République Algérienne Démocratique

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l'Enseignement Supérieure et de la Recherche Scientifique
Université d’El-oued
Faculté des Sciences et Technologie
Département D’électrotechnique
N° Ordre : ……………
Série : …………………
MEMOIRE
Présenté pour obtenir le diplôme de
Magister en Electrotechnique
Option : Maîtrise de l'énergie
Par
BARKA Nour-Eddine
soutenu le 13/03/2013
Devant le jury composé de :
M. GOLEA Ammar Pr Université de Biskra Président
M. BEN ATTOUS Djilani M.C Universitaire d’El-oued Rapporteur
M. SERAIRI Kamel Pr Université de Biskra Examinateur
M. BENCHOUIA Med Toufik M.C Université de Biskra Examinateur
Amélioration des Performances de Contrôle
D’un Système Photovoltaïque par les
Méthodes Métaheuristques

Résumé :
L'électricité photovoltaïque est perçue comme une importante source d'énergie
renouvelable. Le champ photovoltaïque est une source de puissance instable, dont le point
de puissance crête dépend de la température et de l'irradiation. Le suiveur du point de
puissance maximale est alors nécessaire pour une efficacité optimale.
A cet effet, dans le présent travail l'optimisation par le méthodes heuristiques (Essaims
Particulaires (OEP) et l’Algorithmes Génétiques(AG) )est proposée pour détecter le point
de puissance maximale pour un panneau photovoltaïque, ils sont utilisés pour générer la
puissance maximale sous différentes conditions de fonctionnement. Un système
photovoltaïque est composé d'un module solaire avec OEP -MPP et AG-MPP. Il est
modélisé et simulé. Les résultats de simulation montrent que l'efficacité du ces méthodes
heuristiques (OEP et AG) est de tirer le maximum d'énergie avec un temps de réponse
rapide lors des variations dans les conditions de travail.
Mots clés : système photovoltaïque ,MPPT, Perturbation et Observation(P&O),
Optimisation par Essaim Particulaires (OEP), Algorithme Génétique(AG).
Abstract :
Photovoltaic electricity is seen as an important source of renewable energy. The
photovoltaic array is an unstable source of power since the peak power point depends on
the temperature and the irradiation level. A maximum peak power point tracking is then
necessary for maximum efficiency.
In this work, a Particle Swarm Optimization (PSO) and Genetic Algorithm (GA) is
proposed for maximum power point tracker for photovoltaic panel, are used to generate the
optimal MPP, such that solar panel maximum power is generated under different operating
conditions. A photovoltaic system including a solar panel technique PSO-MPP tracker and
GA-MPP tracker is modeled and simulated, it has been carried out which has shown the
effectiveness of PSO and GA to draw much energy and fast response against change in
working conditions.
Key words: photovoltaic system , Particle Swarm Optimization (PSO), MPPT, Perturbation
and Observation, Genetic Algorithm (GA).
:
 PSOGA
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Dédicaces
Louange à Dieu qui est sa grâce travaille
Au printemps nette sensibilité à la lumière de la foi qui éclaire mon chemin
Chère mère
Au Envoyé dans l'espérance et éclairé moi le chemin et m'a appris que la vie est un
Struggle
Cher père
Je leur souhaite un prompt rétablissement et tous les musulmans malades
A mes frères et sœurs
Pour tous ceux qui m'ont enseigné étaient un enseignant ou un professeur
Pour les amis et camarades de chemin
Pour tous les parents et les proches
Pour toutes ces Je dédie le fruit de ce travail déposé

Remerciement
En premier lieu, je tenons à remercier « DIEU » le miséricordieux le tout-
puissant et qui nous a m'aidé pour que ce modeste travail soit achevé et pour
que je réussi.
Je tenons à remercier vivement tous ceux qui nous orientées et j'encouragées.
je pensons en particulier de m'encadreur: BEN ATTOUS Djilani, maitre de
conférences à l’Université d’El oued, d’avoir je bien suivi et dirigé ma travail
et de faire profités de son savoir, ainsi de ses conseils, et pour toute l’aide, les
remarque constructive qui j’ont d’améliorer ce travail , et qui grâce a lui je
pus réaliser ma objectif.
J’adresse mes sincères remerciements à Monsieur GOLEA Ammar,
professeur à l’Université de Biskra, pour l’honneur qui nous a fait en
acceptant d’être président du jury.
Mes remerciements vont également aux membres du jury pour l’honneur
qu’ils m’ont fait en participant à l’évaluation de ce travail :
- Monsieur SERAIRI Kamel, professeur à l’Université de Biskra,
- Monsieur BENCHOUIA Med Toufik, maitre de conférences à l’Université
de Biskra.
Je grands remerciement aussi tous les enseignants qui ont contribué à notre
formation a l’institut d’électrotechnique.
En fin, Merci à tous

Sommaire
i
SOMMAIRE
 Résumé
 Dédicaces
 Remerciements
 Sommaire………………………………………………………………..………......…i
 Liste des Figures……………………………………………………….…………….. iv
 Liste des Tableaux…………………………………………………………………...…....vi
 Liste des Symboles et Acronymes……………………………….………….…..…..…vii
INTRODUCTION GÉNÉRAL…………………………………………………………..…...…..1
Chapitre I :
Systèmes photovoltaïques
I.1 Introduction.………………………………………………………………….......................3
I.2 Historique…………………………………………………………………………….…......4
I.2.1 Dates importantes dans l’histoire du photovoltaïque………………………………........4
I.3 Rayonnement Solaire……………………………………………………….…………...….5
I.3.1 Spectre du rayonnement………………………………………..………….……...…..5
I.3.2 Durée d’insolation…………………………………………………………..............…...6
I .4 Les Principaux Composants D’un Système Solair Photovoltaïque……………...…….…..6
•Hacheur dévolteur (ou série)………………………………………………..………...…....7
•Hacheur survolteur (ou parallèle)…………………………………………………......…...8
•Hacheur série-parallèle……………………………………………………….………...….8
I.5 Cellule Solaire………………………………………..……………….……………...…10
I.5.1 Fabrication des cellules solaires………………………………………..……….....10
I.5.2 Principe d’une cellule photovoltaïque……………………………………….……11
I.5.3 Les types des cellules solaires …………………………………………….....…...12
a) Les cellules monocristallines……………………………………………………..…12
b) Les cellules polycristallines……………………………………………......…….....12
c) Les cellules amorphes………………………………………………………...….....12
I.6 Les Différentes Caractéristiques D’un Générateur Photovoltaïque…………………........12
I.6.1 Circuit équivalant et modèle mathématique d'une cellule solaire……………........12
I.6.2 la caractéristique courant-tension (I-V) d'une cellule photovoltaïque………….…15
I.6.3 Facteurs limitation de rendement d’un générateur photovoltaïque…………....17
I.6.3.1 Influence de la résistance série Rs ………………………………….............17
I.6.3.2 Influence de la résistance parallèle Rsh.………………………….…….…..17
I.7 Le Module Photovoltaïque ………………………………………………..………...…...18
I.7.1 Association des modules photovoltaïques……………………………………….….18
I.7.1.1 Association en série…………………………………………………….…......18
I.7.1.2 Association en parallèle…………………………………………………..…...19
I.7.1.3 Association série-parallèle……………………………………………...……..20
I.8 Générateur photovoltaïque...……………………………………….………….…......21