WO2020177829A1 - Réalisation d'un système standard pour les charges capable d'assurer la commande mppt et le controle du bus continu par un seul convertisseur - Google Patents

Réalisation d'un système standard pour les charges capable d'assurer la commande mppt et le controle du bus continu par un seul convertisseur Download PDF

Info

Publication number
WO2020177829A1
WO2020177829A1 PCT/DZ2020/050003 DZ2020050003W WO2020177829A1 WO 2020177829 A1 WO2020177829 A1 WO 2020177829A1 DZ 2020050003 W DZ2020050003 W DZ 2020050003W WO 2020177829 A1 WO2020177829 A1 WO 2020177829A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control
mppt
single converter
standard system
load
Prior art date
Application number
PCT/DZ2020/050003
Other languages
English (en)
Other versions
WO2020177829A9 (fr
Inventor
Abdeldjalil DAHBI
Driss YOUSFI
Abdellatif REAMA
Abdelmalek HAMADA
Original Assignee
Unite De Recherche En Energies Renouvelables En Milieu Saharien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unite De Recherche En Energies Renouvelables En Milieu Saharien filed Critical Unite De Recherche En Energies Renouvelables En Milieu Saharien
Publication of WO2020177829A1 publication Critical patent/WO2020177829A1/fr
Publication of WO2020177829A9 publication Critical patent/WO2020177829A9/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/40—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation wherein a plurality of decentralised, dispersed or local energy generation technologies are operated simultaneously
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Definitions

