Soutenance de Mastère de Sirine Bejaoui, Salle de conférence Mokhtar LATIRI_ENIT

14 Avril 2021

Sujet:

Optimisation de Rendement d'une Installation Photovoltaïque soumise à l'effet de Mismatching

Résumé :

La quantité d'énergie électrique produite par les installations photovoltaïques est liée à la quantité de la lumière reçue par le panneau. Or, les générateurs photovoltaïques sont installés à l'extérieur, par la suite, la quantité d’énergie électrique ainsi générée dépend des conditions climatiques et environnementales, qui peuvent varier naturellement ou suite à des problèmes spécifiques, ce qui peut altérer le bon fonctionnement des installations photovoltaïques. Le défaut le plus courant et le plus aléatoire est le défaut de désadaptation ou de discordance qui sera désigné par mismatching. Les travaux menés dans le cadre de nos recherches visent à étudier comment minimiser l’impact de ce phénomène de mismatching. Les travaux ont démarré par l’étude d’une installation de 3 kwc pour établir et valider un modèle de mismatching à partir d’essais expérimentaux. Ce modèle a par la suite été appliqué à une installation plus complexe pour investiguer différentes topologies d’association des panneaux photovoltaïques d’un générateur photovoltaïques (GPV). Des études de cas ont été menées par simulation à l’aide du logiciel PSIM de POWERSYS et ont permis de montrer que la topologie série amplifie les pertes dues au phénomène de mismatching, ce qui a mené au choix de la configuration TCT (Total-Cross-Tied) statique pour le GPV d’étude. Par la suite, la configuration statique de GPV a été remplacée par une configuration dynamique qui permet de changer les emplacements des panneaux PV en utilisant le principe d’égalisation d’irradiance, en appliquant dans la commande l’algorithme de Smart Choice (tout en conservant la topologie TCT comme configuration de base). Les simulations menées à l’aide de PSIM montrent que cette technique donne lieu à une amélioration de rendement de puissance de sortie du GPV.

Mots clé:

Générateurs photovoltaïques, désadaptation, optimisation du rendement, topologie statique, topologie dynamique, principe d’égalisation d’irradiance, Smart Choice.

Abstract:

The amount of electrical energy produced by photovoltaic installations is related to the amount of light received by the panel. However, photovoltaic generators are installed outside, and subsequently, the amount of electrical energy generated depend on climatic and environmental conditions, which can vary naturally or as a result of specific problems, which may affect the proper functioning of photovoltaic installations. The most common and random flaw is mismatching. The aim of our research is to investigate how to minimize the impact of this phenomenon of mismatching. The work began with the study of a 3 kWp installation to establish and validate a mismatching model based on experimental tests. This model was then applied to a more complex installation to investigate different topologies of association of photovoltaic panels of a photovoltaic generator (GPV). Case studies were conducted by simulation using POWERSYS PSIM software and showed that serial topology amplifies losses due to mismatching, leading to the choice of static TCT (Total-Cross-Tied) configuration for the study GPV. Subsequently, the static GPV configuration was replaced by a dynamic configuration that allows to change the locations of the PV panels using the principle of irradiance equalization, by applying in the control the algorithm of Smart Choice (while retaining the TCT topology as the base configuration). The simulations conducted using PSIM show that this technique results in an improvement in GPV output power efficiency.

Key words:

Photovoltaic generators, disadaptation, performance optimization, static topology, dynamic topology, irradiance equalization principle, Smart Choice.

