Contribution to the fault diagnosis in photovoltaic systems

par Mehrdad Davari Far

Thèse de doctorat en Automatique et informatique industrielle

Sous la direction de Ahmed El Hajjaji et de Abdelhamid Rabhi.

Soutenue en 2014

à Amiens , dans le cadre de École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens) , en partenariat avec Modélisation, Information et Systèmes (Amiens) (laboratoire) .

Le jury était composé de Ahmed El Hajjaji, Abdelhamid Rabhi, Giuseppe Marco Tina, Fernando Tadeo Rico, Kouider Nacer M'Sirdi, Abdelouahab Aitouche.

Les rapporteurs étaient Giuseppe Marco Tina, Fernando Tadeo Rico.

mots clés

• Fault diagnosis
• Photovoltaic system
• Signal processing
• Détection de défaut (ingénierie)
• Systèmes photovoltaïques -- Simulation par ordinateur

Résumé

L'objectif de cette thèse était de développer des méthodes de détection de défauts dans les installations photovoltaïques. Une approche basée modèle et fondée sur la simulation pour détecter les défauts dans le système photovoltaïque résidentiel (RPS) est proposée. Un modèle hybride simplifié de panneau photovoltaïque utilisé avec un environnement MATLAB est développé et validé dans cette thèse. Son originalité c'est qu'il tourne en temps réel et il est suffisamment flexible pour simuler des systèmes photovoltaïques solaires avec des échelles différentes, avec ou sans diodes de dérivation et de diverses technologies. Ensuite, une nouvelle technique de détection de défaut a été introduite. Elle se compose de deux parties principales. Une partie passive, qui permettra de détecter une défaillance en comparant les signaux mesurés et ceux obtenus par le modèle. La partie active consiste à analyser les différents attributs pour localiser et définir le type de défaut. Enfin, les résultats obtenus par simulation ou en pratique de la méthode et les techniques proposées sont satisfaisantes et ouvrent plus de perspectives dans ce domaine

Résumé

The aim of this thesis was to develop methods for detecting faults in photovoltaic installations. An approach based on model and simulation to detect defects in the residential photovoltaic System (RPS) is proposed. A simplified hybridphotovoltaic panel used with MATLAB environment is developed and validated in this thesis. Its originality is that it runs in real time and it is flexible enough to simulate solar photovoltaic Systems with different scales, with or without bypass diodes and various technologies. Then a new technique for fault détection has been introduced. It consists of two main parts. A passive part, which will detect a fault by comparing the measured signals, and those obtained by the model. The active part is to analyze the different attributes to locale and identify the type of fault. Finally, the results obtained by simulation or practice of the method and the proposed techniques are satisfactory and open more perspectives in this area