Etude et commande d’un système hybride photovoltaïque - éolien en mode connecté au réseau et îloté

Abstract

Le travail présenté dans cette thèse se focalise sur le contrôle et la gestion de puissance produite par un système hybride constitué par une éolienne à base d’une machine asynchrone à double alimentation (MADA), des panneaux photovoltaïques et des batteries de stockage. La structure du système hybride proposée est optimisée en utilisant des convertisseurs multiniveaux. La supervision du système est assurée par un algorithme de gestion qui gère le flux de puissances entre les différents composants du système hybride tant en mode connecté au réseau qu’en mode îloté. La transition entre les deux modes de fonctionnement est gérée par un algorithme de détection d’îlotage. Un contrôle local pour chaque générateur vient commander les grandeurs électriques internes (courants et tensions) afin de reproduire les puissances de références souhaitées. Dans cette approche, des nouvelles méthodes de contrôle local des courants adaptées aux convertis seurs NPC à trois niveaux et NPC-actif (ANPC) à cinq niveaux sont proposées. Nous avons montré en particulier comment les différents degrés de liberté offerts par la topologie ANPC sont exploités par la commande à base de l’hystérésis vectoriel (SVHCC) à zone circulaire pour réguler les courants de sorties, maîtriser la fréquence de découpage des cellules, tout en garantissant l’équilibrage des tensions aux bornes des condensateurs flottants. Pour remédier au problème de déséquilibre des tensions du bus continu, une contribution originale dans cette thèse consiste à interfacer ce dernier avec un hacheur boost multiniveaux (MBC). Par ailleurs, une stratégie de contrôle sans capteur de vitesse est appliquée à la MADA en se basant sur une boucle à verrouillage de phase de la fréquence du glissement pour l’estimation de la position et la vitesse de rotation.