| Titre : | Commande et Optimisation D’un Système de Dessalement Hybride : Solaire-Eolien |
| Auteurs : | Omar Charrouf, Auteur ; Achour Betka, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | MPPT,osmose inverse,dessalement,système hybride,optimisation |
| Résumé : |
Le présent travail de cette thèse traite l'étude d'un système de dessalement à osmose
inverse alimenté par source d’énergie hybride : solaire-éolien. La conception du système par l’analyse du gisement solaire et éolien d’un site réel ainsi que le dimensionnement optimal du système par la méthode de la probabilité de perte de puissance a été effectuée. Par ailleurs, des approches de commande ont été envisagées pour la gestion et l’optimisation énergétique du système pour assurer le fonctionnement optimal du système considérant les contraintes de fonctionnement des sources d’énergie variable. Un gestionnaire d'énergie intelligent basé sur les algorithmes des réseaux de neurone a été développé pour cette fin. Une commande en couple du générateur éolien basée sur des contrôleurs d'ordre fractionnaire a été adoptée sous le contrôle du gestionnaire d'énergie par l'approche réseaux de neurone RN imposant un certain nombre de modes de fonctionnement. Pour le générateur photovoltaïque , un contrôleur par recherche d'extremum (ESC) a été développé et ce pour assurer d'une part une maximisation de la puissance et d'autre par pour prendre en charge les moments d'ombrage survenant pendant le fonctionnement. Un control à flux orienté avec régulation du bus continu est proposé pour la MSAP entrainant l'unité d'osmose inverse afin d'acheminer la puissance générée par les sources de puissance sous le contrôle du gestionnaire RN. |
| Sommaire : |
Chapitre I
1.1 Introduction ........................................................................................................................ 4 1.2 Description des systèmes de dessalement ............................................................................ 4 1.2.1. Processus de distillation................................................................................................ 5 1.2.1.1 Distillation flash multi-étape(MSF)........................................................................ 5 1.2.1.2 Multi-effet distillation (MED) ............................................................................... 6 1.2.1.3. Distillation par compression de vapeur.................................................................. 7 1.2.2 Les procédés membranaires........................................................................................... 8 1.2.2.1 L’osmose inverse .................................................................................................... 8 1.2.2.2 Procédé de l'électrodialyse...................................................................................... 9 1.3 Etat de l’art des procèdes de dessalement associés aux énergies renouvelables (solaire/éolien)............................................................................................................................ 9 1.3.1 Couplage de la source éolienne avec le procédé d’osmose inverse. ........................... 11 1.3.2 Energie solaire associée au procédé RO...................................................................... 13 1.3..3 Systèmes de dessalement hybrides (solaire/éolien).................................................... 15 1.4 Conclusion.......................................................................................................................... 16 Chapitre II 2.1 Introduction ....................................................................................................................... 18 2.2 Architecture du système .................................................................................................... 18 2.2.1 Définition et choix de l’architecture ........................................................................... 18 2.3 -Présentation du générateur photovoltaïque ...................................................................... 19 2.3.1 -Modélisation d’un générateur photovoltaïque........................................................... 20 2.4 Modélisation de la batterie Ion-Lithium............................................................................ 23 2.5 Présentation du générateur éolien .................................................................................... 24 2.5.1 Modélisation de la turbine éolienne............................................................................ 24 2.5.1.1 Hypothèses simplificatrices pour la modélisation mécanique de la turbine ........ 24 2.5.1.2 Modélisation de la turbine................................................................................... 25 2.5.1.3 Modèle du multiplicateur.................................................................................... 27 2.5.1.4 Equation dynamique de l'arbre............................................................................ 27 2.6 Modélisation de la machine synchrone à aimants permanents ......................................... 28 2.6.1 Présentation de la machine synchrone........................................................................ 28 2.6.2 Hypothèses simplificatrices....................................................................................... 28 Table des Matières 2018 2.6.3 Mise en équation de la machine synchrone ............................................................... 29 2.6.3.1 Application de la transformation de Park............................................................ 30 2.6.3.2 Modèle de la machine synchrone à aimants permanents dans le repère lié au rotor .......................................................................................................................................... 31 2.7 Modélisation des convertisseurs....................................................................................... 