Commandes Avancées Des Systèmes Photovoltaïques Dédiées A L’amélioration De La Qualité De L’énergie Dans Les Réseaux Electriques

Abstract

Cette thèse explore des stratégies de contrôle avancées pour les systèmes photovoltaïques (PV), en mettant l'accent sur l'amélioration de la qualité de l'énergie et l'injection efficace de l'énergie dans le réseau. Les limites des convertisseurs boost conventionnels (CBC) sont abordées en utilisant un convertisseur boost entrelacé à quatre branches (CBEQB), qui offre une réduction des ondulations, une efficacité améliorée et une adaptabilité aux applications de haute puissance. Les algorithmes de suivi du point de puissance maximale (SPPM) basés sur la logique floue et la méthode de conductance incrémentale sont comparés, la logique floue démontrant des performances supérieures en termes de vitesse de convergence et de réduction des ondulations de tension. Des stratégies de contrôle non linéaires, notamment le backstepping (BS), le contrôle par mode glissant (CMG) et le contrôle par mode glissant super-twisting (CMGST), sont mises en oeuvre et comparées aux contrôleurs traditionnels proportionnels-intégraux (PI) pour le FLIBC. Le CMGST présente les meilleures performances en éliminant le phénomène de chattering et en offrant une réponse rapide. Pour l'intégration au réseau, une stratégie classique de contrôle direct de la puissance (CDP) utilisant une table de commutation est initialement explorée pour le système photovoltaïque multifonctionnel connecté au réseau (PMCR) basé sur le CBEQB. Ce système montre des performances supérieures par rapport au système PMCR basé sur le CBC, en particulier en termes de réduction des ondulations de puissance, de diminution des dépassements et de réduction de la distorsion harmonique. Ces améliorations mettent en évidence l'efficacité accrue et la fiabilité du système basé sur le CBEQB dans les applications photovoltaïques connectées au réseau. Ensuite, une stratégie CDP améliorée, combinée à une modulation vectorielle (MV) et à un contrôleur BS optimisé par l'algorithme du loup gris (ALG), est proposée. Les résultats de simulation valident l'efficacité des schémas de contrôle proposés pour atteindre une régulation précise de la puissance, minimiser la distorsion harmonique, réduire les ondulations de puissance et améliorer la stabilité du réseau dans diverses conditions d'exploitation, notamment les variations de l'irradiation solaire et des charges. Le contrôleur BS optimisé par ALG démontre des performances supérieures par rapport aux contrôleurs PI dans la stratégie CDP-MV. Cette recherche contribue au développement de solutions de contrôle robustes et efficaces pour l'intégration des systèmes PV dans les réseaux électriques modernes, ouvrant la voie à une meilleure qualité de l'énergie et à un avenir énergétique plus durable.