Etude et conception des onduleurs monophasés photovoltaïques connectés et non-connectés au réseau

Abstract

Dans un contexte de transition énergétique, l’intégration de l’énergie solaire photovoltaïque représente une solution stratégique, bien que confrontée à des défis techniques majeurs. L’intermittence de la production, due aux variations climatiques, et les exigences strictes d’injection dans le réseau nécessitent des solutions avancées pour garantir stabilité et performance. Ce mémoire analyse les problématiques liées à l’optimisation de l’injection d’énergie, à la gestion des fluctuations de production, et à la fiabilité en mode îloté. Une étude comparative approfondie des systèmes connectés et isolés est menée, avec un accent sur la synchronisation réseau (PLL) et les performances des filtres LCL, qu’ils soient amortis ou non. Les résultats obtenus permettent de proposer des stratégies de commande et des architectures adaptées, contribuant à l’amélioration de l’efficacité énergétique, de la stabilité dynamique et de la résilience des systèmes photovoltaïques selon les contextes d’utilisation. In the context of energy transition, the integration of photovoltaic (PV) solar energy has emerged as a key solution, despite significant technical challenges. These include the intermittent nature of solar production affected by climatic variations and strict grid injection requirements to ensure power quality and system stability. This thesis addresses three core issues: optimizing power injection in compliance with grid codes, managing production fluctuations, and ensuring reliability in islanded (off-grid) operation. A comparative analysis of grid-connected and standalone PV systems is conducted, with particular focus on grid synchronization (via PLL) and the performance of LCL filters, both damped and undamped. The results lead to tailored control strategies and system configurations aimed at enhancing the energy efficiency, dynamic stability, and resilience of photovoltaic systems across diverse operating scenarios