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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou
Faculté de Génie Electrique et d’Informatique
Mémoire de Magister
en
Electrotechnique
Option
Entraînements électriques
Présenté par
M
elle BRIHMAT Fouzia
Ingénieure d’Etat en Electrotechnique,
de l’université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou
Portant sur
L ’ Etude conceptuelle d’un système de
conditionnement de puissance pour une centrale
hybride PV/Eolien
Soutenu le 03/07/2012, devant le jury composé de :
M. CHAÏBI Rachid
M. MALEK Ali
M. LARBÈS Cherif
M. MOHELLEBI Hassane
M. NEDJAR Mohammed
2011/2012
Professeur (UMMTO)
Maître de recherche A (CDER)
Professeur (ENP d’Alger)
Professeur (UMMTO)
Professeur (UMMTO)
Président
Rapporteur
Examinateur
Examinateur
Examinateur

Titre
Etude conceptuelle d’un système de conditionnement de puissance pour une
centrale hybride PV/Eolien.
Résumé
En régions isolées, le générateur diesel constitue la source principale d’énergie électrique. Or, le prix
d’extension du réseau électrique pour ces régions s’avère prohibitif et le surcoût de l’approvisionnement en
combustible augmente radicalement avec l’isolement. Dans ce contexte, l’interconnexion de plusieurs sources
d’énergie renouvelable (éoliennes, panneaux photovoltaïques, petites centrales hydroélectriques. etc.) dans un
Système d’Energie Hybride (SEH) peut avoir une incidence profitable sur la production d’énergie électrique en
termes de coût et de disponibilité.
Ainsi, ce travail de mémoire présente une contribution à l’analyse du comportement et la maîtrise des
performances d’un SEH constitué par deux sources d’énergie renouvelable, photovoltaïque et éolienne, associées à
un générateur diesel, des batteries de stockage et une technologie de commande.
Le système est étudié sur la base de deux aspects : dimensionnement et, maximisation de l’utilisation des
ressources renouvelables.
Le dimensionnement s’est fait sur deux logiciels, Homer et PVsyst avec le non-apport du générateur diesel dans ce
second cas.
Les ressources renouvelables sont aléatoires. Situation en mesure de mettre en péril l’efficacité énergétique
vis-à-vis d’une certaine exigence de la demande.
Alors, afin de maximiser les performances des systèmes d’énergie renouvelable il est nécessaire de
poursuivre le point de puissance maximale « MPPT », de la source d’entrée, étude établie sous l’environnement
Matlab/Simulink.
- Pour améliorer le rendement de conversion de l’énergie photovoltaïque, une nouvelle méthode de poursuite du
point de puissance maximale en utilisant la théorie floue est proposée. Elle est basée sur des règles linguistiques
appliquées au hacheur type Boost.
- Pour le système éolien, la maximisation est assurée en considérant la courbe de puissance optimale comme
caractéristique de charge, avec connaissance de la caractéristique de la voilure
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Mots clés
Système d’Energie Hybride, Photovoltaïque, Eolien, dimensionnement, simulation, MPPT, Convertisseur DC-DC,
contrôleur flou, caractéristique de charge optimale.
Title
Conceptual study of a power conditioning system for a hybrid PV/ Wind plant.
Abstract
In remote areas, diesel generator is the main source of power supply. However, the cost of grid extension
is and probably still continues to be prohibitive and the fuel cost increases severely with the remoteness. In this
context, the combination of several energy sources (wind turbines, photovoltaic panels, small hydroelectric power
plants, etc.) in a Hybrid Power System (HPS) may be very attractive in term of cost and availability.
So, the work introduced in the current thesis is a contribution to the behaviour analysis and the
performances control of an HPS constituted by two renewable energy sources, photovoltaic and wind ones, linked
to diesel generator, batteries and a command technology.

