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32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 Sommaire Remerciements

32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 Sommaire Remerciements Liste des abréviations Liste des tableaux Listes des figures Introduction générale ………………………………………………………………………….. Chapitre 01 : Généralités sur les énergies renouvlables 1 Introduction :................................................................................................................................3 2 conception aux déférentes énergies renouvelables:......................................................................3 3 Programme de développement des énergies renouvelables en Algérie.....................................16 4 Objectifs des pays Arabes pour produire l’électricité à partir des énergies renouvelable.............4 5 L’énergie solaire photovoltaïque..................................................................................................4 5.1 L’effet photovoltaïque ………………………………………………………………………… 5 5.2 les cellules photovoltaïques ……………………...…….……………………………………… 5 6 Le module photovoltaïque...........................................................................................................5 7 Influence des résistances série et shunt......................................................................................16 8 Quelques facteurs qui influe sur la puissance DC ........................................................................9 9 Conclusion.................................................................................................................................16 Chapitre 02 : Commandes des convertisseurs DC-DC et DC-AC 2.1 Introduction :....................................................................................................................19 2.2 Convertisseurs de puissance : ..........................................................................................20 2.3 Convertisseurs DC-DC :....................................................................................................20 2.4 Types des convertisseurs DC-DC :...................................................................................23 2.4.1 Convertisseur Boost :.......................................................................................................23 2.4.2 Convertisseur Buck :.......................................................................................................24 2.4.3 Convertisseur Buck-Boost :.............................................................................................25 2.4.4 Convertisseur Cuk :.........................................................................................................25 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 2.4.5 Convertisseur Sepic :........................................................................................................26 2.6 Convertisseurs DC-DC pour les systèmes d'énergie solaire :...........................................22 2.6.1 suivi de la puissance maximale de générateur phtovoltaique :.........................................22 2.6.2 Les commandes MPPT :..................................................................................................22 2.7 Convertisseurs DC-AC:....................................................................................................28 2.7.1 Onduleur Monophasé :....................................................................................................30 2.7.2 Onduleur triphasé :.........................................................................................................30 2.8 Commande des onduleurs :..............................................................................................32 2.9 Couplage d’onduleur 3 phasés dans le réseau :................................................................32 2.10 Conclusion :.....................................................................................................................32 Chapitre 03: Optimisation de production centralisée-réseau 1 Introduction :..............................................................................................................................38 2 Le réseau électrique :..................................................................................................................39 3 Topologie de réseau électrique :.................................................................................................39 3.1 Réseau maillé...................................................................................................................40 3.2 Réseau bouclé..................................................................................................................41 3.3 Réseau arborescent...........................................................................................................41 3.4 Réseau radial....................................................................................................................41 4 Structure de réseau électrique :...................................................................................................42 4.1 Réseau de transport..........................................................................................................41 4.2 Réseau de répartition........................................................................................................41 