à‰tude et conception d'une chaà®ne photovoltaà¯que connectée au réseau et étude de la qualité de l'énergie injectée.

III.3.Résultats de simulation du GPV connecté au hacheur boost et sa commande MPPT

Nous allons dans cette partie, connecter notre générateur PV au bloc du hacheur boost contrôlé par une commande MPPT. Nous avons utilisé une charge purement résistive de valeur optimale R égale à 45.6 ? pour pouvoir tracer les caractéristiques du hacheur et étudier son fonctionnement.

Nous représentons tout d'abord sur la figure III.5, le schéma bloc du GPV, du hacheur boost et de sa commande sur l'interface graphique de Simulink.

Sur la figure III.6, nous représentons le schéma électrique du hacheur boost avec sa commande MPPT implanté sur l'interface graphique de Simulink. Comme le montre cette figure, le hacheur connecté au GPV est formé de deux éléments passifs, une bobine (L) et un condensateur (C1) et deux éléments actifs, un interrupteur de puissance (IGBT) et une diode (D2). La commande MPPT utilisée est du type P&O.

Figure III.5: Schéma bloc du GPV, du hacheur et sa commande MPPT sur l'interface
graphique de Simulink

ENSIT

Chapitre III : Résultats de simulation de la chaine photovoltaïque connecté au réseau sous MATLAB/Simulink

Figure III.6: Schéma électrique du hacheur boost et sa commande MPPT connecté au GPV

sous Simulink

Après simulation de ce schéma électrique conçu sur l'interface de Matlab/Simulink, nous avons tracé la tension d'entrée et celle de sortie du hacheur boost sur la figure III.7. Nous pouvons noter que la tension à la sortie du hacheur boost qui est égale à 336.2 V est plus élevée que celle à son entrée (301.2V).

³⁵⁰

³⁰⁰

²⁵⁰

²⁰⁰

¹⁵⁰

¹⁰⁰

⁵⁰

X: ^1.067

Z: ^301.2

^Vpv

³⁵⁰

³⁰⁰

²⁵⁰

²⁰⁰

¹⁵⁰

¹⁰⁰

⁵⁰

⁰

X: ^1.067

Z: ^336.2

^Vdc

⁰

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{Temps (s)}

^e

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{Temps (s) f}

Figure III.7: Allures des tensions d'entrée et de sortie du hacheur en fonction du temps

(e) Tension d'entrée Vpv du hacheur boost en fonction du temps

(f) Tension de sortie _Vdc du hacheur boost en fonction du temps

DJAMALADINE Mahamat Defallah 55

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Les courants à l'entrée et à la sortie du hacheur sont représentés respectivement sur la figure III.8. Contrairement à la tension, nous remarquons que le courant à la sortie du hacheur est inférieur à celui à son entrée. Ces résultats représentent bel et bien un comportement correct d'un hacheur boost, qui est un montage élévateur de tension et abaisseur de courant.

X: ^1.06

Y: ^8.299

^Vpv

⁹

⁸

⁷

⁶

⁵

⁴

³

²

¹

⁰

⁹

⁸

⁷

⁶

⁵

⁴

³

²

¹

⁰

X: ^1.06

Y: ^7.387

^Idc

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{Temps (s) g}

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{Temps (s) h}

DJAMALADINE Mahamat Defallah 56

Figure III.8: Allures des tensions d'entrée et de sortie du hacheur en fonction du temps

(g) Courant du générateur _Ipv en fonction du temps

(h) Courant _Idc à la sortie du hacheur en fonction du temps

Nous avons aussi tracé les courbes de puissances. La puissance à l'entrée du hacheur et celle consommée par la charge résistive sont représentées respectivement sur la figure III.9(i) et III.9(j). Nous constatons que la charge fonctionne à une puissance (2485 W) (figure III.9(b)) qui est presque égale à la puissance maximale du GPV qui vaut 2500 W (figure III.13(a)). Ceci montre l'efficacité de fonctionnement de la commande MPPT (P&O) utilisée puisqu'elle a permis à la charge de fonctionner quasiment à la puissance maximale délivrée par le GPV. Dans ce cas, le transfert de puissance du GPV à la charge se fait avec un rendement de 99.4% comme le monte l'équation (III.1).

