TABLE DE MATIERES
DEDICACE i
REMERCIEMENTS ii
TABLE DE MATIERES iii
LISTE DES FIGURES v
LISTE DES TABLEAUX vii
LISTE DES ABBREVIATIONS viii
LISTE DES SYMBOLES x
GLOSSAIRE DES TERMES xi
CHAPITRE 1 1
INTRODUCTION GÉNÉRALE 1
1.1 Contexte 3
1.2 Problématique générale 4
1.3 Objectifs 5
1.4 Hypothèse de recherche 6
1.5 Méthodologie de recherche adoptée 6
1.6 Délimitation de la recherche 7
1.7 Résultat attendu et contribution à la recherche
8
CHAPITRE 2 9
REVUE DE LA LITTERATURE 9
2.1 Introduction 9
2.2 La production décentralisée ou
génération distribuée 15
2.2.1 Application de la production distribuée 17
2.2.2 Les Génératrices de production
décentralisée ou d'énergie décentralisées
17
2.2.3 Les différents types de GED d'origine renouvelable
18
2.2.4 Croissance et évolution des GED sur le réseau
de distribution 22
2.3 L'utilisation de l'électronique de puissance dans la
génération décentralisée 23
2.4 Interface électronique de puissance pour les
systèmes de production distribuée 24
2.5 Conclusion 28
CHAPITRE 3 29
CONVERTISSEURS D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE 29
3.1 Introduction 29
3.2 Les systèmes de conversion d'électronique de
puissance 29
3.3 Types de convertisseurs 30
3.4 Modulation de largeur d'impulsion 39
3.5 Conclusion 40
CHAPITRE 4 41
CONTRÔLE, MODÉLISATION ET ANALYSE 41
4.1 Introduction 41
4.2 Les sources en continu 41
4.3 Modélisation de l'onduleur 42
4.4 Modélisation de l'onduleur à la sortie du
filtre 48
iv
4.5 Contrôle du filtre de sortie de l'onduleur 59
4.6 Conclusion 64
CHAPITRE 5 65
SIMULATION, RESULTATS ET DISCUSSION 65
5.1 Introduction 65
5.2 L'onduleur connecté au réseau 65
5.3 Sources d'entrée universelles 67
5.4 Résultats de la Simulation 69
5.5 Performances du système avec modifications de la
puissance active et réactive 77
5.6 Étude d'un mode directionnel inversé 88
5.7 Conclusion 93
CHAPITRE 6 94
CONCLUSION ET PERSPECTIVES 94
6.1 Conclusion 94
6.2 Perspectives 95
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE 96
ANNEXES 103
V
LISTE DES FIGURES
Figure 1. 1: les types de production 4
Figure 1. 2: Illustration de l'interface d'électronique de
puissance. 5
Figure 2. 1: Système d'alimentation distribué
(Jiang & Fahimi, 2011). 9
Figure 2. 2: Convertisseurs à couplage magnétique
(Tao et al., 2008 ) 12
Figure 2. 3: Convertisseurs à couplage électrique
14
Figure 2. 4 : énergie solaire 19
Figure 2. 5 : énergie éolienne 19
Figure 2. 6 : installation hydroélectrique 20
Figure 2. 7: Méthode de production de l'énergie
à travers la biomasse 21
Figure 2. 8: énergie géothermie 22
Figure 2. 9 : Répartition des types de GED (Mercier, 2015)
22
Figure 2. 10 : Schéma fonctionnel du System GD et
d'interface EP. 27
Figure 2. 11: Interface d'électronique de puissance dans
un système commun. 28
Figure 3. 1: Système de contrôle de convertisseur CC
- CC. 32
Figure 3. 2: Symbole BJT 33
Figure 3. 3 : symbole MOSFET 33
Figure 3. 4: Symbole de l'IGBT 35
Figure 3. 5 : Schéma de l'IST en demi-pont
monophasé à deux niveaux 37
Figure 3. 6 : Schéma de l'IST en pont complet 37
Figure 3. 7: (a) IST à trois fils, trois phases, deux
niveaux. (b) représentation symbolique de
l'IST à trois phases 38
Figure 3. 8: Représentation de la porteuse de signal MLI
40
Figure 4. 1: Convertisseur CC / CA bidirectionnel 43
Figure 4. 2 : Modèle d'une charge connectée au
réseau via un onduleur de tension 44
Figure 4. 3 : Circuit d'alimentation de charge connectée
au réseau via l'onduleur. 44
Figure 4. 4: Détermination des instants de commutation
dans le cas d'un intercepteur MLI. 46 Figure 4. 5 : alimentation de charge
connectée au réseau via un onduleur représenté par
le
modèle idéalisé. 47
Figure 4. 6 : Schéma triphasé connecté 50
Figure 4. 7 : Modèle par phase du filtre LCL. 51
Figure 4. 8 : réseau interconnecté à une
source d'alimentation en CC via un onduleur
(Reznik et al., 2014). 52
Figure 4. 9 : Modèle
harmonique monophasé d'un filtre LCL pour h?1 (Karshenas &
Saghafi,
2013). 53
Figure 4. 10: HLCL et HL par rapport au nombre
harmonique 54
Figure 4. 11: Représentation du modèle de filtre