  • the technical field of the present invention is the field of electricity production, in particular renewable energies.
  • the present invention relates to the realization of a standard system easily adaptable with all loads and equipped with a control strategy which combines between the two controls (MPPT and the DC bus) by only a single converter. It will be more useful for the production of electrical energy by a generator with more efficiency thanks to the setting of a single converter that can control the MPPT command (Maximum Power Point Tracking, the maximum point tracking of the power) and ensure both DC bus voltage regulation.
  • This control strategy can be invested in the field of wind power supplying a DC load and easily switch to the AC load, as well as for any source of electrical energy connected to the electricity grid (photovoltaic, gas turbine, generator generator ).
  • variable speed wind turbines are the most widely used; however, the variation in wind speed generates variations in the frequency and amplitude of electrical quantities.
  • these wind turbines require an interface of the power electronics after the generator in order to adapt and control the frequency and the amplitude of the electrical quantities according to the needs of the network or the load or the system is connected.
  • variable speed operation of wind turbines has become possible thanks to the development of static converters and their control devices.
  • the two main structures of variable speed wind turbines using the permanent magnet synchronous generator commonly used are either based on a diode rectifier associated with a chopper, or a fully controlled rectifier, coupled with an inverter (back to back) in the case of the use of alternating current.
  • the first philosophy is to optimize the power on the machine side by combining a DC / DC converter (chopper) with a diode rectifier, the role of the latter is to eliminate frequency coupling.
  • the wind power can be indirectly controlled by controlling the chopper current which provides the MPPT control.
  • the energy performance is degraded, since the diode rectifier absorbs non-sinusoidal currents which become pulsed, in particular for large values of the filtering capacity, which generates vibrations of the torque.
  • the diode rectifier is not reversible, the power transmitted between the generator and the DC bus is therefore unidirectional.
  • the limitation consists in the regulation of the voltage of the DC bus which is always ensured by another PWM converter (inverter) connected with the ( s) machine side converter (s). It is a three-phase voltage inverter used to regulate the voltage of the DC bus and the conditions of coupling to the grid or the load.
  • inverter PWM converter
  • s machine side converter
  • This structure is very efficient and advantageous compared to previous structures, because it has several advantages, such as obtaining sinusoidal currents, reducing the number of converters, and therefore improving efficiency and reducing cost.
  • the present invention therefore aims to remedy the drawbacks mentioned above.
  • the aim of the invention consists essentially in solving the problem of volume and the degradation of efficiency, as well as the cost of installing the electric power generation system (more precisely the wind power system), mainly because of the dependence both converters to control the DC bus (by an inverter), and MPPT control (by a rectifier), and the difficulty of switching from a DC load to an AC load.
  • the present invention more particularly aims to provide on the one hand a standard and efficient structure easily adaptable to the different types of load (continuous load, alternating load, coupling to the network). So, thanks to this topology and the strategy invented, we can keep the same assembly and the same control whatever the type of load, and then, to switch from a continuous load to an alternating load, it is enough only to connect the power side (the DC bus with the inverter) without having to change the control. On the other hand, this topology makes it possible to reduce the number of converters used in the wind turbine chain while retaining the possibility of controlling several quantities, but now at the same time (control of the DC bus and the MPPT command), in addition to obtaining the sinusoidal currents.
  • the invention also presents the exploitation of a good environmental solution relates to the production of green, renewable, less expensive and local energy. It makes it possible to have a very simple and adaptable system with all types of loads, especially for inhabitants in isolated sites. In addition, the production of electrical energy by wind energy from the wind field available in the Adrar region makes a contribution to the conservation of oil reserves, and therefore a convincing and economical solution especially for isolated sites. .
  • FIG. 1 represents the functional diagram of the topology and the developed MPPT-V dc command.
  • FIG. 2 shows the experimental results of the wind emulator.
  • FIG. 3 represents the experimental results of the MPPT-V dc control implemented on DSP by a single converter supplying a DC load.
  • 4 shows the diagram of the MPPT-V control implanted DSP supplying an AC load.
  • FIG. 5 represents the experimental results of the MPPT-V d control implemented on DSP by a single converter supplying an AC load.
  • Figure "1" and the photos in the appendix, represent the realization of the invention on the test platform of the wind turbine chain that we have implemented at the Laboratory of Electrical Systems and Renewable Energys in the university. of Mohammed I, National School of Applied Sciences (ENSA).
  • the main constituents of the platform are as follows:
  • Wind turbine emulator produced using a DC motor 2 controlled by a chopper connected to a DC power supply 8;
  • PWM converters 6 and 9;
  • the energy produced by the GSAP passes through a single converter when the load is continuous, and through two converters, to supply an AC load or inject power into the grid.
  • the first step is the realization of a wind emulator.
  • This wind system is composed of a wind emulator coupled directly (direct drive) to the synchronous generator with permanent magnets.
  • the test bench is controlled and monitored via a DSP card connected to a computer (PC).
  • the sensors are connected to the card allowing measurements of the position, speed, currents and voltages to be taken.
  • the DSP card contains a processor which acts as an intermediary between the control algorithm installed in the PC and the electrical equipment.
  • the rotation speed is variable, despite that, we can vary the value of the DC bus voltage according to an imposed reference (from (25V) to (15V), at the instant 132s), from more, the system remains stable and without any disturbance.
  • Figure "5" shows the experimental results of this command in the GSAP side and load side under a variable wind profile shown in figures "5. at”:
  • This topology with this invented control strategy can be installed and applied to any source of electricity production (gas turbine, generator set, etc.) connected either to a continuous or alternating load or to the network, and valid even for a hybrid system.
  • This system can be used more particularly, in wind power systems (Adrar), with a conventional or hybrid source, in order to avoid power cuts and meet the needs of residents, particularly in isolated sites and micro-grids or electricity supply is too expensive.
  • this system has the advantage of easy adaptation with loads, it can easily switch from DC load to AC load.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Le développement de l'électronique de puissance permet d'avoir des éoliennes à vitesse variable qui permet d'extraire le maximum de la puissance (MPPT). Les littératures se basent sur l'utilisation de deux convertisseurs, l'un assure la commande MPPT, et l'un autre garantie la régulation de la tension du bus continu (V*); cela augmente le volume et le coût d'installation d'une part; et la dégrade les performances et le rendement d'autre part. Dans ce contexte, on a développé une topologie standard adaptée avec tous les types des charges (avec le même montage et la commande) et équipée par une commande capable d'assurer à la fois les deux commandes (MPPT et Vdc) par uniquement un seul convertisseur. Ce système éolien a été réalisé et testé en temps réel. Les résultats expérimentaux sont très satisfaisants. Cette invention peut être investit dans n'importe quelle source de production d'énergie électrique (turbine à gaz, groupe électrogène.

