Étude et validation par simulation d'une stratégie de contrôle multitâches pour un onduleur quasi Z source dédié aux systèmes photovoltaïques interfacés avec le réseau électrique

Dridi, Seifeddine (2024). Étude et validation par simulation d'une stratégie de contrôle multitâches pour un onduleur quasi Z source dédié aux systèmes photovoltaïques interfacés avec le réseau électrique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Cette étude se penche sur la conception et la validation d’un algorithme de contrôle multitâche pour une meilleure intégration au réseau électrique monophasé d'un système PV en utilisant un onduleur quasi Z source. L'analyse inclut une évaluation approfondie du dimensionnement des panneaux PV. Ainsi, une analyse détaillée de l'architecture du QZSI est fournie. Dans le but d'optimiser l'efficacité du système PV et de simplifier la mise de puissance dans le réseau électrique, un algorithme de contrôle multitâches est développé et testé. La loi de commande globale de cette approche de contrôle est dérivée d'une combinaison de techniques incluant la logique floue, la transformation de Park (d-q) et un algorithme de poursuite du maximum de puissance de type P&O. Pour notre étude, l'algorithme de suivi de point de puissance maximale (MPPT) exploite une technique de court-circuit, tirant parti du réseau d'impédance du QZSI, ce qui élimine le besoin d'un convertisseur à CC-CC supplémentaire entre les panneaux PV et l'onduleur. En outre, le recours astucieux du filtre LCL et d’un filtre actif vise à améliorer la qualité des signaux de sortie au point de couplage commun. Pour répondre de manière efficace aux scénarios d'ombrage partiel, un algorithme économique innovant est introduit, fusionnant deux méthodes distinctes. Cette méthode innovante commence par identifier le point de puissance maximale, puis elle requiert l'activation de la méthode perturbation et observation (P&O) pour suivre ce point.

L'intégralité du système, incluant son algorithme de contrôle, est méticuleusement évaluée dans des environnements opérationnels exigeants au moyen de la plateforme Matlab Simulink, afin de garantir des performances optimales.

Titre traduit

Study and validation with a simulation of a multitask control strategy for a quasi-Z source inverter dedicated to photovoltaic systems interfaced with the grid

Résumé traduit

This research investigates the incorporation of a photovoltaic system into the grid through the implementation of a quasi-Z source inverter. The study encompasses a comprehensive analysis of PV panel sizing and a detailed examination of the QZSI architecture. To optimize the efficiency of the solar photovoltaic system and facilitate seamless power injection into the grid, a multitask control algorithm is meticulously formulated. This control strategy uses the fuzzy logic with the Park transform method (d-q) and P&O peak power point tracking algorithm. The MPPT system in this case employs a shoot-through technique due to the presence of the QZSI impedance network, which allows for the creation of short circuits. Additionally, an LCL and active filters are strategically deployed to enhance power quality at the PCC. To effectively address scenarios involving partial shading, an innovative economic algorithm is introduced, amalgamating two distinct methods. This novel approach initially identifies the peak power point and subsequently directs the P&O method to track this point.

The entire system, including its control algorithm, is meticulously evaluated in demanding operational environments using the Matlab Simulink platform, with the aim of ensuring optimal performance.

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 énergies renouvelables et efficacité énergétique". Comprend des références bibliographiques (pages 93-96).
Mots-clés libres:	système photovoltaïque, onduleur quasi Z source (QZSI), suivi du point de puissance maximale (MPPT), contrôleur direct-quadratique (d-q), contrôleur à logique floue, ombrage partiel, réseau monophasé, compensation harmonique, Matlab/Simulink
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Chandra, Ambrish
Codirecteur:	Codirecteur Rezkallah, Miloud
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	14 mars 2024 16:04
Dernière modification:	14 mars 2024 16:04
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3433

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