4.3 Réseau de distribution......................................................................................................41 5 Les composants du réseau électrique :........................................................................................43 5.1 Lingne électrique..............................................................................................................41 5.2 Transformateur.................................................................................................................41 5.3 Les charges......................................................................................................................41 6 Le système PV centralisé raccordé au réseau :...........................................................................43 7 Déséquilibre de tension et de courant :.......................................................................................43 7.1 Origine du déséquilibre....................................................................................................41 7.2 Conséconce du déséquilibre.............................................................................................41 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 8 Amélioration du facteur de puissance et régulation de tension du réseau :.................................43 9 Généralités sur les sollutions d’amélioration de la qualité d’énergie électrique :.......................43 9.1 La charge linéaire............................................................................................................41 9.2 La charge non linéaire.....................................................................................................41 9.3 Filtre active.....................................................................................................................41 9.4 Convertisseurs multi-niveaux..........................................................................................41 9.4.1 Convertisseurs multi-niveaux série .................................................................................41 9.4.2 Convertisseurs multi-niveaux parallèle ..........................................................................41 9.4.2 Conclusion .....................................................................................................................41 Chapitre 04: Modélisation et simulation et résultats 1 Introduction :..............................................................................................................................46 2 Modélisation d’un panneau PV : ...............................................................................................47 3 Influence de variation d’éclairement sur la puissance DC :........................................................48 4 Influence de variation de température sur la puissance DC :......................................................49 5 Modélisation d’un générateur PV :............................................................................................54 6 Simulation du sous-champs :.....................................................................................................54 7 Modélisation des convertisseurs DC-DC :..................................................................................54 8 Modélisation des commandes MPPT :......................................................................................54 8-1 Commande par algorithme P@O ………………………………………….………………55 8-2 Commande par la logique floue ………….…………….………………….………………55 8-3 Commande par algorithmes de l'incrémentation de conductance …..………….……….…55 9 Commande d’onduleurs 3 phases :...........................................................................................54 9-1 Commande par hystérésis …………………..…………………………….………………55 9-2 Commande par plein onde ………………………………………………...………………55 9-3 Commande par PWM (MLI) ….………………………………………….………………55 10 Amélioration de la qualité d’énergie :.......................................................................................54 10-1 L'avantage du filtre active série pour minimiser les harmoniques de réseau ……………55 10-2 L'avantage du d'onduleur multi-niveaux pour minimiser les harmoniques de réseau……55 11 Amélioration de la qualité d’énergie :.......................................................................................54 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 Remerciements 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 Ce travail n’est jamais une œuvre individuelle, il est le fruit de nombreuses expériences, rencontres, et collaborations. Aussi, voudrais-je exprimer toute ma gratitude à l’ensemble des personnes qui ont participé de près ou de loin à ce travail, qui ont croisé ma route, en m’accordant le temps, l'écoute, les conseils, l’expérience et parfois réconfort et m’auront permis à leur manière de progresser, avancer, mûrir, apprendre et à mieux me découvrir. Tout d’abord, je tiens à exprimer mes profonds remerciements à mon encadrant Mr Houam ALAA, , pour son encadrement exemplaire ainsi que pour son soutien, sa collaboration, sa disponibilité, et ses remarques pertinentes et directives . Mes sincères remerciements à Dr Chetouh TOUFIK, pour son savoir, ses informations ses conseils, sa grande disponibilité et ses encouragements.et toute l’équipe SKTM El Khnag Laghouat je ne manquerais pas non plus de remercier les