Raccordement au réseau de distribution de Sonelgaz 1 Interface de raccordement

Généralement, l’interface de raccordement au réseau contient plusieurs éléments. L’onduleur et son dispositif de régulation et de synchronisation avec le réseau forme le maillon fort de cette chaîne. Le transformateur reste indispensable pour l’adaptation de la tension à la tension du réseau de

raccordement ou bien pour l’isolation galvanique et la distribution du neutre. Bien que, il ya plusieurs filtre utilisés pour remédier contre les perturbations de courant, la connexion du filtre de puissance au point de raccordement avec la source se fait principalement par l’intermédiaire d’un filtre de nature inductive R-L comme le montre la figure III.30. Son rôle est l’amélioration de la qualité d’énergie injectée au réseau, pour éliminer les harmoniques de découpage [95]. Pour avoir clore une interface de raccordement il faut prévenir la protection conte les surtensions et les surintensités.

Figure III.30 : Schéma simplifié de la liaison au réseau III.10. 2. Modélisation du réseau

Le réseau de distribution électrique est basé sur un système triphasé de tensions. On peut généralement considérer que (𝑉𝑎, 𝑉𝑏, 𝑉𝑐) est un système de tensions triphasé équilibré [69]:

Relations pour un système triphasé équilibré :

{ 𝑉𝑎 = 𝑉𝑚 sin(𝜔𝑡) 𝑉𝑏 = 𝑉𝑚 sin (𝜔𝑡 − 2𝜋 3) 𝑉𝑐 = 𝑉𝑚 sin (𝜔𝑡 − 4𝜋 3) (III.28)

Chapitre III : Modélisation et simulation { 𝑈_𝑎𝑏 = 𝑉_𝑎− 𝑉_𝑏 𝑈_𝑏𝑐 = 𝑉_𝑏− 𝑉_𝑐 𝑈_𝑐𝑎 = 𝑉_𝑐 − 𝑉_𝑎 (III.29) { 𝑉_𝑚 = √2𝑉_𝑒𝑓𝑓 𝑈_𝑚 = √3𝑉_𝑚 𝑈_𝑒𝑓𝑓 = √3𝑉_𝑒𝑓𝑓 (III.30) Où :

V_m = la valeur maximale de la tension simple; U_m= la valeur maximale de la tension composée;

Veff = la valeur maximale de la tension simple;

U_eff = la valeur maximale de la tension composée. III.10.3. Régulation de l’ensemble du système PV

Après avoir modélisé les différents composants du système photovoltaïque comme il est cité précédemment, cependant, la connexion au réseau nécessite une régulation du bus continus de l’onduleur et la synchronisation de la source photovoltaïque avec le réseau dans le paragraphe suivant nous rappelons brièvement la régulation du bus continu et le principe de la commande MLI des interrupteurs de l’onduleur. Ainsi que la synchronisation du convertisseur sur le réseau en utilisant la PLL triphasé dans le domaine de Park. La figure III.32 résume le schéma global adapté de la connexion au réseau du générateur photovoltaïque conçu avec sa commande [43].

III.10.3.1. Régulation du bus continu

La régulation des transits de puissance permet d’imposer le courant capacitif au bus continu. La régulation du bus continu est alors réalisée au moyen d’une boucle de régulation, permettant de maintenir une tension constante du bus continu Vdc, avec un correcteur PI générant la référence du

courant à injecter dans le condensateur C.

III.10.3.2 Référence de la MLI dans le repère d-q

Les composantes du courant (d-q) émanant du réseau sont comparées avec ses références. Les écarts entre elles, passent par les régulateurs. Les sorties des régulateurs donnent les composantes de la tension de référence de la MLI dans le repère d-q. Passant par la transformation inverse de Park, nous obtenons les références du signal de l’onduleur.

III.10.3.3 Synchronisation du convertisseur sur le réseau

Le principe de la PLL dans le domaine de Park est rappelé sur la figure III.31. Le principe de base de la PLL triphasée consiste à appliquer une transformation inverse de Park sur les tensions triphasées du réseau [79], [93] et [94]. La composante d’axe q générée par cette transformation est asservie à zéro par action sur l’angle du repère de Park θest .Cette PLL a pour objectif de pouvoir

également mesurer la fréquence du signal d’entrée. En régime établi l’angle (θest) est égale à l’angle (θr)

Figure III.31. Principe de la PLL dans le domaine de Park [43]

La Figure III.32 : Schéma de commande côté réseau

III.10.3.4 Simulation global sous MATLAB-Simulink

Toutefois pour confirmer le fonctionnement du générateur raccordé au réseau avec la simulation des sous système essentiel du GPV exécutée par avant et l’interprétation des résultats de chaque phase. Comme, les indices obtenus étés très acceptables, notamment avec l’utilisation du régulateur flou renommé par la simplicité d’application, la robustesse et la rapidité.

En conséquence, pour garantir une production de l’énergie électrique du générateur photovoltaïque compatible a celle du réseau, nous avons décidé de faire une simulation sous MATLAB Simulink de

Chapitre III : Modélisation et simulation

tout les étages du système regroupé sur le schéma global de la figure III.33 en tenant compte des paramètres du réseau électrique de Sonelgaz.

Figure III.33 : Schéma global de simulation du système photovoltaïque raccordé au réseau

Les résultats de simulation des grandeurs de fonctionnement du générateur relié au réseau, sont donnés par les courbes de la figure (III.34).

Tension du réseau alternatif Courant du réseau Alternatif

Puissance injectée au réseau

Figure III.34 : Caractéristiques des Puissances active et les caractéristiques de la tension et du courant injectés au réseau

III.10.3.5 Interprétation des résultats de simulation globale

Les résultats de simulation présentent une grande concordance avec les résultats de base de la conception réalisée en chapitre II. Donc, ils semblent êtres très acceptables notamment au régime établi (permanent) ou la fréquence de 50 HZ est respectée, l’amplitude est de l’ordre de 380V entre phase et un courant de 145A avec des formes d’onde parfaitement sinusoïdale suite à l’ajustement du filtre RL de raccordement. Quoique ce dernier atteigne la valeur de 300 A en régime transitoire pendant le démarrage.

La puissance active atteint en régime transitoire la valeur de 158Kw qui est la somme des deux puissances du GPV et la batterie avant la réaction du régulateur flou de la charge batterie, cela confirme d’avantage l’efficacité du régulateur flou choisi et elle se stabilise au voisinage de la valeur 78 kW. Les résultats obtenus des tensions et courants présentent un manomètre de fonctionnement du générateur photovoltaïque conçu pour l’alimentation de l’Oravio étudié.