excellent efficiency and economy in the use of water. The use of renewable energy to supply the irrigation pivots is an alternative solution especially in isolated locations. This work aims to study an irrigation system by rotating pivot irrigation. Solar energy has been studied as a source of energy to operate irrigation systems, and P&O optimization algorithm was used to maximize the energy extracted from the PV. Flux oriented control was used to fix the pivot’s advance speed who must be regulate to obtain the quantity of water needed to grow. The drive motors operate in a manner to ensure the pivot alignment. |
| Sommaire : |
Introduction générale 01
Chapitre I : le pivot solaire I.1.Introduction 03 I.2.description des techniques d’irrigation 04 I.3.Classification des Systèmes d’irrigation 04 I.3.1.Irrigation gravitaire 04 I.3.1.1l’irrigation à la raie 05 I.3.1.2. L’irrigation par bassin 07 I.3.1.3.L’irrigation par planche 08 I.3.1.4. Avantages et inconvénients de l’irrigation gravitaire 08 I.3.2. Irrigation goute à goute 09 I.3.3. L’irrigation par aspersion 10 I.4. Le système d’irrigation par pivot solaire 13 I.4.1. Introduction 13 I.4.2. Historique de pivot d’irrigation 14 I.4.3. Principe de fonctionnement 14 I.4.4.Descriptif technique 15 I.4. 4. 1. L’élément central 15 I.4. 4. 2. Les travées 15 I.4. 4. 3. Les tours 16 I.4. 4. 4. Le motoréducteur 16 I.4. 4. 5. Les roues 17 I.4. 4. 6. La conduite d’arrosage 17 I.4. 4. 7. Le porte –à-faux 18 I.4. 4. 8. Le générateur 18 I.4. 4. 7. L’alignement 19 I.4.5. L’alimentation en eau 19 I.4. 6.Mode de fonctionnement 19 I.4.7. Le système de commande du pivot irrigation 20 I.4.8. Les avantages d’un pivot d’irrigation solaire 21 I.4.9. Les inconvénients d’un pivot d’irrigation 21 I.5.Dimensionnement et conception le système d’irrigation étudié 21 I.5.1.Caractéristiques techniques des pivots et équipements 22 I.5.2.Programme d’irrigation à vitesse d’avancement 100% 22 I.5.3.Dose journalière de pointe 22 I.5.4.Calcul de rythme du passage 23 I.6.Conclusion 23 chapitre II: énergie solaire photovoltaïque II.1.Introduction 25 II.2. Caractéristiques du Rayonnement Solaire 25 II.2.1.Le spectre de rayonnement solaire 26 II.3. Rappel sur les semi-conducteurs 27 II.3.1. Dopage du silicium 28 II.3.1.1. Dopage de type N 28 I.3.1.2. Dopage de type P 28 II.3.2 La jonction N-P 28 II.4 La cellule photovoltaïque 28 I.4.1 Historique 28 II.4.2 L’effet photovoltaïque 29 II.4.3 Rendement Photovoltaïque 30 II.4.4 Les différents types de cellules solaires 30 II.4.4.1 La filière Silicium 30 I.4.4.2 Les filières dites « Couches Minces » 31 II.5.Constitution d’un générateur photovoltaïque (GPV) 31 II.5.1. Association des Cellules Photovoltaïques en Parallèle 31 II.5.2. Association de cellules photovoltaïques en série 32 II.5.3. Le module photovoltaïque 32 II.5.4. générateur photovoltaïque 33 II.6. Implantation du champ de modules 33 II.7. Zones de fonctionnement du module photovoltaïque 33 II.8. Influence de l’Éclairement 34 I.9. Influence de la Température 35 II.10. Connexion directe source-charge 35 II.11. Modélisation du générateur photovoltaïque 36 II.11.1 Cellule photovoltaïque idéale- 36 II.11.2 Cas d’une cellule réelle 37 II.12. les caraactristiques électriques d’un module PV 39 II.12 .1.Courant de court-circuit 40 II.12 .2.Tension de circuit ouvert 40 II.12 .3.Puissance optimale 41 II.12. 4. Le facteur de forme 41 II.12. 5. Rendement de conversion 41 II.13. Simulation du générateur PV 42 II.13. 