honorables membres du jury Mr ATIA MOUSSA et Mr MALKIA CHAWKI d’avoir accepté d’évaluer cette soutenance, et de me faire part de leurs remarques sûrement pertinentes qui contribueront, sans nul doute, au perfectionnement du présent travail . Mes remerciements vont aussi à tous mes professeurs, enseignants et à tous les membres du corps professoral du département électromécanique et l’institut des Mines Tebessa . Je ne peux pas clore mes remerciements sans rendre un grand hommage à de sa disponibilité et ses remarques constructives . Ayache Ismail Dédicaces 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 Je dédie ce modeste travail : A ceux qui m’ont toujours encouragé et soutenu avec amour et patience Pendant mes études . A ceux qui ont vécu avec moi tout ce temps instant par instant . A ceux auxquels je tiens à présenter mon tout respect et ma grande reconnaissance . A mes parents que j’aime tellement . Aucune dédicace ne me serait suffisante pour exprimer la profondeur de mon amour . A mes frères et mes sœurs . A mon oncle Tayeb A toute ma famille (Ayache) ; et Djebrite A tous mes professeurs Leur générosité et leur soutien m’obligent de leur témoigner mon profond Respect et ma loyale considération . A tous mes amis et collègues ; surtout LALMI Laaouar et SOUFIANE lakhnache A mon binôme Ahmed CHIKHAOUI A ma promotion du Master Electromécanique minière , A tous ceux qui me sont chers ! Je remercie Dieu le tout puissant qui m’a permet d’entreprendre mes études et les achevés dans la sérénité et de m’avoir donné le courage pour accomplir ce modeste travail que je dédie : Mes parents ; qui je dis, quoique je fasse je ne pourrai estimer vos valeur celle qui m’a ouvert 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 les yeux sur ce monde, pour son affection, son soutien indéfectible, celle qui a souffert et qui souffre toujours pour me donner le souffle de la continuité * cherre maman ∗ Et celui qui m’a inspiré le sens du sacrifice et de Patience ; notre exemple, vous êtes toujours le père, l’enseignant, le maitre, qui m’a appris l’alphabet de la vertu et qui a sens cesse contribuer à parfaire ma formation ∗ Cher papa ∗ A ceux qui m’on partage l’existence pour le meilleur et pour le pire ; A toute la famille Chikhaoui A tous mes amis . Chikhaoui Ahmed Figure 1 : Figure 2 : Figure 3 ................: Figure 4 : Figure 5 ...........................: Figure 6 .............: Figure 7 ............................................. : Figure 8 : Figure 9 ...............................................: Figure 10 : 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 Figure 11 : Figure 12 ....................... ]: Figure 13 .........: Figure 14 : Figure 15 : Figure 16 ...............: Figure 17 : Figure 18 .............: Figure 19 : Figure 20 Introduction générale : La consommation durant le siècle dernier a considérablement augmentée à cause de l’industrialisation massive. La grande partie de l‘énergie consommée provient des combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon, …etc.) dont l‘utilisation massive peut conduire à l‘épuisement de ces réserves et menace réellement l‘environnement. Cette menace c‘est manifesté principalement à travers la pollution et le réchauffement 32 Généralités sur les énergies renouvelables Chapitre 1 global de la terre par effet de serre. En effet, la grande préoccupation du monde actuel est d‘atténuer cette pollution par l‘adaptation des sources d‘énergie classiques à des critères très sévères et par l‘utilisation des énergies renouvelables. Les énergies renouvelables se manifestent comme une solution potentielle à la réduction de la pollution. Parmi les moyens de production prometteurs (éolien, hydraulique…), le photovoltaïque (PV) apparaît aujourd’hui comme le plus approprié et le plus abouti à la production d’électricité d’origine renouvelable. Ajoutons à cela la libéralisation du marché de l’électricité qui introduit des changements majeurs dans le domaine de l’énergie. Le système PV raccordé à un réseau peut servir à fournir d‘importantes quantités d‘énergie, cependant, cela nécessite un énorme investissement qui rend le coût de l‘électricité produite très élevé. Hormis ses avantages, l‘énergie solaire présente quelques inconvénients, par son intensité variable, son caractère intermittent et son coût, la simulation de ses énergies est donc nécessaire pour optimiser son rendement et améliorer la qualité d’énergie. Notre objectif dans ce présent travail est l’étude de la connexion au réseau électrique d’un générateur photovoltaïque, réalisé en quatre chapitres et une conclusion générale: Au premier chapitre, on s’intéresse à généralité sur les énergies renouvelables et le principe de fonctionnement des systèmes photovoltaïques. Le second chapitre présente les convertisseurs DC-DC et DC-AC et ses caractéristiques et ses différents commandes. Le chapitre trois est consacré à l’étude le raccordement des systèmes PV au réseau de distribution peut avoir quelques impacts sur les réseaux électriques : impacts sur le changement des flux de puissance, sur le plan de tension, sur le plan de protection, sur la qualité de l’énergie ou sur la planification du réseau… D’un autre côté, les caractéristiques, le fonctionnement et les perturbations sur les réseaux de distribution peuvent influencer le fonctionnement des systèmes PV. Le dernier chapitre l’étude par uploads/Ingenierie_Lourd/ memoire-finale-1-3.pdf