| Titre : | CONTRIBUTION A LA COMMANDE DIRECTE DE PUISSANCE DEDIEE AU FILTRAGE ACTIF, ASSOCIE A UNE SOURCE PHOTOVOLTAÏQUE |
| Auteurs : | Sabir OUCHEN, Auteur ; Achour Betka, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2017 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | MOTS-CLES : Système photovoltaïque,Mode glissant,Logique floue,MPPT,Filtre actif parallèle,Commande directe de puissance (DPC),THD |
| Résumé : |
RESUME
Cette thèse s’inscrit dans les travaux de recherche menés sur un système photovoltaïque à deux étages, connecté au réseau électrique, et associé avec un filtre actif parallèle. Dans le premier étage, Coté source solaire, un convertisseur DC-DC de type boost, est associé à deux algorithmes MPPT (par logique floue et par mode glissant) pour suivre le point optimal, et injecter ainsi la puissance maximale au réseau. Dans le deuxième étage, et par l’intermédiaire d'un onduleur à deux niveaux, deux rôles principaux sont assignés : Il assure l’injection au réseau de la puissance extraite, et joue le rôle d’un filtre actif parelle afin d’éliminer l’effet des harmoniques due à la charge non linaire. Dans ce contexte, des variantes de la commande directe de puissance (DPC) ont été appliquées sur le filtre dont l’objectif est d’améliorer la qualité d’énergie électrique et assurer une efficacité du système photovoltaïque. ABSTRACT: This thesis is a part of the research carried out on a double stage grid connected photovoltaic system, associated with a shunt active power filter. In the first stage, the photovoltaic generator is connected to a boost DC-DC converter, acting through two MPPT algorithms, based on fuzzy logic and sliding mode control, to track permanently the optimum point, and injecting so the extracted amount to the grid. In the second stage, a two-level voltage source inverter is introduced, to fulfill two main roles: Ensuring the injection into the grid of the extracted power, and acting as an active filter to eliminate the effect of undesirable harmonics, caused by the non-linear load. In this context, various techniques, inspired from the direct power control have been implemented to improve the energy quality of the system. |
| Sommaire : |
Table des Matières
Liste des Symboles.................................................................................................................... I Table des Matières...................................................................................................................V Liste des Figures ................................................................................................................... XI Liste des Tableaux ........................................................................................................... XVIII Introduction Générale..............................................................................................................1 Chapitre I Qualité d’Energie Electrique et Systèmes Photovoltaïques Introduction …......................................................................................................................... 5 I.1 Qualité d’énergie électrique.............................................................................................5 I.1.1 Problématique des harmoniques...............................................................................6 I.1.2 Origine des harmoniques..........................................................................................6 I.1.2.1 Types des harmoniques.....................................................................................7 I.1.3 Caractérisations des harmoniques ............................................................................8 I.1.3.1 La distorsion harmonique totale (THD)............................................................8 I.1.3.2 Le facteur de distorsion.....................................................................................8 I.1.3.3 Facteur de crête :...............................................................................................8 I.1.3.4 Facteur de Puissance.........................................................................................9 I.1.3.5 Causes de la production des harmoniques ......................................................10 I.1.3.6 Effets indésirables de la pollution harmonique...............................................10 I.1.4 Reduction de la pollution harmonique ...................................................................11 I.1.4.1 Filtres passifs de puissance .............................................................................12 I.1.4.2 Avantages des filtres passifs ...........................................................................12 I.1.4.3 Inconvénients des filtres passifs .....................................................................12 Table des Matières VI I.1.5 Filtres actifs de puissance.......................................................................................13 I.1.5.1 Classification des filtres actifs de puissance...................................................13 Filtre actif parallèle (Shunt) :..............................................................................14 Filtre actif série :.................................................................................................14 Conditionneur de qualité de puissance unifiée (UPQC).....................................15 Filtres de puissance hybrides..............................................................................15 I.1.5.2 Avantages des filtres actifs .............................................................................16 I.1.5.3 Inconvénients des filtres actifs........................................................................16 I.1.5.4 Comparaison entre un filtre actif et passif ......................................................17 I.1.6 Filtre Actif parallèle ...............................................................................................18 I.1.6.1 Conception d’un filtre Actif parallèle ............................................................18 I.1.6.2 Modélisation de l’onduleur de tension............................................................19 I.1.6.3 Modélisation du filtre actif parallèle...............................................................22 I.2 Systèmes photovoltaïques .............................................................................................23 I.2.1 Classification des systèmes photovoltaïques..........................................................24 a- Les systèmes autonomes.....................................................................................24 b- Les systèmes connectés au réseau ......................................................................24 I.2.2 Configuration d’un système PV connecté au réseau..............................................25 I.2.2.1 Nombre D’étages de puissance.......................................................................25 I.2.2.2 Systèmes d’isolation .......................................................................................26 I.2.2.3 Topologie des systèmes photovoltaïques........................................................27 Topologie modulaire ..........................................................................................27 Topologie de chaîne............................................................................................29 Topologie centralisée..........................................................................................29 Topologie multi-chaînes.....................................................................................29 Topologie maître-esclave ...................................................................................29 Topologie des concepts d'équipe ........................................................................30 I.3 Algorithmes de poursuite du point de puissance maximale MPPT...............................30 I.3.1 Lecture sur les commande MPPT ..........................................................................31 Conclusion……………………………………………………………………………………33 Table des Matières VII Chapitre II Modélisation et Performance de la Commande Directe de puissance DPC Introduction………………………………………………………………………………… 35 II.1 Etat de l’art sur la commande DPC ...............................................................................36 II.2 Principe de la Commande directe de puissance ............................................................38 II.2.1 Calcul des puissances instantanées ........................................................................39 II.2.2 La position angulaire θn.........................................................................................39 II.2.3 Table de commutation............................................................................................40 II.3 Régulation du bus continu .............................................................................................42 II.4 Boucle de verrouillage de phase PLL............................................................................43 II.4.1 PLL classique .........................................................................................................43 II.4.2 PLL modifier..........................................................................................................43 II.5 Résultats de simulation et expérimentaux .....................................................................46 II.5.1 Résultats de simulation sous Matlab-Simulink ......................................................46 II.5.2 Résultats expérimentaux ........................................................................................49 Conclusion……………………………………………………………………………………53 Chapitre III Approches d’Amélioration de la Commande DPC Introduction………………………………………………………………………………… 55 III.1Commande direct de puissance avec modulation vectorielle DPC-SVM .....................55 III.1.1 Principe de la commande DPC-SVM.................................................................56 III.1.1.1 Calcul des puissances active et réactive .........................................................56 III.1.1.2 Synthèse des régulateurs robustes des puissances instantanées......................57 Conception du Contrôleur H∞............................................................................58 Approche de conception basée sur la sensibilité mixte (T-S) ............................59 Table des Matières VIII III.1.2 Résultats de simulation et expérimentaux ..........................................................61 III.1.2.1 Résultats de simulation :.................................................................................61 III.1.2.2 Résultats expérimentaux .................................................................................64 III.2Commande directe de puissance prédictive DPC..........................................................66 III.2.1 Principe du contrôle DPC prédictif ...................................................................66 III.2.1.1 Calcul des puissances instantanées .................................................................67 III.2.1.2 Modèle prédictif du filtre actif parallèle triphasé ...........................................67 III.2.1.3 Prédiction des références ................................................................................69 III.2.1.4 Sélection du vecteur de commande optimal ...................................................69 III.2.2 Résultats de simulation est expérimentaux.........................................................70 III.2.3 Résultats de simulation.......................................................................................70 III.2.3.1 Comportement du FAPP en régime permanant ..............................................70 III.2.3.2 Comportement du FAP en régime transitoire .................................................72 III.2.4 Résultats expérimentaux.....................................................................................74 III.2.4.1 La mise en service du FAP (régime permanent).............................................74 III.2.5 Variation de la charge non linéaire.....................................................................77 III.3Etude comparative .........................................................................................................78 Conclusion……………………………………………………………………………………80 Chapitre IV Association du FAP avec un Générateur PV Introduction………………………………………………………………………………….82 IV.1Modélisation de la chaine de conversion photovoltaïque..............................................82 IV.1.1 Modélisation du générateur PV ..........................................................................82 IV.1.1.1 Caractéristiques I-V et P-V d’un module PV .................................................83 Impacts de la température et de l’éclairement sur les courbes I-V et P-V .........84 IV.1.2 Modélisation du Convertisseur DC-DC (boost) .................................................85 IV.1.2.1 Méthodes MPPT proposées ............................................................................87 Algorithme MPPT basé sur la logique floue ......................................................87 Algorithme MPPT basé sur le Mode glissant.....................................................89 Table des Matières IX IV.2Association du générateur PV au filtre actif..................................................................91 IV.3Résultats de simulation et expérimentaux .....................................................................92 IV.3.1 Résultat de simulation ........................................................................................92 IV.3.2 Résultats expérimentaux.....................................................................................96 IV.3.3 Etude comparative ............................................................................................105 Conclusion…………………………………………………………………………………. 106 Conclusion Générale ............................................................................................................108 Références Bibliographiques ...............................................................................................110 Annexes……………………………………………………………………………………..121 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0801 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Magazin |
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