Modélisation avancée d’un Panneau Solaire

Abstract

Ce travail porte les détails de la modélisation du comportement réel d’un panneau solaire de type ISOFOTON I - 50 PV module. Cette modélisation est effectuée par deux circuits électriques équivalents à savoir : le circuit équivalent comportant une seule diode et l’autre circuit posséda nt deux diodes. L’identification des paramètres de chaque circuit précédent nécessit e préalablement la détermination du vecteur de courant prédit par le modèle PV souhaité. Celle - ci peut être assurée via la résolution d’une équation non linéaire à plusie urs paramètres et c’est pour cette raison qu’on a présenté deux catégories des méthodes de résolution en l’occurrence : les méthodes utilisant les mesures expérimentales du panneau solaire et une méthode utilisant les caractéristiques spécifiant le panneau . Pour la première catégorie, on a une base de données formée de 256 mesures réelles de courant et de tension enregistrées à partir du panneau suscité. Ces données sont exploitées pour résoudre l’équation du courant en utilisant l’un de ces trois méthodes suivantes : Méthode de Newton Raphson, Méthode utilisant la fonction de Lambert - W et la méthode Fsolve disponible dans la bibliothèque du logiciel Matlab. Une fois le vecteur du courant prédit est obtenu, on fait un appel à l’optimisation par les algorithm es évolutionnaires comme les algorithmes génétiques GA et l’algorithme d’essaim particulaire PSO. Ces algorithmes ont pour but d’optimiser les paramètres des circuits électriques cités précédemment et cela via la solution optimale d’un problème d’optimisat ion sous contraintes. La fonction objective de ce problème représente la somme des erreurs quadratiques moyennes fournies par la distance entre les mesures réelles du courant et les valeurs des courants prédits par le modèle souhaité. Les contraintes repré sentent les limites supérieures et inférieures dans lesquelles on cherche la valeur optimale de chaque paramètre construisant le modèle PV. Pour la deuxième catégorie, elle est basée sur les données spécifiques du panneau solaire à modéliser. Ces dernières représentent la puissance maximale du panneau, la tension et le courant nominal du panneau,..., etc. Dans ce cas, les paramètres optimaux du modèle souhaité peuvent être obtenus via la résolution d’un système d’équations non linéaires. Cette catégorie ne re présente pas l’objet de notre travail. Pour la première catégorie, la modélisation est effectuée par les deux types de circuit électrique ou chaque circuit est présenté par un nombre spécifique des paramètres inconnus. Les performances des modèles sont éva luées et comparées entre elles. Les résultats de simulation confirment l’efficacité du modèle à double diode qui assure à chaque fois la meilleure précision. Néanmoins, la convergence de l’algorithme d’optimisation utilisé devient plus certaine par le modè le d’une seule diode que celui de deux diodes et cela à cause du nombre réduit des paramètres à optimiser