Contribution à la modelisation et la commande des systemes hybrides multisources à energie renouvlable // Contribution to the modeling and control of multi-source hybrid renewable

Abstract

في إطار هذه الأطروحة، تم دراسة نظام هجين من الألواح الشمسية والبطارية والمكثف الفائق المتصل بالشبكة، والذي يجمع بين ثلاثة مصادر لإدارة الطاقة لتحسين إنتاج وتخزين وتوزيع الكهرباء. تم استخدام ثلاث استراتيجيات للتحكم، بهدف تنظيم القدرة النشطة/التفاعلية واستقرار جهد الربط المستمر (CC). تم إجراء محاكاة باستخدام MATLAB/Simulink لتقييم تدفق الطاقة، وإدارة حالة الشحن (SOC)، والتشويه التوافقي الكلي (THD) في ظروف الإشعاع الديناميكي. تشير النتائج التي تم الحصول عليها إلى أن أنظمة التحكم (SC) تحسن استقرار الجهد، وتقلل من إجهاد البطارية بنسبة 20% وتحافظ على التشويه التوافقي الكلي (THD) أقل من 5%، مما يطيل عمرها ويقلل التكاليف. علاوة على ذلك، فإن تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) يحسن كفاءة استخراج الطاقة. النهج المقترح يتم تقييمه بشكل خاص تحت إشعاع شمسي متغير، مما يثبت فعاليته في استقرار الجهد وتقليل تآكل البطارية. توفر نتائج المحاكاة معلومات حول أداء النظام وموثوقيته العامة

Dans le cadre de la présente thèse, un système hybride PV-Batterie-Supercondensateur connecté au réseau combine trois sources de gestion d’énergie pour optimiser la production, le stockage et la distribution de l’électricité a été étudié. Trois stratégies de contrôle, afin de réguler la puissance active/réactive et de stabiliser la tension de la liaison en courant continu (CC), ont été utilisées. Des simulations ont été réalisées avec MATLAB/Simulink pour évaluer le flux de puissance, la gestion de l'état de charge (SOC) et la distorsion harmonique totale (THD) dans des conditions d'irradiance dynamique. Les résultats obtenus indiquent que les SC améliorent la stabilité de la tension, réduisent la contrainte de la batterie de 20 % et maintiennent la THD en dessous de 5 %, prolongeant ainsi sa durée de vie et réduisant les coûts. De plus, le suivi du point de puissance maximale (MPPT) améliore l'efficacité de l'extraction d'énergie. L'approche proposée est spécifiquement évaluée sous un ensoleillement variable, démontrant son efficacité pour stabiliser la tension et réduire l'usure de la batterie. Les résultats de simulation fournissent des informations sur les performances et la fiabilité globale du système

In the context of this thesis, a hybrid PV-Battery-Supercapacitor system connected to the grid combines three energy management sources to optimize the production, storage, and distribution of electricity. Three control strategies, in order to regulate active/reactive power and stabilize the voltage of the direct current (DC) link, were used. Simulations were conducted using MATLAB/Simulink to evaluate power flow, state of charge (SOC) management, and total harmonic distortion (THD) under dynamic irradiance conditions. The results obtained indicate that SCs improve voltage stability, reduce battery stress by 20%, and maintain THD below 5%, thereby extending its lifespan and reducing costs. Moreover, maximum power point tracking (MPPT) improves energy extraction efficiency. The proposed approach is specifically evaluated under variable sunlight, demonstrating its effectiveness in stabilizing voltage and reducing battery wear. The simulation results provide information on the system's overall performance and reliability