Optimisation de deux systèmes de génération renouvelable (photovoltaïque et éolienne) connectés au réseau

Abstract

Pour un développement écologique et économique, les sources d'énergie renouvelable (photovoltaïque et éolienne) constituent actuellement une bonne alternative. Le présent travail traite une étude de modélisation et d’optimisation d’un système de conversion photovoltaïque-éolien connecté au réseau. La première partie de cette thèse dresse un état de l'art de différentes topologies pour les deux types de conversion d'énergie. La seconde partie est consacrée à la production d'électricité sur un réseau grâce à une machine asynchrone à double alimentation. L'originalité de cette machine, utilisée dans un système éolien, est de pouvoir contrôler l'échange de puissance entre le stator et le réseau en agissant sur les signaux rotoriques via un convertisseur bidirectionnel. Dans cette optique une commande vectorielle en puissance active et réactive statoriques est mise en œuvre. Cette commande est élaborée et testée en synthétisant trois types de régulateurs robustes: mode glissant d'ordre un, d'ordre supérieur et adaptative à modèle de référence. Les performances du dispositif sont analysées et comparées en termes de suivi de consigne, robustesse, et rejet de perturbations. De plus en supposant la caractéristique de la turbine inconnue, la recherche du point de puissance maximale est effectuée en utilisant un algorithme MPPT basé sur la théorie de la logique floue. La réalisation d'un banc d'essai de 1kW, dans un environnement d'une carte dSPACE1104 au laboratoire LGEB, a permit de valider la troisième technique proposée. La troisième partie, traite la production optimale d'électricité, par une topologie de conversion d'énergie photovoltaïque. Un seul étage de conversion joue un double rôle: d'une part une optimisation de la source primaire, sans régulation de la tension du bus continu via un algorithme MPPT à Incrément de conductance modifié. D'autre part un contrôle vectoriel de la puissance active et réactive par une commande de courant à hystérésis est mis en œuvre. Cette étude est vérifiée par des tests de simulation, dont les résultats sont satisfaisants.