Commande non linéaire d’un Hacheur Parallèle Connecté à une Source Photovoltaïque
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Date
2024-07-15
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Publisher
University of M'sila
Abstract
FR
Les travaux ce mémoire sont focalisés sur la modélisation et la commande non linéaire d’un Hacheur parallèle Connecté à une source photovoltaïque. Le Hacheur parallèle est souvent utilisé dans les systèmes photovoltaïques pour extraire la puissance maximale de la source photovoltaïque et pour booster également la tension de cette dernière au niveau nécessaire au bus continu.
Premièrement, ce travail commence par la modélisation de la source photovoltaïque. Initialement, un modèle analytique de la cellule photovoltaïque est développé. Ce modèle est ensuite étendu pour un panneau photovoltaïque, puis pour un générateur photovoltaïque. Ces modèles ont été validés en analysant leurs dynamiques vis-à-vis les variations des conditions climatiques.
Deuxièmement, nous avons présenté une structure de commande à base des régulateur PI et la modulation PWM pour contrôler un hacheur parallèle connecté à un générateur photovoltaïque. Nous avons commencé par la modélisation du hacheur parallèle et le dimensionnement de ses composants passifs. Ensuite nous avons détaillé la synthèse des régulateur PI en utilisant la méthode des placement des pôles. Enfin, nous avons évaluer les performance de la commande vis-à-vis la variation de l’irradiation solaire et de la température.
Troisièmement, nous avons présenté une commande par mode glissant dans l’objectif de booster les performances du système étudié. Tout d'abord, la théorie de cette technique de contrôle est brièvement introduite. Ensuite, la synthèse des régulateurs en mode glissant utilisés ont été bien détaillée. Afin de montrer l'efficacité du régulateur mode glissant par rapport au régulateur PI, une comparaison ont été également élaborée. Le résultat de cette comparaison a été démontré que le régulateur en mode glissant est plus performant en termes de temps de réponse, de dépassements et d'erreur statique.
EN
The work of this thesis focuses on the modeling and nonlinear control of boost converter connected to a photovoltaic source. The boost converter is often used in photovoltaic systems to extract the maximum power from the photovoltaic source and also to boost its voltage to the level required for the DC- bus.
First, an analytical model of the photovoltaic cell is developed. This model is then extended for a photovoltaic panel, and subsequently to a photovoltaic generator. The developped models have been validated by analyzing theire dynamics against the variations of climatic conditions.
Second, we presented a control structure based on PI controler and PWM modulatiuon for boost convertre connected to a photovoltaic generator. First, we modeled the boost converter and determined the sizes of its passive components. Then we detailed the synthesis of the PI controllers and the calcul of their parameters. Finally, we evaluated the performance of the control structure with respect to the variation of solar irradiation and temperature.
Third, we presented a sliding mode control in order to enhance the system performance . First, the theory of this control technique is briefly introduced. Then, the synthesis of the sliding mode controllers has been well detailed. In order to show the efficiency of the sliding mode controller compared to the PI controller, a comparison has been also developed. This comparison has been shown that the sliding mode controller is more efficient in terms of response time, overshoots and static error.
Description
Keywords
Energie photovoltaïque, Hacheur parallèle, PWM, MPPT, régulateur PI, Régulateur mode glissant.