Description

« Réalisation d’un système standard pour les charges capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur»
Domaine technique auquel se rapporte l’invention
Le domaine technique de la présente invention est le domaine de la production d'électricité, en particulier les énergies renouvelables. La présente invention concerne la réalisation d’un système standard facilement adaptable avec toutes les charges et équipé par une stratégie de commande qui regroupe entre les deux commandes (MPPT et le bus continu) par uniquement un seul convertisseur. Elle sera plus utile pour la production d’énergie électrique par un générateur avec plus d’efficacité grâce à la mise d’un seul convertisseur qui peut contrôler la commande MPPT (Maximum Power Point Tracking, le suivi de point maximal de la puissance) et assurer la régulation de la tension du bus continu à la fois. Cette stratégie de commande peut être investit dans le domaine d’énergie éolienne alimentant une charge DC et basculer facilement à la charge AC, ainsi que pour n’importe quelle source d’énergie électrique connectée au réseau électrique (photovoltaïque, turbine à gaz, groupe électrogène...).
Etat de la technique antérieure
Les éoliennes à vitesse fixe sont les premières à avoir été développées. Dans cette technologie, le générateur (généralement une machine asynchrone à cage d'écureuil) est directement couplé au réseau sans aucun dispositif d'électronique de puissance, ce qui rend ce système simple et ayant un faible coût. Cependant, ce type d’éolien ne peut pas exploiter la totalité de la puissance disponible du vent, et donc, l’application de la commande MPPT n’est pas possible. Pour cette raison, les éoliennes à vitesse variable sont les plus utilisées; néanmoins, la variation de la vitesse du vent engendre des variations de la fréquence et l’amplitude des grandeurs électriques. Pour cela, ces éoliennes nécessitent une interface de l'électronique de puissance après le générateur afin d’adapter et contrôler la fréquence et l’amplitude des grandeurs électriques suivant les besoins du réseau ou bien la charge ou le système est connecté. Le fonctionnement à vitesse variable des éoliennes est devenu possible grâce au développement des convertisseurs statiques et de leurs dispositifs de commande. Les deux principales structures des éoliennes à vitesse variable utilisant le générateur synchrone à aiment permanent couramment utilisées sont soit à base d’un redresseur à diodes associé avec un hacheur, ou bien un redresseur entièrement commandé, couplé avec un onduleur (back to back) dans le cas de l’utilisation du courant alternatif.
La première philosophie consiste à optimiser la puissance côté machine en associant un convertisseur DC/DC (hacheur) à un redresseur à diodes, le rôle de ce dernier est d’éliminer le couplage en fréquence. Par ce procédé, la puissance éolienne peut être indirectement contrôlée par un contrôle du courant du hacheur qui assure la commande MPPT. Cependant les performances énergétiques sont dégradées, puisque le redresseur à diodes absorbe des courants non sinusoïdaux qui deviennent impulsionnels, notamment pour les grandes valeurs de la capacité de filtrage, ce qui engendre les vibrations du couple. Comme le redresseur à diodes n’est pas réversible, la puissance transitée entre le générateur et le bus continu est donc unidirectionnelle .
Une autre solution des problèmes précédents consiste à remplacer les convertisseurs coté machine par un seul convertisseur entièrement contrôlé. Mais le problème de ce redresseur c’est que son rôle était limité, il peut contrôler l’un des deux, soit souvent la vitesse et donc MPPT, soit la tension continue pour une charge isolée.
Néanmoins, dans le cas de couplage des deux topologies précédentes avec une charge alternative ou bien le réseau, la limitation consiste dans le régulage de la tension du bus continu qu’il est toujours assuré par un autre convertisseur MLI (onduleur) relié avec le(s) convertisseur(s) coté machine. C’est un onduleur de tension triphasé utilisé pour assurer la régulation de la tension du bus continu et les conditions de couplage au réseau ou bien la charge.
