Implémentation en temps réel d’un modèle flou Takagisugeno du convertisseur DC-DC

Abstract

résume L'expansion de la société industrielle moderne et la croissance rapide de lapopulation ont entraîné une augmentation de la consommation d'énergie électrique. Cette énergie est généralement générée par des combustibles fossiles tels que le charbon,le pétrole et le gaz naturel.Ces combustibles représentent des sources limitées en raisonde leur utilisation abondante. En outre, les problèmes de sécurité et d'élimination desdéchets ont poussé les chercheurs de penser aux énergies renouvelables. Actuellement, latechnologie se concentre sur le développement de sources d'énergie renouvelables tellesque l'énergie solaire photovoltaïque, l'énergie éolienne, la bioénergie et l'énergiegéothermique. L'énergie solaire photovoltaïque (PV) est la source d'énergie qui connaîtla croissance la plus rapide car elle est disponible gratuitement, inépuisable, formed'énergie propre (moins polluante), fonctionne silencieusement, a un faible coût defonctionnement et peut être adaptée à la production souhaitée à des fins spécifiques(puissance nette). Le travail présenté dans cette thèse vise à améliorer les performances descontrôleurs du convertisseur boost pour extraire le maximum de puissance à la charge àl'aide d'un algorithme de poursuite du point de puissance maximale (MPPT). A cet effet,la première partie de cette thèse est consacrée à l’étude des différentes techniquesMPPTs suivants : perturbation et observation (P&O), conductance incrémentale (IC),logique floue de type Takagi-Sugeno et l’algorithme d’optimisation d’essaim departicules (PSO).

Abstract: The expansion of the modern industrial society and the rapid population growthhas led to the increase of electrical energy use. This energy is generally generated by fossil fuels as coal, oil, and natural gas. These fuels represent limited sources because of the abundant use. Also, safety concerns and waste disposal problems have motivated scientists to think about renewable energy. Nowadays, power hydro, biomass plants, wind energy and especially photovoltaic arrays (PV) are considered fastest growing. However, the output voltage of PV array suffers from some limiting factors. These factors are related to the quality of cell material and environmental conditions, such as: irradiation, temperature and the nonlinearity of their characteristics which imposes the necessity of adding a DC-DC converter between the system and the load. The present work aims to improve the performance of the converter controllers to extract the maximum power to the load by using a maximum power point tracking (MPPT) algorithm. In this context, the first part of the present thesis is devoted to the study of the different MPPTs techniques such as: perturbation and observation (P&O), Incremental Conductance (IC), fuzzy logic (FL) and particle swarm optimization algorithm.

أدى التطور الصناعي الحديث والنمو السكاني السريع إلى زيادة استخدام الطاقة الكهربائية بشكل متزايد حيث يتم توليدها من مصادر مختلفة ومحدودة كالفحم النفط والغاز الطبيعي. ويؤدي استعمالها إلى الكثير من المخاطر كالسلامة والتخلص من النفايات. الشيء الذي حفز الكثير من الباحثين في إيجاد طاقات جديدة ومستدامة كالطاقة الكهرومائية ، الكهروضوئية (PV) المتمثلة في إنتاج الطاقة من الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية عن طريق أنظمة خاصة. حيث تعاني هذه الأخيرة من عوامل كثيرة والتي ترتبط بجودة مادة الخلية والظروف البيئية ، مثل الإشعاع ودرجة الحرارة، وعدم خطية خصائصها مما يفرض ضرورة إضافة محول DC-DC بين النظام والحمل. يتناول هذا العمل تحسين فعالية تقنيات التحكم لمحول رافع لاستخراج أقصى قدر من الطاقة باستعمال نظام تتبع نقطة الطاقة القصوى ( MPPT). في هذا السياق الجزء الأول موجه لدراسة مختلف تقنيات MPPT: تقنية الاضطراب والمراقب (P&O),تقنية التوصيل ألتزايدي , (INC) تقنية المنطق الضبابي,( FL) وخوارزمية تحسين سرب الجسيمات (PSO).