Techniques Intelligentes pour la Poursuite du Point de Puissance

Projet de fin d'études
Techniques Intelligentes pour la
Poursuite du Point de Puissance
Maximale d'un Système
Photovoltaïque
Préparé par: Supervisé par :
KANJ Bilal Dr. HARKOUSS Youssef
Juin 2012
Université Libanaise
Faculté de Génie Branche III
Département Électricité Et Électronique
Informatique industrielle

Remerciements
Je remercie tout d'abord Dr. HAMADAN Mohamad, le directeur de la faculté de
génie, pour ses précieux conseils et ses suggestions avisés.
Je remercie sincèrement DR. EL HAJJ Zouhair, chef du département électricité et
électronique, pour ses conseils scientifiques qu'ils nous ont prodigués.
J'adresse mes remerciements à Monsieur le docteur HARKOUSS Youssef, pour son
soutien dans les moments difficiles, pour sa compétence et sa disponibilité tout au
long du déroulement de ce projet.
J'exprime également mes sincères remerciements aux membres de jury, pour
l'honneur qu'ils nous font en acceptant de participer au jury de ce projet.
Enfin, je souhaite exprimer toute ma reconnaissance à mes parents, a toute ma
famille pour leur soutient constant et leur patience.

Table des Matières
Introduction générale .............................................................................................................................................. 1
Chapitre 1 : Cellule photovoltaïque (PV) : définition et modélisation ............................................. 3
1.1 Introduction ................................................................................................................................................. 4
1.2 Principe de fonctionnement d'une cellule PV ............................................................................ 6
1.3 Modélisation d'une cellule PV ............................................................................................................ 7
1.3.1 Représentation des cellules PV ......................................................................................... 8
1.3.2 Modélisation Matlab/Simulink ...................................................................................... 10
1.4 Panneau solaire (PS) ou générateur PV (GPV) ...................................................................... 13
1.5 Protection d'un GPV ............................................................................................................................. 14
1.6 Conclusion ................................................................................................................................................. 15
Chapitre 2 : Poursuite du point de puissance maximale (PPPM) d'un aystème
photovoltaïque ......................................................................................................................................................... 16
2.1 Introduction .............................................................................................................................................. 17
2.2 Perturbations du PPM ......................................................................................................................... 18
2.3 Algorithmes de recherche du PPM ............................................................................................... 19
2.3.1 Algorithme de contrôle adaptif ...................................................................................... 19
2.3.2 Algorithme «Hill Climbing» .............................................................................................. 20
2.3.3 Algorithme « Incrémentation de conductance» .................................................... 21
2.3.4 Algorithme « Perturbe et Observe P&O » ................................................................. 22
2.3.5 La commande floue .............................................................................................................. 21
2.3.5.1 Introduction ............................................................................................................. 25
2.3.5.2 Intérêt et utilisation de la logique loue pour le contrôle ................. 25
2.3.5.1 Contrôleur lou ........................................................................................................ 27
2.4 Convertisseur DC – DC de type Boost .......................................................................................... 33
2.5 Simulations et résultats ...................................................................................................................... 37
2.5.1 Simulations ............................................................................................................................... 37
2.5.2 Résultats .................................................................................................................................... 39
2.6 Conculsion ................................................................................................................................................. 37
Chapitre 3 : Une technique hybride basée sur les réseaux de neurones et la logique floue
pour la poursuite du point de puissance maximale d’un système photovoltaïque ................. 44
3.1 Introduction .............................................................................................................................................. 45
3.2 Les réseaux de neurones .................................................................................................................... 45
3.2.1 Qu'est ce qu'une réseau de neurones artificiels?.................................................. 45
3.2.2 Neurone biologique.............................................................................................................. 45
3.2.3 Neurone formel (artificiel)............................................................................................... 47

3.2.4 Structure d'un réseau neuronal artificiel ................................................................. 49
3.2.5 Réseau multicouche (multilayer perceptron MLP) ............................................. 50
3.2.6 Apprentissage ......................................................................................................................... 50
3.2 Technique hybride basée sur les réseaux de neurones et la logique floue.............. 51
3.3.1 Modèle hybride ...................................................................................................................... 51
3.3.2 Modélisation sous Matlab/Simulink ........................................................................... 52
3.3.2.1 Panneau solaire ...................................................................................................... 52
3.3.2.2 Commande floue .................................................................................................... 52
3.3.2.3 Réseau de neurones ............................................................................................. 52
3.3.2.4 Système complet sous Simulink ..................................................................... 54
3.3.3 Simulations et résultats .......................................................................................................... 55
3.4 Conclusion ................................................................................................................................................. 59
Conclusion .................................................................................................................................................................. 60
Références .................................................................................................................................................................. 62

Université Libanaise – Faculté de Génie III Bilal Kanj
Liste des Tableaux
Tableau 2.1 : Intervalles numériques des variables E, ΔE et dD : (a) E, (b) ΔE et (c)
dD ................................................................................................................................................. 29
Tableau 2.2 : Base de règles ........................................................................................................................ 31
Tableau 3.1 : Analogie entre neurone biologique et neurone formel ..................................... 48