Dans ce contexte, on a développé une structure équipée par une commande et qui peut assurer à la fois la régulation de la tension continue et la commande MPPT par un seul convertisseur.
Cette structure est très performante et avantageuse par rapport aux structures précédentes, car elle présente plusieurs avantages, tel que, l’obtention des courants sinusoïdaux, réduction de nombre des convertisseurs, et donc l’amélioration de rendement et la réduction du coût.
But de l’invention
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients cités précédemment. Le but de l’invention consiste essentiellement à résoudre le problème de volume et la dégradation de rendement, ainsi que le coût d’installation du système de production d’énergie électrique, (plus précisément le système éolien), principalement à cause de la dépendance aux deux convertisseurs pour contrôler le bus continu (par un onduleur), et la commande MPPT(par un redresseur), et la difficulté de basculer d’une charge continue vers une charge alternative.
La présente invention vise plus particulièrement à prévoir d’une part une structure standard et efficace adaptable facilement avec les différents types de charge (charge continue, charge alternative, couplage au réseau). Donc, grâce à cette topologie et la stratégie inventée, on peut conserver le même montage et la même commande quel que soit le type de la charge, et alors, pour basculer d’une charge continue à une charge alternative, il suffit uniquement de brancher le coté puissance (le bus continu avec l’onduleur) sans avoir besoin de changer la commande. D’autre part cette topologie permet de réduire le nombre des convertisseurs utilisés dans la chaîne éolienne toute en gardant la possibilité de commander plusieurs grandeurs, mais maintenant à la fois (contrôle du bus continu et la commande MPPT), en plus l’obtention des courants sinusoïdaux. De cette façon on évite l’intégration d’un hacheur avant l’onduleur, comme on évite la dépendance de la commande du bus continu par l’onduleur comme plusieurs différentes commandes adoptées dans littérature, ce qui rend le système standard et efficace avec une amélioration de temps de réponse, de taux d’harmonique (THD), et bien évidemment la réduction du coût et du volume.
L'invention présente également l’exploitation d’une bonne solution environnementale concerne la production d’une énergie verte, renouvelable, moins onéreuse et locale. Elle permet d’avoir un système très simple et adaptable avec tous les types de charges, surtout pour les habitants dans les sites isolés. En addition, la production de l’énergie électrique par l’énergie éolienne à partir du gisement éolien disponible dans la région d’Adrar fait une contribution à la conservation des réserves de pétrole, et donc une solution probante et économique surtout pour les sites isolés.
Enoncé des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et les résultats expérimentaux illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 représente le schéma fonctionnel de la topologie et la commande MPPT-Vdc développée.
la figure 2 représente les résultats expérimentaux de l’émulateur éolien.
la figure 3 représente les résultats expérimentaux de la commande MPPT-Vdc implantée sur DSP par un seul convertisseur alimentant une charge continue. la figure 4 représente le schéma de la commande MPPT-V de implantée sur DSP alimentant une charge alternative.
la figure 5 représente les résultats expérimentaux de la commande MPPT-V d implantée sur DSP par un seul convertisseur alimentant une charge alternative.
Présentation de l’essence de l’invention et son mode de réalisation
La figure «1» et les photos dans l’annexe, représentent la réalisation de l'invention sur la plate-forme d’essais de la chaîne éolienne que nous avons mis en œuvre au Laboratoire des Systèmes Electriques et Energies Renouvelables dans l’université de Mohammed I, Ecole Nationale des Sciences Appliquées (ENSA).
Les constituants principaux de la plate-forme sont comme suit:
Emulateur de la turbine éolienne réalisé à l’aide d’un moteur à courant continu 2 commandé par un hacheur branché à une alimentation continue 8;
Une machine synchrone à aimants permanents 1 utilisée en mode générateur (GSAP) ; Charge (Résistances, inductances) 5;
Convertisseurs MLI: 6 et 9;
Deux ordinateurs (4, 11) et deux cartes DSP (7, 10);
