Etude d’une machine asynchrone dédiée à un système de pompage photovoltaïque

Abstract

’objectif de ce travail est l’étude d’une machine asynchrone dédiée au pompage photovoltaïque qui se compose d’un générateur photovoltaïque, de convertisseurs d’électroniques de puissance et d’un groupe motopompe. Dans le premier chapitre, nous avons présenté des généralités sur l’énergie photovoltaïque et sur les systèmes de pompage utilisant cette dernière comme source d’énergie. A sa fin, nous avons choisi les différents éléments du système étudié. Le deuxième chapitre a été consacré à la modélisation des différentes composantes du système photovoltaïque. On a présenté le modèle du générateur photovoltaïque à une diode qui présente un bon compromis entre simplicité et précision. Ensuite, nous avons simulé un panneau (module) photovoltaïque pour différents ensoleillements et températures afin de tracer les différentes caractéristiques (courant/ tension et puissance / tension) ainsi que le convertisseur statique appelé convertisseur DC-DC (boost). Pour exploiter les générateurs photovoltaïques au maximum, une commande MPPT a été utilisée pour permettre le fonctionnement au PPM. Nous avons utilisé l’algorithme Perturbation et observation "P&O" car il a une structure de régulation simple et peu de paramètres de mesure. Dans le troisième chapitre nous avons abordé le système Motopompe, à commencer par la modélisation de la MAS en nous basant sur les équations électriques et mécaniques qui régissent le comportement de la machine, ensuite nous avons abordé brièvement la modélisation de la partie d’alimentation (onduleur de tension à deux niveaux) et sa commande, enfin nous avons reporté le principe ainsi que la modélisation de la pompe centrifuge en tenant comptes des pertes de charges linéaires et singulières. Le dimensionnement et la simulation du système de pompage photovoltaïque a été présenté dans le quatrième chapitre, au cours duquel nous avons obtenu des résultats plutôt satisfaisants, bien que loin d’être parfaits. D’après les résultats de simulation on a constaté que : ? Une bonne dynamique du couple résistant et électromagnétique qui ceux sont confondus ensemble. ? Le débit suit la variation de la vitesse qui dépend de la puissance photovoltaïque qui est dû aux variations des conditions météorologiques (éclairement et température).Nous avons constaté aussi que la tension de bus continu suit les variations de l’ensoleillement et de la température. Les résultats de ce travail nous permettent de dégager les perspectives suivantes : Il serait intéressant d’utiliser d’autres techniques MPPT pour maximiser la puissance du générateur photovoltaïque tel que la logique floue, la méthode de conductance incrémentielle, la méthode neuro-floue…… Utiliser d’autres modèles mathématiques du générateur photovoltaïque. Concrétisation pratique de ce travail sur un banc d’essai expérimental. Ajouter un régulateur pour la régulation de la vitesse et de la tension du bus continu