LCL pour un onduleur triphasé 55
Figure 4. 12 : modèle de source de tension
contrôlée équivalente d'un onduleur de tension
avec filtre LC. 60
Figure 4. 13 : diagramme de phase
équivalent d'un onduleur de tension (modèle à source de
tension contrôlée) avec un filtre LCL
contrôlé en courant. 61
Figure 4. 14 : Structure de base de la boucle à
verrouillage de phase 62
Figure 4. 15 : Conception PLL dans la plateforme du logicielle
Psim 62
Figure 4. 16 : Représentation PLL dans un
référentiel synchrone 63
Figure 5. 1: Grid connected to the inverter model 66
Figure 5. 2: Modèle de contrôle du courant par le
contrôle PI direct 67
Figure 5. 3 : Convertisseur de tension d'entrée universel
68
Figure 5. 4 : tension de sortie de l'onduleur avant le filtre
69
Figure 5. 5 : courant de sortie de l'onduleur 70
Figure 5. 6 : Courant de sortie triphasé de l'onduleur
70
Figure 5. 7 : Courant de sortie filtré triphasé de
l'onduleur 71
vi
Figure 5. 8 : Tension de sortie filtrée de l'onduleur:
tension de la ligne (Vline) et la tension de
phase (Vphase). 71
Figure 5. 9 : Tension de sortie triphasée de l'onduleur
filtrée connecté au réseau 72
Figure 5. 10 : Puissance active (KW) injectée dans le
réseau 73
Figure 5. 11 : Puissance réactive (VAR) injectée
dans le réseau 73
Figure 5. 12 : id réponse actuelle à la commande
de référence 74
Figure 5. 13 : iq réponse du courant à la
commande de référence 74
Figure 5. 14 : tension mesurée de d et q 75
Figure 5. 15 : Modulation des signaux dirigés vers la
MLI 75
Figure 5. 16 : Source de tension d'onde triangulaire (Vtri)
76
Figure 5. 17 : Analyse FFT du THD du courant de ligne
injecté dans le réseau 76
Figure 5. 18 : Courant de sortie de l'onduleur (IAa) 77
Figure 5. 19 : Courant de réponse au réseau
78
Figure 5. 20 : réponse de la tension de phase et du
courant du réseau 78
Figure 5. 21 : Puissance active injectée (P) en KW au
réseau à une amplitude de 5k. 79
Figure 5. 22 : Puissance réactive (Q) injectée
en KVAR 79
Figure 5. 23 : Id réponse actuelle au changement de
paramètres 80
Figure 5. 24 : Iq réponse actuelle au changement de
paramètres 80
Figure 5. 25 : Tension mesurée des composants d et q
81
Figure 5. 26 : Modulation du signal dirigé vers MLI
81
Figure 5. 27 : Tension de triangulaire (Vtri) 82
Figure 5. 28 : Analyse FFT du courant de réseau 83
Figure 5. 29 : Courant de sortie de l'onduleur Ia 84
Figure 5. 30 : Réaction du courant de réseau au
changement de puissance. 84
Figure 5. 31 : Réaction de la tension de phase et du
courant du réseau 85
Figure 5. 32 : Puissance active injectée dans le
réseau «P» en KW 85
Figure 5. 33: Puissance réactive injectée Q
(KVAR) dans le réseau 86
Figure 5. 34: Réaction du courant Id sur le changement
de commande de référence. 86
Figure 5. 35: Réaction du courant Iq au changement de
commande de référence 87
Figure 5. 36: Signal de modulation dirigé vers PWM MLI
87
Figure 5. 37: Tension mesurée des composants d et q
87
Figure 5. 38 : Analyse FFT du courant de réseau 88
Figure 5. 39 : Courant de sortie de l'onduleur. 88
Figure 5. 40: Réaction du courant du réseau au
changement de commande de référence. 89
Figure 5. 41: Réaction de la tension de phase et du
courant du réseau 90
Figure 5. 42: Puissance active (KW) et puissance
réactive (KVAR) injectées vers le réseau90
|
Figure 5. 43: réaction du courant Id
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91
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Figure 5.
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44
|
: réaction du courant Iq au changement de commande de
référence
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91
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Figure 5.
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45
|
: tension mesurée des composants d et q
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92
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Figure 5.
|
46
|
: analyse FFT du courant de réseau
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92
|
VII
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