Capteurs des courants, des tensions 3 et de la vitesse.
L’énergie produite par le GSAP passe par un seul convertisseur lorsque la charge est continue, et par deux convertisseurs, pour alimenter une charge alternative ou injecter la puissance au réseau.
Mode de réalisation de l'invention
Afin de réaliser ce prototype on a passé par plusieurs étapes : l’identification des paramètres, la modélisation, la simulation, le dimensionnement, puis la réalisation pratique. Ici, on se limitera par les étapes pratiques les plus importantes. La première étape c’est la réalisation d’un émulateur éolien.
A. Réalisation de l’émulateur éolien
Dans le but de simuler le comportement réel de la turbine éolienne au laboratoire et de pouvoir tester tous les cas, nous avons réalisé une éolienne en temps réel qui se comporte comme une véritable éolienne lorsqu'elle reçoit la même vitesse du vent. Dans ce prototype, l'émulateur éolien est réalisé à l’aide d'un moteur à courant continu commandé par un hacheur à quatre quadrants d’une façon à imposer un couple et une vitesse variables suivant la vitesse variables du vent. Cette dernière est basée sur des mesures réelles à Adrar. Les résultats expérimentaux du simulateur éolien sont présentés sur la figure « 2».
On peut voir clairement su la figure « 2. a» que la vitesse de rotation réelle suit bien sa valeur de référence grâce au bon control appliqué sur le hacheur, figure « 2. b» ; par conséquent, le courant et le couple s’adaptent bien avec les variations de la vitesse du vent, figure « 2.c».
B. Réalisation de montage et la commande de la chaîne éolienne pour une charge DC
Ce système éolien est composé d’un émulateur éolien couplé directement (attaque direct) au générateur synchrone à aimants permanents. Le banc d’essai est commandé et contrôlé par l’intermédiaire d’une carte DSP connectée à un ordinateur (PC). Afin d’accomplir la commande, les capteurs sont connectés à la carte permettant d’avoir les mesures de la position, de la vitesse, des courants et des tensions. La carte DSP, contient un processeur qui joue le rôle d’intermédiaire entre l’algorithme de la commande implanté au PC et les équipements électriques.
Contrairement à les topologies existaient, ou le seul convertisseur coté machine joue le rôle d’un redresseur, mais maintenant il est piloté d’une façon à assurer à la fois le contrôle du bus continu et le bon fonctionnement de la commande MPPT.
Le schéma et le banc d’essai de cette commande sont présentés respectivement dans la figure «1» et l’annexe (figures « 1»).
C. Validation expérimentale de la commande MPPT-Vdc par un seul convertisseur alimentant une Charge DC
Afin d’examiner la sensibilité et la validité de cette commande dans la chaîne éolienne, on a implanté l’algorithme de commande MPPT- V'/, sur le banc d’essai réalisé en temps réel. Les résultats expérimentaux de cette commande sont présentés dans la figure « 3 ».
• Analyse des résultats
Malgré toutes les variations de la vitesse du vent représentées sur la figure « 3.a », on remarque que le seul convertisseur MLI a assuré à la fois un bon control de la tension du bus continu et de la vitesse de rotation dans tous les cas possible de test:
De (0s à 63s) : La vitesse de rotation est variable figure « 3.b », suivant la vitesse du vent afin d’assurer le bon fonctionnement de la commande MPPT, mais la tension du bus continu reste constante et stable suivant sa référence imposée (20V), figure « 3.c ». De (63s à 83.2s) : La vitesse de rotation et la tension du bus continu sont constants est stables. De même est pour l’intervalle (194s à 216s).
De (63s à 91s) : Suivant la vitesse du vent constante, la vitesse de rotation reste constante à (790 tr/min), mais la valeur de la tension du bus continu est changée suivant la nouvelle référence imposée sans aucune perturbation de (20V) à (25V), à l’instant (83.2s).
De (91s à 194s) : La vitesse de rotation est variable, malgré ça, on peut varier la valeur de la tension du bus continu suivant une référence imposée (de (25V) à (15V), à l’instant 132s), de plus, le système reste stable et sans aucune perturbation.
On constate que grâce à cette commande proposée, avec un seul convertisseur, on a assuré et validé en temps réel la commande de la tension du bus continu et la vitesse de rotation séparément.
