Contribution à la commande non linéaire des systèmes photovoltaïques

Autor: Stitou, Mohamed
Přispěvatelé: Mohamed, Stitou, Université Hassan 1er [Settat], Université Mohammed V de Rabat (Maroc), Fatima Zahra Chaoui
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Automatique / Robotique. Université Mohammed V de Rabat (Maroc), 2021. Français
Popis: In order to maximize the power delivered by the photovoltaic (PV) panels, MPPT (for Maximum Power Point Tracking) technique is generally used. MPPT controllers and techniques design is based on the PV generator (PVG) output voltage and/or current measurement. However, in several practical situations, the PVG is installed at great distance from the converter so as to benefit from better amounts of daily sunlight. Thus, PVG output voltage and current become inaccessible to measurement using conventional sensors. Moreover, the long electric cable would have significant effects, by its own parameters, on the MPPT control effectiveness.In this thesis, a non linear control of PV systems is developed. It ensures the MPPT objective achievement without resorting to measurement of electrical quantities at the PVG output, while compensating for possible effects of the PV cable on MPPT control performance. Firstly, based on a model of the PV system in which PV cable parameters are considered to be of known and certain values, an output feedback control-based MPPT is designed. It is built upon a high gain observer that provides estimates of PVG output voltage and current using only current and voltage measurements taken at the other side of the cable (converter side). Afterwards, in order to take account of cable parameters uncertainties, an adaptive nonlinear controller is developed on the basis of an adaptive extended Kalman like observer. It achieves the MPPT objective of the PV system regardless the cable parameters uncertainties. The control laws are synthesized by mean of backstepping approach. The stability, in the sense of Lyapunov, of the proposed observers and developed MPPT controllers is theoretically proved and their performance is validated by simulation.
Afin de maximiser la puissance délivrée par les panneaux photovoltaïques (PV), la technique MPPT (pour Maximum Power Point Tracking) est généralement utilisée. La conception des régulateurs et techniques MPPT est basée sur la mesure de la tension et/ou du courant en sortie du générateur photovoltaïques (PVG). Toutefois, dans plusieurs situations pratiques, le PVG est installé à grande distance du convertisseur pour bénéficier de meilleures quantités journalières d’ensoleillement. Ainsi, la tension et le courant en sortie du PVG deviennent inaccessibles à la mesure par des capteurs classiques. De plus, le long câble électrique pourrait affecter considérablement, par ses paramètres propres, l’efficacité de la commande MPPT.Dans cette thèse, une commande non linéaire pour les systèmes PV est développée. Elle permet d’assurer l’objectif MPPT sans avoir recours à la mesure directe des grandeurs électriques en sortie du PVG, tout en compensant les effets éventuels du câble PV sur les performances de la commande MPPT. D’abord, en se basant sur un modèle du système PV dans lequel les paramètres du câble PV sont considérés de valeurs connues et certaines, une commande à retour de sortie visant à assurer l’objectif MPPT, est conçue. Elle est basée sur un observateur d’état à grand gain qui fournit les estimés de la tension et du courant du PVG en mesurant seulement la tension et le courant à l’autre bout du câble PV (coté convertisseur). Ensuite, en vue de tenir compte des incertitudes des paramètres du câble, une commande non linéaire adaptative est développée sur la base d’un observateur de Kalman étendu adaptatif. Elle permet d’assurer l’objectif MPPT du système PV en dépit des incertitudes affectant les valeurs des paramètres propres du câble. Les lois de commande sont synthétisées en utilisant l’approche backstepping. La stabilité, au sens de Lyapunov, des observateurs proposés et commandes MPPT développées est prouvée théoriquement et leurs performances sont validées par simulation.
Databáze: OpenAIRE
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