Etude et conception d'une stratégie de commande d'un onduleur connecté au réseau électrique

Abstract

Le recours aux énergies renouvelables au cours de cette dernière décennie a montré que ces dernières pouvaient contribuer à grande échelle à la solution aux problèmes d’approvisionnement en énergie, non seulement au regard de critères écologiques, mais aussi en raison de leur structure décentralisée. Dans ce travail, quelques modèles de convertisseurs et leurs stratégies de commande pour la production de l’énergie électrique d’origine photovoltaïque (PV) ont été d’abord étudiés. Un convertisseur, pour un système photovoltaïque connecté au réseau, ayant une architecture simple est ensuite proposé puis réalisé. Ce système se compose d’un convertisseur DC/DC (Hacheur boost), d'un onduleur en pont, d’un transformateur (110/220V) et d’un filtre. La commande est à base de microcontrôleurs PIC. Le sujet étant extrêmement vaste, la conception a surtout porté sur la partie commande et la partie électronique de puissance, même si de nombreux autres points ont été abordés d'une façon théorique. Pour décrire cela, ce mémoire est présenté en cinq chapitres: Le premier rappelle les principes de base de la conversion photovoltaïque ainsi que les principales relations les caractérisant. Le chapitre deux fournit une vue d'ensemble des systèmes photovoltaïques reliés au réseau électrique et explore les différentes topologies d'onduleurs les plus fréquemment utilisées qui permettent cette liaison. Le chapitre trois décrit certains types de convertisseurs constituant les systèmes photovoltaïques connectés au réseau. Ce chapitre inclut également des sections sur des techniques de commande de ces convertisseurs comme la modulation de largeur d’impulsion dite MLI. Le chapitre quatre dresse le schéma fonctionnel de la maquette du système photovoltaïque proposé, puis simulé par le logiciel PSIM. Ce chapitre inclut également les résultats de simulation obtenus. Dans le chapitre cinq nous présentons le système de production réalisé au laboratoire d’électrotechnique de l’Université de Béjaia ainsi que l’explication des différents blocs qui le constituent avec les résultats obtenus. Enfin une conclusion clôt ce mémoire.