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Maximisation du transfert de l'énergie d'un champ photovoltaïque tenant compte du phénomène d'ombrage partiel : connexion réseau électrique

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Tapsoba, Gildas Ragnagnéwendé (2019). Maximisation du transfert de l'énergie d'un champ photovoltaïque tenant compte du phénomène d'ombrage partiel : connexion réseau électrique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’objectif de ce travail est de proposer des pistes d’optimisation, afin de minimiser les effets néfastes de l’ombrage partiel sur les systèmes des panneaux solaires photovoltaïques. Il existe dans la littérature un grand nombre de solutions pour l’extraction de la puissance maximale des panneaux solaires photovoltaïques. Dans ce mémoire, nous abordons d’un point de vue global différentes solutions nous permettant d’atteindre des rendements, fiabilités et flexibilités élevés.

Ainsi la modélisation à l’aide du logiciel Matlab/Simulink nous a permis d’exposer les limites des algorithmes de suivi de puissance maximale conventionnel sous différentes conditions d’ensoleillement en utilisant les configurations de champs solaires série-parallèle et Total tied cross. Nous avons alors développé et proposé un algorithme de maximisation capable de trouver le maximum global sous n’importe quel modèle d’ombrage partiel. Ensuite deux modes de commandes associés aux convertisseurs ont été étudiés. Il s’agit de la commande droop control mise à jour utilisé pour le parallélisme de plusieurs onduleurs monophasés et la commande Proportional-integral sliding mode pour le contrôle d’onduleurs triphasés. Ces commandes vont d’une part faciliter l’intégration accrue des systèmes solaires photovoltaïques au réseau tout en assurant une bonne qualité de l’énergie et d’autre part vont garantir un transfert optimisé de la production lors des phénomènes d’ombrage partiel. Nous avons également étudié la topologie des micro-onduleurs qui permet de minimiser l’impact négatif des ombrages partiels pour les installations de faibles puissances. Nous avons analysé le fonctionnement de deux types de micro-onduleurs avec isolation galvanique : le flyback et le boost à double inductance.

Titre traduit

Optimization of transfer of energy from a photovoltaic field taking into account the phenomenon of partial shadow : connection electric network-battery

Résumé traduit

The objective of this work is to propose optimization tracks, in order to minimize the harmful effects of partial shading on photovoltaic solar panels systems. There is a large number of solutions in the literature for extracting maximum power from photovoltaic panels. In this thesis, we approach the problem from a global point of view with different solutions that allow us to achieve high returns, reliability and flexibilities.

Thus, modeling using the Matlab / Simulink software allowed us to expose the limits of the conventional Maximum Power Monitoring (MPPT) algorithms under different sunshine conditions using the serial-parallel and total tied cross-solar field configurations. We then developed and proposed a maximization algorithm able to find the global maximum under any partial shading model. Then two control modes associated with the converters were studied. This is the modified droop control used for the parallelism of several single-phase inverters and the Proportional-integral sliding mode for the control of three-phase inverters. These controls have, on the one hand, facilitated the increased integration of photovoltaic systems into the grid while ensuring good energy quality and, on the other hand, have guaranteed optimized production during shading phenomena. We also studied the topology of microinverters that minimizes the negative impact of partial shading for low power installations. We have analyzed the operation of two types of micro-inverters with galvanic isolation: the flyback and the double inductance boost.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie électrique". Comprend des références bibliographiques (pages 129-133).
Mots-clés libres: panneau photovoltaïque, ombrage partiel, maximisation de puissance, convertisseur de puissance, Matlab, Simulink
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Al-Haddad, Kamal
Codirecteur:
Codirecteur
Hamadi, Abdelhamid
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 17 juin 2019 13:21
Dernière modification: 17 juin 2019 13:23
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2322

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