Modeling, control and real-time implementation of a quasi-z-source converter for variable speed micro-wind turbines for residential applications

Résumé

Cette étude propose une nouvelle configuration pour intégrer de manière efficace et sécurisée des sources d'énergie renouvelable telles que les éoliennes et les panneaux solaires dans des applications domestiques, notamment les chalets isolés. Cette configuration comprend deux convertisseurs de puissance en cascade : le convertisseur quasi-Z-source et l'onduleur monophasé. Pour garantir une alimentation continue des charges connectées, un système de stockage d'énergie est intégré à la configuration. Pour optimiser la production d'énergie à partir des sources d'énergie renouvelable, la tension de sortie en courant continu du convertisseur quasi-Z-source est augmentée, tandis que l'onduleur monophasé à demi-point est contrôlé à l'aide de deux stratégies de contrôle basées sur l'état de passage (shoot-through state), assurant ainsi une alimentation stable et continue des charges électriques du chalet. La modulation vectorielle spatiale est adoptée pour contrôler les MOSFET de l'onduleur monophasé afin de résoudre les problèmes de non-linéarité de sa sortie. De plus, cette étude présente la conception des paramètres passifs du convertisseur et une modélisation détaillée de la configuration. Un modèle Simulink a été développé sous Matlab Simulink pour tester les performances de la configuration, incluant sa stratégie de contrôle basée sur l'état de passage et la modulation vectorielle spatiale, dans différentes conditions. Un prototype de la configuration de 500W a été réalisé et testé au laboratoire en utilisant le F28379D comme microcontrôleur. Les résultats pratiques et de simulation sont satisfaisants.

Date	16 sept. 2024
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ambrish Chandra (Directeur(-trice)) & Miloud Rezkallah (Codirecteur(-trice))