Grâce à la commande appliquée sur le convertisseur, on remarque que les courants absorbés du GSAP sont sinusoïdaux, figures « 3.d , 3.e », ce qui améliore les performances énergétiques du système, car le GSAP génère sa meilleure énergie lorsque ses courants sont sinusoïdaux. Malgré les différentes variations de la vitesse du vent et de l’amplitude des courants du GSAP, la charge reçoit un courant continu et stable suivant les valeurs choisies de la tension du bus continu, figure « 3.f ». Donc, cette commande permet d’avoir un bon fonctionnement de la commande MPPT, et même temps elle assure le réglage de la tension du bus continu avec l’absorption des courants sinusoïdaux, tous ces avantages sont uniquement avec un seul convertisseur. Ce qui confirme bien le découplage de la vitesse et la tension, et prouve la validité de la commande proposée en temps réel.
Alors, on peut dire que cette invention rend ce système autonome, standard et convenable pour différentes charges continues.
Afin de découvrir l’importance de notre système et la stratégie développée ainsi que sa facilité d’adaptation avec les charges, nous avons branché directement après le bus continu du même système précédent, un onduleur triphasé qui alimente une charge alternative (de type ‘R, L’), sans aucune modification, ni sur la commande, ni sur le système coté machine. Ce système est détaillé dans la partie suivante.
D. Réalisation de montage et la commande de la chaîne éolienne pour une charge AC
Maintenant, le système précédent est connecté à une charge triphasée de type‘R, L’, à travers un onduleur triphasé placé directement après le bus continu. Cet onduleur est commandé en MLI d’une façon à assurer l’amplitude et la fréquence des courants fournis suivant les besoins de la charge. Le schéma et le banc d’essai de cette commande sont présentés respectivement dans la figure «4» et l’annexe (figures «2»).
E. Validation expérimentale de la commande MPPT-Vdc par un seul convertisseur alimentant une Charge AC
La figure «5», représente les résultats expérimentaux de cette commande dans le coté du GSAP et coté charge sous un profil du vent variable représenté sur la figures «5. a»:
• Analyse des résultats
On constate que malgré le couplage du système avec une charge alternative, le système fonctionne bien grâce à cette commande proposée. De plus, avec uniquement le convertisseur coté machine, on a assuré et validé en temps réel la commande de la tension du bus continu et la commande MPPT à la fois et séparément. Ce qui confirme bien l’obtention d’un bon découplage, figures «5. b, 5.c». Les courants absorbés du GSAP restent également sinusoïdaux, ce qui améliore le rendement, THD et les performances du système, figure «5.d».
Dans le coté onduleur, malgré les différentes variations de la vitesse du vent, on remarque que la tension, figure «5.e» et le courant, figure «5.f , 5.g» de la charge triphasée sont stables avec une fréquence fixe, en addition, on peut les adapter facilement suivant les besoins de la charge grâce à la topologie et la stratégie de commande inventées, figures «5.h».
Un autre avantage de cette structure est confirmé par l’adaptation facile et la simplicité de passage d’une charge continue vers une charge alternative. Il suffit juste de brancher le coté puissance de l’onduleur MLI avec le bus continu.
Manière dont l'invention est susceptible d'application
Cette topologie avec cette stratégie de commande inventées peuvent être installées et appliquées sur n’importe quelle source de production d’électricité (turbine à gaz, groupe électrogène...) connectée soit à une charge continue, alternative ou bien au réseau, et valables même pour un système hybride. Ce système peut être utilisé plus particulièrement, dans les systèmes éoliens (Adrar), avec une source conventionnelle ou hybride, afin d’éviter les coupures d’électricité et satisfaire les besoins des habitants, notamment dans les sites isolés et les micro-réseaux ou l’approvisionnement par l’électricité revient trop cher. En addition, ce système présente l’avantage d’adaptation facile avec les charges, il peut basculer facilement d’une charge DC vers une charge AC.

