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Soutenance de GABOUR AMINA

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique

Université 20 août 1955- Skikda

Faculté De Technologie

Département génie Mécanique

 

Thèse présentée par GABOUR AMINA en vue de l’obtention du diplôme de Doctorat en électromécanique, Option Systèmes énergétiques

Thème: Optimisation et Commande d’un système énergétique multi source

Soutenue publiquement le   **/**/****

Devant le jury composé de :

Président:        Salim Haddad             Professeur  Université de Skikda

Encadreur:       Abderezak Metatla      Professeur  Université de Skikda

Examinateurs:  Lilia Zighed                Professeur Université de Skikda

                       Khaled Touafek          Directeur de recherche UREAR Ghardaïa

                       Youcef Soufi      Maitre de conférences A Université de Tébessa

 

                     

 

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ملخص

 

تؤثر الظروف الجوية على الطاقة التي تنتجها أنظمة الطاقات المتجددة؛ و بذلك، فإن دمج
المصادر المتجددة، مع المصادر التقليدية، يوفر حلا أكثر وثوق و قابل للتحقيق من أجل إنتاج
الطاقة الكهربائية، و هو ما يطلق عليه تسمية الأنظمة المتعددة المصادر الهجينة.
يعد اختيار الهيكل المناسب بمثابة الخطوة الأساسية في الأنظمة المتعددة المصادر بغية التحكم
بشكل أفضل في تدفق الطاقة بين هذه المصادر.
في هذا السياق، نقدم منهجية تهدف إلى تحسين أنظمة الطاقة ذات النمط المتعدد المصادر و
التحكم فيها، من أجل ضمان تسيير جيد للطاقة لتلبية الطلب في موقع معزول.
يتكون النظام من مصادر متجددة (تعمل بالطاقة الشمسية و الرياح) و كذا عناصر تخزين الطاقة
الكهربائية، مثل البطاريات؛ بحيث يعتبر هذا النظام مرتبط بمولد كهرباء يعمل بالديزل.
يكمن الهدف المسطر في حل مشكلة التحسين عن طريق استخدام طريقة محددة بشكل جيد ، و
من أجل تقليص التكلفة الإجمالية لاستثمار .(GA ) هي التحسين من خلال خوارزمية جينية
من أجل تحقيق الشحنة. تتم دراسة مختلف (RF) حسب عامل الطاقات المتجددة (STC)
السيناريوهات و التشكيلات و كذا مقارنتها من أجل تحليل فعالي ة و قوة كل حالة، بالإضافة إلى
دراسة جدوى كل نظام و كل تشكيلة.
تظهر النتائج النظرية، المتحصل عليها من خلال الطريقة التي تم تطويرها، تأثير عامل
و على اختيار أفضل تشكيلة (STC) على التكلفة الإجمالية للاستثمار (RF) الطاقات المتجددة
و أكثرها ملائمة.
الكلمات المفتاحية : التحسين، التحكم، الكهروضوئية، طاقة الرياح، البطارية، الديزل، النظام
المتعدد المصادر.

 

Résumé

Les conditions météorologiques influent sur la puissance produite par les systèmes d’énergies renouvelables ; par conséquent, la combinaison des sources renouvelables, avec des sources conventionnelles, fournit une solution plus fiable et réalisable pour produire l’énergie électrique, appelée les systèmes multi-sources hybrides.
Le choix de l’architecture convenable est une étape indispensable dans les systèmes multi-sources pour mieux contrôler le flux d’énergie entre ces sources.
Dans ce contexte, nous présentons une méthodologie de commande et d’optimisation des systèmes énergétiques des types multi-sources en vue d’assurer la bonne gestion de la puissance afin de satisfaire la demande d’un site isolé.
Le système est composé de sources renouvelables (solaires et éoliennes) et des éléments de stockage de l’énergie électrique, tels que les batteries ; lequel système est associé à un générateur Diesel.
L’objectif tracé est de résoudre le problème d’optimisation en utilisant une méthode bien déterminée, à savoir l’optimisation par algorithme génétique (GA). En vue de réduire le coût total du système (STC) en fonction du facteur des énergies renouvelables (RF) pour satisfaire la charge. De différents scénarios et différentes configurations sont étudiés et comparés pour analyser l’efficacité et la robustesse de chaque cas et d’étudier la faisabilité de chaque système et chaque configuration.
Les résultats théoriques obtenus par l’approche développée montrent l’impact de la RF sur le STC et sur le choix de la meilleure configuration et la plus adéquate.
Mots clés: Optimisation, Commande, PV, Eolien, Batterie, Diesel, Système multi-sources.

 

Abstract


Weather conditions affect the power produced by renewable energy systems; therefore, the combination of renewable sources, with conventional sources, provides a more reliable and attainable solution for producing electrical power, called hybrid multi-source systems.
The choice of appropriate architecture represents a crucial step in multi-source systems so as to better control the flow of energy between these sources.
In this context, we present a methodology for optimization and control purposes of the energy systems of multi-sources types in order to ensure the proper power management in order to meet with the demand of an isolated site.
The system is composed of renewable sources (solar and wind) and storage elements of electrical energy, in respect such as batteries; the system of which is associated with a Diesel generator.
The outlined objective is to solve the optimization problem by use of well-defined method, namely by Genetic Algorithm (GA). In order to reduce the System Total Cost (STC) based on the Renewable Energy Factor (RF) to meet with the load. Different scenarios and configurations are studied and compared for analyzing the effectiveness and robustness of each case and studying alike the feasibility of each system and each configuration.
The theoretical results obtained by the developed approach show the impact of RF on the STC in addition to the choice of the best configuration and the most adequate one.
Keywords: Optimization, Control, PV, Wind, Battery, Diesel, Multi-sources system.

 

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