Visite des étudiants INSAT IEEE SB avec Mme Afef Bennani-ben Abdelghani

The PV modules of our Platforms, SMARTNESS, Pla-NeTE and others, on the roof of QehnA room, at ENIT #PV modules #Microgrids

Soutenance de Thèse de Manelle Hasnaoui, Salle 720_ENIT

Sujet:

Etude, conception et mise en œuvre d’un émulateur de générateur photovoltaïque utilisé dans les essais normatifs d’onduleurs photovoltaïques connectés au réseau

Résumé :

Vu l’augmentation du nombre d’installations photovoltaïques raccordées au réseau de distribution national, des exigences de raccordement à ce réseau ont été établies par les opérateurs nationaux. Ces exigences précisent les spécificités techniques requises pour l’onduleur de tension qui interface la source de génération distribuée et le réseau de distribution. Par ailleurs, ces onduleurs doivent répondre aux normes de sécurité et de performances. Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à la norme relative à l’efficacité globale des onduleurs photovoltaïques (OPV) raccordés au réseau, NT 67.50, intitulée « Efficacité globale des onduleurs photovoltaïques raccordés au réseau », version tunisienne de la norme européenne NF EN 50530 portant le même titre. Cette norme détaille le banc d’essai à utiliser pour les tests à mener afin d’évaluer l’efficacité des onduleurs, notamment l’efficacité du suivi du point de puissance maximale et l’efficacité de la conversion. Les travaux menés ont visé l’étude, la conception et la mise en œuvre d’un émulateur de générateur photovoltaïque destiné au banc d’essai spécifié par la norme NT 67.50 pour les essais normatifs d’onduleurs photovoltaïques connectés au réseau. Les travaux présentés sont décrits dans ce mémoire, composé de trois chapitres. En premier lieu, la structure de l’émulateur a d’abord été étudiée à travers la présentation d’un état de l’art regroupant différents travaux proposés dans la littérature scientifique. Puis, la modélisation, le dimensionnement et la synthèse de la commande et de la structure retenues ont été développés ainsi qu’une interface IHM pour faciliter les essais normatifs basés sur le test de l’efficacité de du suivi du point de maximum de puissance (MPPT) statique. Enfin, un prototype de 6 kVA a été conçu. Il a permis de valider les performances de l’émulateur développé ainsi que l’IHM et la procédure de tests prénormatifs.

Mots clé : Photovoltaïque, Onduleur PV, Emulateur, normes, banc d’essai, tests normatifs, procédure d’essai, performance, efficacité.

Abstract

Due to the ever-increasing number of grid-connected photovoltaic installations, the national electricity operators have established several requirements. These requirements define the technical specifications for the voltage inverter to connect a distributed generation source to an electrical distribution network. Besides, these inverters must fulfill standards treating the safety and the performances of the photovoltaic systems. This thesis focuses on the standard related to the overall efficiency of grid-connected photovoltaic inverters, NT67.50. This standard proposes a test bench and guidelines for test procedures to assess the efficiency of PV inverters, including the maximum power point tracking and the conversion efficiencies. According to this context, this thesis intends to make a further contribution toward the design and the implementation of a photovoltaic generator emulator, based on the requirements of the test bench specified by standard NT 67.50 entitled "Overall efficiency of grid-connected photovoltaic inverters", Tunisian version of the European standard NF EN 50530 with the same title. This thesis report is organized in three chapters. At first, a review of issues in PV generator emulators, their power topologies and control algorithms is given. Then, the conception of the power stage and the design of the control of the selected structure are presented, as well as an interface HMI, based on the test of the static MPPT efficiency, has been proposed to facilitate the normative tests. And finally, a 6 kVA experimental prototype is described, and experimental results discussed. They validate the effectiveness and the performance of the developed emulator as well as the HMI and the testing procedure.

Keywords : Photovoltaic, PV inverter, Emulator, Standard, Test bench, Normative tests, Test procedure, Performance, Efficiency.

Une visite à notre nouvelle salle QehnA de l’ENIT

Ce fut un honneur pour nous d’accueillir, le jeudi 26 mai 2021, pour une visite à notre nouvelle salle QehnA de l’ENIT, Son Excellence l’Ambassadeur du Japon en Tunisie, en compagnie de Monsieur le Président de l’Université de Tunis El Manar et de Monsieur le Directeur de l’ENIT.