Claims

REVENDICATIONS Réalisation d’un système standard capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur
1. L'invention est une création d’un système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur. Il est caractérisé par rapport aux systèmes déjà utilisés par une nouvelle caractéristique technique consiste à mettre la possibilité de contrôler à la fois, la stratégie de MPPT et la régulation du bus continu par un seul convertisseur.
Cette stratégie de commande peut être appliquée sur n’importe quel système de production d’électricité (éolien, turbine à gaz, groupe électrogène, photovoltaïque...) couplé soit à une charge isolée DC ou AC, et même au réseau électrique.
2. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, présente une bonne solution économique par l’utilisation d’un seul convertisseur au lieu d’utiliser un redresseur à diode et un hacheur.
3. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, ou l’indépendance entre la vitesse et la tension sont est assurés par le découplage entre les courants i et iq d’un seul convertisseur MLI.
4. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, caractérisé par l’amélioration de rapport énergétique et le rendement grâce à l’application de MPPT et l’utilisation de redresseur MLI à la fois.
5. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, caractérisé par l’amélioration de contenu harmorique (THD) par rapport aux systèmes utilisant un redresseur à diode et un hacheur grâce à l’exploitation des performances de redresseur MLI.
6. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, caractérisé par une commande standard et valable au même temps pour une charge DC, une charge AC et l’injection au réseau.
7. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, caractérisée par la création d’un système standard qui permet de basculer facilement d’une charge DC vers une charge AC ou bien le réseau, sans avoir besoin de changer la commande, en connectant uniquement la partie puissance.
8. Système standard pour les charges et capable d’assurer la commande MPPT et le contrôle du bus continu par un seul convertisseur, caractérisée par la simplicité de l’implantation. De plus, sa réalisation pratique à l’aide de la carte DSP permet d’améliorer la qualité des grandeurs électriques ainsi que les performances du système avec un coût d’installation réduit par rapport aux systèmes utilisant la carte dSPCACE.
PCT/DZ2020/050003 2019-03-04 2020-03-03 Réalisation d'un système standard pour les charges capable d'assurer la commande mppt et le controle du bus continu par un seul convertisseur WO2020177829A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DZ190098 2019-03-04
DZ190098 2019-03-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2020177829A1 true WO2020177829A1 (fr) 2020-09-10
WO2020177829A9 WO2020177829A9 (fr) 2021-03-18

Family

ID=70333755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DZ2020/050003 WO2020177829A1 (fr) 2019-03-04 2020-03-03 Réalisation d'un système standard pour les charges capable d'assurer la commande mppt et le controle du bus continu par un seul convertisseur

