Etude et Commande D’une Centrale Photovoltaïque Connectée Au Réseau Electrique

Abstract

La production d’énergie est indispensable à toutes les activités humaines avec le développement progressif de la vie moderne, les études écologiques ont démontré que la consommation énergétique croissante est accompagnée par une augmentation énorme de l'émission des gaz toxiques dans l’atmosphère, posant des questions cruciales sur le problème du réchauffement de la planète ce qui cause la pollution de l'air et de l'eau Ce qui cause un danger pour la vie humaine. Compte tenu de cette situation, les chercheurs et les opérateurs dans le domaine ont commencé de s'orienter vers les sources et les méthodes de production renouvelable et écologique, en exploitant les énergies propres sur la terre à l'image de l’énergie solaire, hydraulique, éolienne, géothermie…etc L'utilisation des systèmes photovoltaïques connectés au réseau est de plus en plus adoptée dans le monde durant la dernière décennie afin de répondre à la demande croissante d'énergie électrique vu plusieurs facteurs tels que le cout réduit des panneaux solaires ainsi que la maturité de cette technologie dans les marchés mondiaux. Ces centrales dites : « décentralisées » connaissent une implémentation grandissante sur des réseaux basse et moyenne tension. Cependant les applications de accrues l'énergie photovoltaïque nécessisstent d'améliorer les matériaux et les méthodes utilisés pour exploiter efficacement cette source d'énergie. Les principaux facteurs qui influent sur l'efficacité de ces centrales sont l'intensité du rayonnement solaire et les techniques de stockage. L'efficacité d'un GPV est limitée par les matériaux utilisés dans la fabrication du PV. Il est particulièrement difficile d’améliorer considérablement les performances de la cellule d'où la nécessiter de contrôler adéquatement les GPV connectés au réseau afin d'améliorer leur l’efficacité global Dans ce contexte, l’objectif de notre travail est l'étude d'une centrale solaire connectée au réseau électrique tout en adoptant des approches de commandes adéquates permettant la maximisation des puissances fournies par le générateur photovoltaïque en utilisant des lois de commande pour contrôler le GPV au niveau de la source et la synchronisation de la puissance injectée au réseau avec sa fréquence. Ce travail est structuré en une introduction générale, quatre chapitres principaux, et une conclusion générale.Dans le premier chapitre, on présente des généralités sur les énergies photovoltaïques et des progrès dans ce domaine ainsi que les topologies des centrales PV avec un aperçu sur la stratégie de l'Algérie dans ce domaine. Dans le deuxième chapitre, on présente des généralités sur les systèmes photovoltaïques. Le Principe de la conversion photovoltaïque est explicité ainsi que les types de cellules photovoltaïques. La modélisation des composants du système étudié : le générateur PV, les convertisseur DC/DC Boost et le convertisseur DC/AC est explicitée Dans troisième chapitre, on présente la commande MPPT P&O du convertisseur DC/DC ainsi que l'approche du contrôle vectoriel du convertisseur DC-AC (l’onduleur). Le dernier chapitre présente les résultats de simulation par le logiciel de simulation Matlab/Simulink, de la centrale photovoltaïque connectée au réseau sous l'effet d'éclairement et de charge variables.