1.Les caractéristiques électriques du panneau PV 42 II.13.2 L’influence de l’éclairement sur le fonctionnement du panneau PV 43 II.13.3 L’influence de la température sur le fonctionnement du panneau 43 II.13.4 Simulation sans MPPT (connexion direct) 44 II.14.CONCLUSION 45 chapitre: Techniques de poursuite du point de puissance maximale MPPT III.1.Introduction 46 III.2. Convertisseurs DC/DC 46 III.2.1. Hacheur dévolteur « Buck » 47 III.2.1.1. Modèle mathématique du circuit équivalent 48 III.2.1.2. Approximation des Petites ondulations 48 III.2.1.3. Étude du régime continue 49 III.2.1.4. Le rapport de conversion 50 III.2.2. Hacheur survolteur « Boost » 51 III.2.3. Hacheur dévolteur-survolteur « Buck-Boost converter » 52 III.3.Principe de la recherche du point de puissance maximale (MPPT) 53 III.4.Classification des commandes MPPT selon le type de recherche 54 III.4.1.Méthodes à contre réaction de tension 54 III.4.1.1.Référence fixe 55 III.4.1.2.Référence en fonction de 55 III.4.1.3.Tension de référence externe (Cellule pilote) 56 III.4.2. Méthodes à contre réaction de courant 57 III.4.3. Algorithme ‘incrémental conductance : 57 III.4.4. Commande MPPT par réseaux de neurones 57 III.4.5. Commande MPPT par logique floue 57 III.4.6. Méthode ‘perturbation et observation’ 57 III.4.7. Simulation Système globale (GPV, convertisseur, MPPT, charge) 59 III.4.7. 1.Simulation de l’Algorithme Perturbation et Observation (P&O) 60 III.4.7. 2.Simulation du hacheur Buck 60 III.4.7. 3.Fonctionnement sous des conditions climatiques stables 61 III.4.7. 4.Performance sous un niveau de rayonnement variant 64 III.4.7. 5.Simulation sous des conditions variables de température 66 III.5.Conclusion 68 Chapitre IV: commande du pivot d’irrigation IV.1.Introduction 69 IV.2.Description de la machine asynchrone 70 IV.3.Modélisation du moteur asynchrone en vue de sa commande 70 IV.3.1.Modèle linéaire 70 IV.3.2.Modèle de la MAS dans le repère réel abc 70 IV.3.2.1.Les équations électriques 71 IV.3.2.2.Les équations magnétiques 72 IV.3.3.Équations en diphasée MSA 73 IV.3.3.1.Transformation de Concordia – référentiel (α, β) 73 IV.3.3.2.Transformation de Park – référentiel (u.v.) 73 IV.3.4. Application de la Transformation de Park à la MAS 74 IV.3.4.1.Équations électriques 74 IV.3.4.2.Équation magnétiques 75 IV.3.5. Choix de repéré du référence 75 IV.3.6.Modèle biphasé de la MAS lié au champ tournant 75 IV.3.6.1.Équations électrique 76 IV.3.6.2.Équation magnétiques 76 IV.3.6.3.Équations mécaniques 76 IV.3.7. Mise sous forme d’état 76 IV.4.Modélisation de l’onduleur de tension 77 IV.5. Commande de l’onduleur 79 IV.5.1. MLI à porteuse triangulaire 79 IV.5.2. MLI à bande hystérésis 79 IV.6.Commande vectorielle de la MAS 81 IV.6.1.Introduction 81 IV.6.2.Principe de découplage dans une commande vectorielle 81 IV.6.3.Principe de la commande vectorielle par orientation du flux 81 IV.6.3.2. La Commande vectorielle indirecte à flux rotorique orienté ( IRFOC) 82 IV.6.4. Mise en équation de la commande IRFOC 83 IV.6.4.1. Estimation de et 84 IV.6.4.2. Expression du couple électromagnétique 84 IV.7. Découplage entrée – sortie 85 IV.7.1. Découplage par compensation 85 IV.8. Calcul des régulateurs 87 IV.9. Résultats de simulation et interprétations 90 IV.9.1. Référence de vitesse carrée 90 IV.9.2. Fonctionnement en mode de défluxage 92 IV.10.Dimensionnement du système pivot solaire 92 IV.10.1Dimensionnement du générateur photovoltaïque : 93 IV.10.2.Application de la commende vectorielle sur pivot d’irrigation 93 IV.11.Schéma bloque de système pivot solaire 93 IV.11.1Résultats de simulation : fonctionnement à 100% 94 IV.11.2.Résultats de simulation : fonctionnement à Fonctionnement à 76.79% 96 IV .12.Conclusion 98 Coclusion Générale et perspectives 100 |
| Type de document : | Mémoire magistere |
Disponibilité
| Cote | Support | Localisation | Statut | |
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