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020177829A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1169893A (ja) * 1997-08-26 1999-03-09 Hitachi Eng & Services Co Ltd ハイブリッド発電システム
JP2000116007A (ja) * 1998-09-29 2000-04-21 Nippon Electric Ind Co Ltd ハイブリッド式の太陽電池を備えた風力発電システム
CN101309017B (zh) * 2008-07-11 2012-05-30 中国科学院电工研究所 一种基于超级电容器蓄电池混合储能的风力发电、光伏发电互补供电***
CN102882280A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 上海诚控电子科技有限公司 一种基于电容混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置
CN203352265U (zh) * 2013-07-15 2013-12-18 陕西理工学院 风光互补发电***
CN206850508U (zh) * 2017-05-25 2018-01-05 国网陕西省电力公司宝鸡供电公司 一种风光互补发电***
CN110768300A (zh) * 2019-12-11 2020-02-07 阳光电源股份有限公司 一种风光互补发电***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1169893A (ja) * 1997-08-26 1999-03-09 Hitachi Eng & Services Co Ltd ハイブリッド発電システム
JP2000116007A (ja) * 1998-09-29 2000-04-21 Nippon Electric Ind Co Ltd ハイブリッド式の太陽電池を備えた風力発電システム
CN101309017B (zh) * 2008-07-11 2012-05-30 中国科学院电工研究所 一种基于超级电容器蓄电池混合储能的风力发电、光伏发电互补供电***
CN102882280A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 上海诚控电子科技有限公司 一种基于电容混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置
CN203352265U (zh) * 2013-07-15 2013-12-18 陕西理工学院 风光互补发电***
CN206850508U (zh) * 2017-05-25 2018-01-05 国网陕西省电力公司宝鸡供电公司 一种风光互补发电***
CN110768300A (zh) * 2019-12-11 2020-02-07 阳光电源股份有限公司 一种风光互补发电***

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020177829A9 (fr) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mokeddem et al. Performance of a directly-coupled PV water pumping system
Putri et al. Maximum power extraction improvement using sensorless controller based on adaptive perturb and observe algorithm for PMSG wind turbine application
Chaurasia et al. A meta-heuristic firefly algorithm based smart control strategy and analysis of a grid connected hybrid photovoltaic/wind distributed generation system
Mousavi G An autonomous hybrid energy system of wind/tidal/microturbine/battery storage
Xia et al. A new maximum power point tracking technique for permanent magnet synchronous generator based wind energy conversion system
US9203242B2 (en) System and method of integrating wind power and tidal energy
Fekry et al. Power management strategy based on adaptive neuro fuzzy inference system for AC microgrid
Olulope et al. Modeling and simulation of hybrid distributed generation and its impact on transient stability of power system
CH703162A1 (fr) Système de récupération d'énergie rénouvelable.
Elmorshedy et al. Voltage and frequency control of a stand-alone wind-energy conversion system based on PMSG
EP3117159B1 (fr) Chauffe-eau électrique réglable en puissance
Bogaraj et al. Modeling and simulation of stand-alone hybrid power system with fuzzy MPPT for remote load application
WO2019174701A2 (fr) Commande de l'injection des courants au réseau sans la boucle de verrouillage de phase, application sur un système éolien
Mezghani et al. A new optimum frequency controller of hybrid pumping system: bond graph modeling-simulation and practice with ARDUINO board
WO2020177829A1 (fr) Réalisation d'un système standard pour les charges capable d'assurer la commande mppt et le controle du bus continu par un seul convertisseur
Adetokun et al. Artificial neural network-based capacitance prediction model for optimal voltage control of stand-alone wind-driven self-excited reluctance generator
FR3049370A1 (fr) Procede d'optimisation de la consommation de la puissance produite par une source d'electricite renouvelable
Dursun et al. Maximum power extraction from PMSG based VS-WECS by using variable Step-Size P&O Method
Saadi et al. Neural network use in the MPPT of photovoltaic pumping system
WO2017089402A1 (fr) Système d'énergie hybride comprenant des groupes électrogènes et des ressources d'énergie renouvelables, et procédé de commande
Karthi et al. Analysis of Adaptive MPPT Control Algorithm for Direct Driven Permanent Magnet Synchronous Generator
Kenge et al. Mathematical modelling and implementation of solar based water pumping system for irrigation
Clémot et al. Development of a wave-to-wire model to calculate flicker caused by wave energy converters and study power quality
Saborío-Romano et al. Frequency support from owpps connected to hvdc via diode rectifiers
Clemot et al. A wave-to-wire chain modeling and command for a direct drive wave energy converter

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20720354

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20720354

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1