Modélisation et simulation d’une commande MPPT d’un système photovoltaïque

Abstract

L’objectif de notre travail était d’étudier et de simuler une commande MPPT d’un système photovoltaïque qui est composé d’un générateur photovoltaïque associer a une charge capacitive, un étage d’adaptation convertisseur DC /DC, et un étage de commande pour piloter le convertisseur (la commande MPPT classique en l’occurrence P&O et CI et en suite les améliorées). Dans ce cadre nous avons présenté les systèmes d’énergie photovoltaïque et nous avons présenté d’une façon générale le principe de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique qui est réalisée à travers de matériaux semi-conducteurs. Après avoir fait la modélisation d’un générateur PV, nous avons vu le comportement du système photovoltaïque (caractéristique puissance-tension et caractéristique couranttension) par rapport aux variations climatiques. Les résultats de la simulation ont montré que la caractéristique du panneau photovoltaïque est directement liée essentiellement à ses conditions climatiques (l’ensoleillement et la température). Pour que le système photovoltaïque fonctionne à sa puissance maximale, il doit comporter un étage d’adaptation entre le générateur PV et la charge associé à une commande MPPT. Alors nous avons utilisé des algorithmes MPPT qui sont l’algorithme « perturbation et observation » (P&O) puis on l’à amélioré et on la nommée (P&OA) , et l’algorithme « Incrémental Conductance » (CI) qu’on a aussi amélioré et la nommée (CIA) commandée par un convertisseur élévateur (hacheur boost). Après avoir modélisé et simuler ces technique, nous avons donné les résultats de simulation dans de différentes figures. La commande MPPT soit la P&O améliorée ou la CI améliorée (CIA) permettent une meilleure adaptation entre le générateur photovoltaïque (GPV) et la charge. Cependant, l’étude comparative des résultats de simulation a permis de constater que la commande MPPT basée sur la CIA conduit à de meilleures performances pour de faibles et moyens ensoleillement et la P&OA conduit à de meilleures performances pour un fort éclairement. Par ce travail, nous souhaitons avoir apporté une contribution à l’étude des systèmes photovoltaïques et leurs commandes notamment MPPT classique et améliorée. Comme perspectives à ce travail, il serait intéressant de combiner entre la CI améliorée et la P&O améliorée pour avoir de meilleures performances, temps de réponse rapide et erreur au régime permanent très faible. Procéder à l’implémentation matérielle des techniques MPPT simulées, afin de valider les résultats de simulation et confirmer les performances obtenues