Architectures du système PV connecté au réseau électrique

  Architectures du système PV connecté au réseau électrique

Les systèmes 𝑃𝑉 connectés au réseau ont été très étudiés dans la littérature. En particulier dans les travaux de [1], [11], [18], [19] et [20]. L’onduleur est un élément central dans une architecture de système 𝑃𝑉 connecté au réseau de distribution électrique. En effet, il convertit le courant électrique continu produit par le générateur photovoltaïque en courant électrique alternatif qui est injecté au réseau. De nos jours,

il existe principalement trois types d’associations de modules 𝑃𝑉 et onduleurs comme indiqué à la Figure I. 5 :  Le système centralisé où un seul onduleur est dimensionné en fonction de la puissance totale. Cette option est plutôt adaptée aux petites installations.  Le système modulaire appelé également onduleurs string où plusieurs onduleurs sont reliés à une série des modules 𝑃𝑉. Cette solution est demandée lorsque plusieurs champs de modules 𝑃𝑉 sont orientés différemment. Elle est destinée aux installations de forte puissance (de l’ordre de 𝑀𝑊). 

Enfin le système avec onduleurs intégrés aux modules 𝑃𝑉 . Cette technique est également destinée aux installations de forte puissance (de l’ordre de 𝑀𝑊).  raccordé au réseau Ces différentes topologies ont été étudiées en détails dans les travaux de [11] et [20].

Dans une architecture 𝑃𝑉 connectée au réseau, un isolement galvanique de l’onduleur est parfois nécessaire. Cet isolement galvanique dépend des normes en vigueur dans chaque pays. Dans certains pays comme les 𝑈𝑆𝐴, l’isolement galvanique de l’onduleur connecté au réseau est toujours exigé. Il est généralement réalisé par un transformateur intercalé entre l’onduleur et le réseau.

Ce dernier est donc dimensionné pour transmettre une puissance à basse fréquence (60 Hz aux 𝑈𝑆𝐴). Il est donc volumineux et sources de pertes. La Figure I. 6, inspirée des travaux de [11] et [19], montre les différentes configurations possibles d’un onduleur 𝑃𝑉 connecté au réseau. Figure I. 6. Configurations des onduleurs PV connectés au réseau

L’onduleur avec transformateur a par conséquent un rendement plus faible que l’onduleur sans transformateur [19], [11]. Dans les travaux de [19], l’auteure affirme que sous les mêmes conditions, le rendement d’un système sans transformateur est supérieur de 2 % par rapport à un système avec transformateur. Le rendement étant un critère important dans notre application, la topologie qui semble adaptée à notre système est la topologie de l’onduleur non isolé.

Le Tchad n’impose par ailleurs pas l’isolement galvanique. De ce qui précède, il ressort que l’architecture d’un système photovoltaïque connecté au réseau contient un générateur photovoltaïque (𝐺𝑃𝑉) qui est constitué d’un ensemble des modules 𝑃𝑉,

d’une interface d’électronique de puissance, d’un filtre passif de raccordement (filtre de sortie) et du réseau de distribution électrique. L’interface d’électronique de puissance peut être composée uniquement d’un onduleur : structure à connexion simple, ou d’un ensemble convertisseur 𝐷𝐶/𝐷𝐶 et d’un onduleur : on parle alors de structure avec bus continu intermédiaire.