33 2.7.1 Modèle du convertisseur alternatif-continu (AC – DC)............................................. 33 2.7.2 Modélisation statiques des convertisseurs DC-DC .................................................... 35 2.7.2.1 Modélisation aux valeurs moyennes.................................................................... 35 2.8 Modélisation de la pompe haute pression (HP) ................................................................ 36 2.8.1 Présentation de La pompe Grundfos CRN 3-23 ................................................... 37 2.8.1.1 Carctéristique Hauteur manométrique –Débit : H(Q) de la pompe ..................... 37 2.9 Modele de la membrane d’osmose inverse ....................................................................... 39 Chapitre III 3.1 Introduction ....................................................................................................................... 44 3.2 Gisement éolien à Illizi ...................................................................................................... 44 3.2.1 Méthodologie de calcul ............................................. Table des Matières 2018 Chapitre IV 4.1 Introduction ........................................................................................................................ 60 4.2 Description du gestionnaire d'énergie basé sur les réseaux de neurones .......................... 60 4.2.1 Stratégie de gestion de l'énergie .................................................................................. 61 4.2.2 Gestion de l'énergie par les réseaux de neurones ........................................................ 64 4.2.2.1 Les mécanismes d'apprentissage des RN :............................................................ 64 4.2.2.2 Détermination de l'algorithme RN pour la gestion d'énergie................................ 67 4.2.2.3 Les variables d' Entrée de l'apprentissage de l'algorithme RN ............................. 69 4.2.2.4 Résultats de test de l'apprentissage ...................................................................... 70 4.3 Commande rapprochée des différentes entités................................................................... 71 4.3.1 Choix de commande pour le générateur photovoltaïque ............................................. 71 4.3.1.1 Présentation de l'algorithme contrôle par recherche de l'extremum ................... 72 4.3.1.2 Principe de la méthode ESC ................................................................................. 73 4.3.1.3 Analyse de la stabilité du contrôle par recherche d'extremum ............................. 75 4.3.2 Commande en courant des batteries............................................................................ 77 4.3.4 Choix de commande de l’éolienne. ............................................................................. 78 4.3.5 Commande en couple de la GSAP .............................................................................. 79 4.3.5.1 Commande vectorielle à PI fractionnaire pour le générateur éolien................... 81 4.3.5.2 Présentation du correcteur PID d'ordre fractionnaire............................................ 81 4.3.5.3 Réglage du contrôleur PI fractionnaire de la GSAP. ............................................ 83 4.4 Commande de la MSAP ................................................................................................. 85 4.4.1 régulation du bus continu par théorie de lyapounov................................................ 86 4.5 Conclusion......................................................................................................................... 88 Chapitre V 5.1 Introduction ........................................................................................................................ 89 5.2 Choix des entrées ............................................................................................................... 89 5.2.1 Vitesse du vent......................................................................................................... 89 5.2.2 L’irradiation solaire ..................................................................................................... 90 5.2.3 Les variations de charge .............................................................................................. 91 5.3 Résultat du système de dessalement pour un profil d'été .................................................. 92 . 5.3.1 Résultats des générateurs de puissances.................................................................... 92 5.3.1.1Résultats de l'aérogénérateur.................................................................................. 95 Table des Matières 2018 5.3.1.2 Résultats du générateur photovoltaïque ................................................................ 96 5.3.2 . Résultats de la MSAP................................................................................................ 97 5.3.3 Résultats de la pompe centrifuge................................................................................. 99 5.3.4 Résultats du module RO............................................................................................ 101 5.4 Résultat du système de dessalement pour un profil d'hiver ............................................ 103 5.4.1 Résultats des générateurs de puissances.................................................................... 103 5.5 Performances du système de dessalement hybride........................................................... 105 5.6 Conclusion........................................................................................................................ 106 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0898 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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