Gestion de l'énergie et de contrôle pour les hybrides sources d'énergie renouvelables en zone rurale

Energy management and control for hybrid renewable energy sources in rural area

• Auteur / Autrice : Rana Ahmed
• Direction : Kouider Nacer M'Sirdi, Abdelaziz Naamane
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique
• Date : Soutenance le 27/11/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Ahmed Rachid
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Giuseppe Marco Tina
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Khalil Kassmi, Giuseppe Marco Tina

Mots clés

Mots clés contrôlés

ESS (logiciel)

Énergie -- Stockage

Production -- Gestion

Énergies renouvelables

Mots clés libres

Photovoltaïque hybride

Maximum Power Point

Puissance maximale Tracking Point

Perturbons et Observer

Stateflow

Hybrid Photovoltaic (PV)

Maximum Power Point (MPP)

Maximum Power Point Tracking (MMPT)

Perturb and Observe (P&O)

Stateflow

Résumé

Cette thèse propose principalement, un algorithme État-Flow MPPT basé P&O, amélioré avec deux degrés de liberté, dans lequel le système événementiel (MPPT) de comportement est modélisé par le décrivant en terme de transition entre les états, sous certaines conditions. Secondairement, un algorithme étendu MPPT, base d'exploitation en parallèle de l'état-débit est en outre proposé d'être une solution difficile pour le contrôle indépendant du système hybride, où la caractéristique de contrôle continu peut se présenter au cours d'un certain état de travail tout en discrète, est indiquée le long des transitions d'état. Deux configurations possibles pour le système hybride sont proposées : deux convertisseurs DC/DC séparés, et un convertisseur de sortie unique à double entrée (DISO) de configurations. Enfin, il est proposé, un comportement du système DC modélisation utilisant État-Flow, menant à l'ensemble de la conception de la stratégie de commande qui concernent RES MPPT, RES et la coordination BESS, la stabilité du système d'alimentation et de régulation de la tension du bus DC. La simulation et les résultats expérimentaux valident l'efficacité et l'applicabilité de l'algorithme proposé. Les deux résultats montrent la supériorité du MPPT basé proposé État-Flow pour réduire les oscillations de puissance RESs à l'état d'équilibre dans diverses conditions d'exploitation, en plus de son démarrage plus rapide, et l’opération de transition sans divergence de la MPP, selon des conditions météorologiques variables.

This thesis primarily proposes, an improved P&O based State-Flow MPPT algorithm featuring two degree of freedom, in which the event driven system (MPPT) behaviour is modelled by describing it in terms of transitions among states under certain conditions. Secondarily, an extended parallel operating State-Flowbased MPPT algorithm is further proposed to be a challenging solution for the independent control of the hybrid system, where continuous control characteristic can present during a certain working state while discrete one is indicated along state transitions. Two possible configurations for the hybrid system are proposed; two separate DC/DC converters and dual input single output converter (DISO) configurations. Finally it is proposed, DC system behaviour modelling using State-Flow leading to the whole control strategy design which concern RESs MPPT, RESs and BESS coordination, power system stability and DC bus voltage regulation.Simulation and experimental results validate the effectiveness and applicability of the proposed algorithm, both results show the superiority of the proposed State-Flow based MPPT in reducing the RESs power oscillations at steady-state in various operating conditions in addition to its faster start-up and transition operation without divergence from the MPP during sudden varying weather conditions.