Contribution à l'amélioration des performances de la commande MPPT d'un système photovoltaïque en utilisant les techniques de l'intelligence artificielle implémentées sur circuits numériques programmables

Abstract

RESUME Le travail décrit à travers se manuscrit verse dans le contexte global d'améliorations des performances dynamiques et statiques d'un système photovoltaïque (PV) isolé. Et en partant du principe stipulant que dans des conditions environnementales données : un générateur photovoltaïque ne peut délivrer une puissance maximale que pour des valeurs particulières de courant et de tension, on est parvenu à mettre au point une conception optimisée, qui a été suivie d'une implémentation matérielle sur un circuit numérique programmable de type "FPGA", d'un contrôleur flou dédié à la poursuite automatique et instantanée de ce point de puissance maximale communément baptisé par : "MPPT". L'algorithme de la commande se base sur la théorie des ensembles flous, une approche qui a prouvé son efficacité dans plusieurs domaines. L'optimisation des paramètres internes du contrôleur a été faite via l'utilisation de l'un des algorithmes évolutionnaires (AGs) permettant ainsi une recherche de l'optimum global d'une façon précise et tenace. L'efficacité de cette commande a été associée avec la flexibilité des circuits logiques programmables récents tels les circuits : "FPGA" pour donner naissance à un système de commande compact implémenté sur un seul circuit "FPGA" de type Virtex-II V2MB1000. Des résultats de simulation sont présentés tout au long de ce document pour illustrer les résultats et les performances ainsi obtenus. ABSTRACT The work described throughout this manuscript deal with the overall context of the improvement of dynamic and static performance of a standalone photovoltaic (PV) system. And assuming that in given environmental conditions: a photovoltaic generator can deliver a maximum power only for particular values of voltage and current, we have developed an optimized design, which was followed by a hardware implementation on a programmable digital circuit : "FPGA", of a fuzzy controller dedicated to the automatic and instantaneous tracking of this maximum power point commonly called "MPPT". The control algorithm is based on fuzzy set theory, an approach that has proven its effectiveness in several areas. The optimization of internal parameters of the controller was done through the use of one of evolutionary algorithms (GAs) allowing a search of the global optimum with a precise and tenacious manner. The effectiveness of this control was associated with the flexibility of programmable logic circuits such recent "FPGA" to give birth to a compact control system implemented on a single chip "FPGA" Virtex-II type V2MB1000. Simulation results are presented throughout this report to illustrate the results and performance obtained.