	(III.1)
00

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X: ^1.062

Y: ²⁵⁰⁰

^Ppv

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{Temps (s)}

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{Temps (s)}

X: ^1.067

Z: ²⁴⁸⁵

^Pdc

³⁰⁰⁰

²⁵⁰⁰

²⁰⁰⁰

¹⁵⁰⁰

¹⁰⁰⁰

⁵⁰⁰

⁰

³⁰⁰⁰

²⁵⁰⁰

²⁰⁰⁰

¹⁵⁰⁰

¹⁰⁰⁰

⁵⁰⁰

⁰

DJAMALADINE Mahamat Defallah 57

^{I i j}

Figure III.9: Allures des puissances en fonction du temps

(i) Puissance du générateur _Ppv en fonction du temps

(j) Puissance à la sortie du hacheur _Pdc en fonction du temps

III.4. Connexion du générateur photovoltaïque au réseau III.4.1. Présentation de la chaine PV connectée au réseau

Après avoir étudié le comportement du GPV connecté à un hacheur boost piloté par une commande MPPT, nous allons dans cette section, connecter ce bloc (GPV+ hacheur) au réseau électrique basse tension dont son modèle est présenté dans le chapitre II. Pour ce faire, nous avons utilisé un onduleur de tension qui transforme la tension de sortie continue du hacheur en une tension alternative triphasée à sa sortie. Cet onduleur est commandé en puissance par la commande P-Q découplée dont son principe est introduit dans le chapitre II. Cette commande sert à générer les tensions de référence utiles pour produire les impulsions de commande des interrupteurs de l'onduleur de tension. Sur la figure III.10, nous représentons les différentes parties de la chaine PV connectée au réseau implantées sur l'interface graphique de Simulink. Ces parties sont : le GPV, le hacheur avec sa commande MPPT, le bus continu, l'onduleur avec sa commande P-Q découplées, le filtre inductif, l'impédance du réseau et le réseau électrique basse tension.

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Figure III.10: Schéma bloc de la chaine photovoltaïque connectée au réseau sur l'interface
graphique de Simulink

Le condensateur C1 appelé aussi bus continu, joue le rôle d'une source de tension à l'entrée de l'onduleur et en plus, il sert comme liaison intermédiaire entre le coté continu et le coté alternatif de la chaine PV pour réguler le flux de puissance transmis du système PV au réseau. Comme nous avons mentionné dans le chapitre II, il est indispensable de stabiliser la tension du bus continu avec une boucle de réglage. Afin d'obtenir à la sortie de l'onduleur une tension fondamentale efficace égale à 230V, nous avons choisi une tension du bus continu égale à 600 V.

Le principe de la commande P-Q de l'onduleur et la commande de la boucle de réglage du bus continu sont montrés sur la figure III. 11.

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Figure III.11: Schéma de la commande de l'onduleur et boucle de régulation du bus continu
sur l'interface graphique de Simulink

III.4.2. Résultats de simulation de la chaine PV connectée au réseau avec un éclairement G et une température T constants du côté continu

Les résultats de simulation de la tension d'entrée du hacheur _Vpv et celle aux bornes du condensateur C _Vdc, sont représentés sur la figures III.16. D'après la figure III.16(b), nous constatons que la tension du bus continu est bien maintenue à 600 V à partir de 0.18 s. Ceci confirme l'efficacité de la boucle de réglage du bus continu.

DJAMALADINE Mahamat Defallah 59

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DJAMALADINE Mahamat Defallah 60

^k

^Temps (s)

^l

³⁵⁰

³⁰⁰

²⁵⁰

²⁰⁰

¹⁵⁰

¹⁰⁰

⁵⁰

⁰

^{1 1 .5 2}

^{Te m p s (s} )

^{V d c re f}

^{V d c}

^{0 0.5 1 1.5 2}

^{0 0 .5}

^{7 0 0}

^{6 0 0}

^{5 0 0}

^{4 0 0}

^{3 0 0}

^{2 0 0}

^{1 0 0}

⁰

Figure III.12: Allure des tensions du côté continu du système PV en fonction du temps

(k) Tension d'entrée du hacheur Vpv
(l) Tension du bus continu Vdc

Sur la figure III.13, nous représentons le courant à la sortie du GPV et celui au niveau du bus continu _Idc . Nous remarquons bien que d'après la figure III. 13 (n), le courant du bus continu s'est considérablement diminué pour atteindre une valeur de Idc= 4 A.

Figure III.13: Allure des courants du côté continu du système PV en fonction du temps

(m) Courant à l'entrée du hacheur Ipv
(n) Courant au niveau du bus continu Idc

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