Commande prédictive d'un système photovoltaïque connecté au réseau

Abstract

Ce mémoire présente l'étude, la modélisation et la commande d'un système photovoltaïque (PV) connecté au réseau électrique. L'objectif principal est d'améliorer la qualité de l'énergie injectée et d'optimiser le rendement global du système face aux variations climatiques. La chaîne de conversion étudiée est constituée d'un générateur PV, d'un hacheur survolteur (Boost) contrôlé par les algorithmes MPPT (incluant une étude la méthode P&O sous conditions d'ombrage partiel), et d'un onduleur triphasé à deux niveaux. L'apport majeur de ce travail réside dans l'application de la Commande Prédictive (MPC) pour le contrôle de l'onduleur. Les résultats de simulation obtenus sous MATLAB/Simulink démontrent la supériorité de cette approche par rapport aux régulateurs classiques, offrant une dynamique ultra-rapide, une régulation robuste de la tension du bus continu تتناول هذه الرسالة دراسة ونمذجة والتحكم في نظام كهروضوئي (PV) متصل بالشبكة الكهربائية. ويتمثل الهدف الرئيسي في تحسين جودة الطاقة المحقونة في الشبكة وتعزيز الكفاءة الإجمالية للنظام في ظل التقلبات المناخية. وتتكون سلسلة التحويل المدروسة من مولد كهروضوئي، ومحول رفع الجهد (Boost) مُتحكَّم فيه بواسطة خوارزميات تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) - بما في ذلك دراسة لطريقة "الاضطراب والمراقبة" (P&O) في ظروف التظليل الجزئي - بالإضافة إلى عاكس (Inverter) ثلاثي الأطوار ثنائي المستويات. وتكمن المساهمة الجوهرية لهذا العمل في تطبيق تقنية التحكم التنبؤي (MPC) للتحكم في العاكس؛ حيث أظهرت نتائج المحاكاة - التي أُجريت باستخدام بيئة MATLAB/Simulink - تفوق هذا النهج على المنظمات التقليدية، إذ يوفر استجابة ديناميكية فائقة السرعة وتنظيماً متيناً لجهد ناقل التيار المستمر (DC bus).