Etude comparative des techniques de maximisation de puissance d'un module photovoltaïque

Abstract

Cette thèse présente une étude comparative complète de trois techniques de maximisation de puissance, à savoir P&O, IC et PSO, dans les systèmes photovoltaïques. L'objectif de l'étude est d'évaluer et de comparer l'efficacité de ces techniques en termes d'extraction de puissance, de temps de réponse et de précision de suivi. La recherche commence par une revue approfondie de la littérature afin d'établir les bases théoriques et la compréhension des trois techniques de maximisation de puissance, en mettant l'accent sur la manière dont elles contrôlent les convertisseurs élévateurs à l'aide d'un signal PWM. Les algorithmes P&O et IC, couramment utilisés dans les systèmes photovoltaïques, sont étudiés et analysés, en mettant en évidence leurs principes de fonctionnement, leurs avantages et leurs limites. L'algorithme PSO, une méthode d'optimisation basée sur la population, est présenté comme une alternative potentielle pour la maximisation de puissance dans les systèmes photovoltaïques. Un modèle de simulation complet est développé à l'aide de l'outil MATLAB/SIMULINK pour simuler et évaluer les performances des trois techniques. Le modèle prend en compte différents facteurs, notamment les caractéristiques des modules photovoltaïques, les conditions environnementales et les paramètres du système. Les résultats de la simulation sont analysés pour évaluer l'efficacité de l'extraction de puissance, la vitesse de réponse et la précision de suivi de chaque technique dans différentes conditions. On observe que les algorithmes P&O et IC offrent des temps de réponse rapides et un suivi relativement précis dans des conditions stables. Cependant, ils peuvent souffrir d'oscillations drastiques, ce qui entraîne des pertes de puissance significatives lors du suivi du point de puissance maximale. En revanche, le PSO présente une convergence et des temps de réponse plus lents, mais offre une meilleure précision de suivi et une stabilité accrue, avec très peu voire pas d'oscillations autour du point de puissance maximale. La thèse explore également l'impact des paramètres de l'algorithme tels que la taille de pas sur P&O et IC. L'optimisation des paramètres pour les algorithmes P&O, IC et PSO est étudiée afin d'améliorer leurs performances et d'atteindre une efficacité d'extraction de puissance optimale. Dans l'ensemble, cette thèse contribue à la compréhension des techniques de maximisation de puissance dans les systèmes photovoltaïques en réalisant une étude comparative complète des algorithmes P&O, IC et PSO. Les résultats fournissent des informations précieuses aux concepteurs de systèmes et aux chercheurs pour choisir la technique la plus appropriée en fonction des exigences spécifiques du système photovoltaïque, des conditions environnementales et des critères de performance souhaités.