The system is studied according two aspects: sizing and maximizing the use of renewable resources.
Sizing is established on two software, Homer and PVsysts without contribution of the diesel generator in this
second case.
Renewable resources are in constant fluctuation. This situation could put in peril the energizing efficiency
towards a given demand requirement.
Therefore, in order to maximize the efficiency of the renewable energy system, it is necessary to track the
maximum power point of the input source, a study established under MATLAB/Simulink platform .
- To improve photovoltaic energy conversion efficiency, a new Maximum Power Point Tracker (MPPT) using
fuzzy set theory is proposed . It’s based on linguistic rules applied to control step-up converter for MPPT.
- For the wind system, the maximizing is assured while considering the optimal power curve as load
characteristic, with the knowledge of the turbine characteristic
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Keywords
Hybrid Power System, Photovoltaic, wind, sizing, simulation, MPPT, DC-DC Converter,
fuzzy controller, optimal load characteristic.
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« L’encre du savant est plus sacrée que le sang du martyr »
[Hadith du Prophète (PBDL)]
Au terme de ce travail, je tiens, tout d’abord à remercier:
M. A. MALEK, maître de Recherche au CDER et responsable de la division «Solaire Photovoltaïque» au
sein de la même institution d’avoir accepté la direction scientifique de ces travaux de mémoire. Je lui
exprime toute ma gratitude pour son expérience, son art de la multi - compétences, son soutien
inconditionnel et surtout l’immense confiance qu’il m’a prodigué ;
Un merci et un clin d’œil particulier à M. S. MEKHTOUB, maître de conférences à l’Ecole Nationale
Polytechnique d’Alger, exerçant au Dépt d’Electrotechnique, ses qualités humaines, dans toutes leurs
dimensions m’ont énormément touchée ;
Et c’est à ce même titre que je témoigne à M. A. TALHA, professeur à l’USTHB d’Alger, toute ma
gratitude de n’avoir aucunement ménagé savoir-faire, compétence et surtout du précieux temps au service
d’un premier jugement de ce travail. Je le remercie énormément pour ses conseils et remarques ;
Je remercie M.M. M.S. AIT CHEIKH et C. LARBES, maîtres de conférences à l’Ecole Nationale
Polytechnique d’Alger, exerçant au Dépt d’Electronique, de m’avoir guidée dans les méandres de
l’électronique, leur simplicité autant que leur savoir-faire m’ont bel et bien marquée ;
Merci à tout le personnel qui m’a bien accueilli pendant mon séjour aussi bien à CDER qu’à l’ENP
(chercheurs, ingénieurs, techniciens, informaticiens, secrétaires, cuisiniers et gardiens).
Je cite spécialement M. M. KACI, ingénieur de maintenance au sein de CDER .
Je remercie tous les membres de jury pour le temps qu’ils ont accepté d’accorder à l’évaluation de
ce travail de mémoire, je cite:
M. R. CHAIBI, professeur à Universités Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou, pour m’avoir fait l’honneur de
présider le jury de soutenance ;
MM. M. NEJDAR, et H. MOHELLEBI, tous deux professeurs à l’Universités Mouloud Mammeri de Tizi-
Ouzou ainsi que M. C. LARBES, pour leur participation au jury de soutenance en qualité d’examinateurs.
Je remercie particulièrement M. MOHELLEBI ainsi que M. A. DICHE, maitre assistant à l’UMMTO, qui
m’ont transmis le sens d’un travail de mémoire, minutie et implication y sont les seuls mots d’ordre.
Merci à toutes les personnes dont je ne citerai les noms. A celles qui ont su redonner espoirs sans même
qu’elles le sachent, lorsqu’on se sent au plus bas, par un petit mot ou un simple geste. Merci pour leur
sympathie et simplement pour le plaisir que j’ai eu à les côtoyer au quotidien, malgré mes humeurs parfois
insoutenables, faute de la pression du travail, je l’avoue.
Merci à mes parents, mes deux voies/voix de sagesse et de l’amour, ainsi qu’à toute ma famille.
« J'affirme que le sentiment religieux cosmique est le motif le plus puissant et le plus
noble de la recherche scientifique ».
[Albert Einstein]
Extrait de ‘‘Ideas and Opinions’’
Fouzia BRIHMAT

Sommaire
Introduction
I.1 Présentation du système hybride
I.1.1 Les différentes configurations des systèmes hybrides
I.1.1.1 Architecture à bus à CC
I.1.1.2 Architecture mixte à bus à CC/CA
I.2 Problèmes rencontrés dans le fonctionnement des SEH
I.3 La production éolienne
I.3.1 Transformation de l’énergie du vent et du soleil en électricité
I.3.1.1 Historique de l’éolien
I.3.1.2 Conversion de l’énergie éolienne
I.3.2 Chaînes de conversion électrique
I.3.2-1 Systèmes couplés au réseau alternatif
I.3.2.2 Systèmes en sites isolés
I.3.3 Insertion des éoliennes dans le paysage
I.4 La production solaire photovoltaïque
I.4.1 Généralités
I.4.2 Principe de fonctionnement
I.4.3 Protections classiques d’un GPV
I.4.4 Les différentes technologies de fabrication des cellules
I.4.5 Les différents types de systèmes PV
I.4.6 Caractéristiques statiques des panneaux
I.4.7 Limites pratiques et atouts des systèmes PV
I.5 Générateur diesel
I.5.1 Réserve tournante
I.5.2 Temps de fonctionnement minimal
I.5.3 Hystérésis
I.6 Dispositifs de stockage de l’énergie
I.6.1 Autonomie et dimensionnement des batteries
I.6.2 Détermination de la capacité d’un accumulateur
I.6.3 Choix de la technologie
I.6.4 Tableau comparatif des différentes technologies
I.6.5 Etat de charge EDC (SOC) de la batterie
I.6.6 Rendement
I.6.7 Cycles et durées de vie
I.6.8 Gestion du stockage
I.7 Le régulateur de charge
I.7.1 Régulateurs MPPT
I.7.2 Principe de fonctionnement d’un régulateur de charge
I.7.3 Comparaison des différentes technologies de régulateurs
Chap. I Définition du Système d’Energie Hybride
Introduction générale
Présentation du Centre de Développement des Energies Renouvelables
1
5
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