Contribution à la modélisation et à la simulation des dispositifs photovoltaïques par méthodes évolutionnaires

dc.contributor.authorTEBBAL , Ibtissam
dc.contributor.authorFERHAT HAMIDA , Abdelhak Encadrant
dc.date.accessioned2026-06-23T11:00:36Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionيعد استخراج المعلمات الكهربائية من الأجهزة الكهروضوئية عملية حاسمة للنمذجة والمحاكاة وتحسين الأداء. تم تأسيس عدة نماذج للتنبؤ بسلوكها، ومنذ الستينيات تم اقتراح عدد كبير من الطرق لاستخراج معلماتها. على مدى عقدين من الزمن، أثبتت الأساليب الميتاهورستية، وخاصة الأساليب التطورية (EAs)، نفسها في هذا المجال بفضل مزاياها الفريدة بما في ذلك عدم اشتراط نقطة ابتدائية، والتقدير المتزامن لجميع المعلمات والقدرة على الهروب من الحد الأدنى المحلي. في هذه الأطروحة قمنا أولاً بإظهار تفوق الأساليب التطورية ثم قمنا بدراسة تأثير عامل التزاوج على الخوارزميات الجينية لتقدير معلمات الخلية الشمسية في بيئة ضوضائية. تظهر الدراسة التي تم إجراؤها وفقًا لحجم الأجيال وعددها ومستوى الضوضاء، أن الخوارزميات الجينية التي تستعمل عامل التزاوج المزجي تتنافس الأساليب التطورية الأكثر كفاءة. تم بعد ذلك تطبيق الخوارزميات الجينية على لوحتين شمسيتين لدراسة تأثير درجة الحرارة والإضاءة على المعلمات المقدرة. تشير الدراسة أن تغير المعلمات حسب درجة الحرارة في حالة الإضاءات القوية يتبع الدراسات نظرية. بالنسبة لتغير المعلمات حسب الإضاءة فإنه لم يتم التنبؤ بالسلوكيات المحصل عليها سابقًا.
dc.description.abstractThe extraction of electrical parameters of photovoltaic devices is a crucial operation for their modeling, simulation and optimization. Several models have been established to predict their behavior and since the 1960s a large number of methods have been proposed to extract their parameters. In the last two decades, metaheuristic methods, and mainly evolutionary methods (EAs), have been intensively used thanks to their unique advantages including the non-requirement of an initial point, the simultaneous estimation of all parameters and the ability to escape local minimums. In this thesis, we first demonstrate the superiority of EAs then we study the effect of the crossover operator on genetic algorithms to estimate the parameters of a solar cell in a noisy environment. The study, carried out according to the size of the population, the number of generations and the noise level, shows that GAs with the blend operator compete with the most efficient EAs. The GAs are then applied to two solar modules to study the effect of temperature and illumination on the estimated parameters. The study shows that the variation as a function of temperature follows the theory for strong illuminations. For variation as a function of illumination, the behavior has not been previously predicted.
dc.description.sponsorshipL’extraction des paramètres électriques des dispositifs photovoltaïques est une opération crucial quant à leurs modélisation, simulation et optimisation. Plusieurs modèles ont été établis pour prédire leur comportement et depuis les années 1960s un grand nombre de méthodes ont été proposé pour en extraire les paramètres. Depuis deux décennies, les méthodes métaheuristiques, et principalement les méthodes évolutionnaires (EAs), se sont imposées dans le domaine grâce à leurs avantages uniques dont la non nécessite de point initial, l’estimation simultanée de tous les paramètres et l’habilité d’échapper aux minimums locaux. Dans cette thèse, on démontre tout d’abord la supériorité des EAs puis on étudie l’effet de l’opérateur de croisement sur les algorithmes génétiques pour estimer les paramètres d’une cellule solaire dans un environnement bruité. L’étude, faite en fonction de la taille de la population, du nombre de génération et du niveau du bruit, montre que les GAs avec l’opérateur de fusion rivalise avec les EAs les plus efficaces. Les GAs sont ensuite appliquer à deux modules solaires pour étudier l’effet de la température et de l’illumination sur les paramètres estimés. L’étude montre que la variation en fonction de la température suit la théorie pour les illuminations fortes. Pour la variation en fonction de l’illumination, les comportements n’ont pas été prédits auparavant.
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1344
dc.language.isofr
dc.publisherUniversité Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
dc.subjectcellules solaires
dc.subjectmodules solaires
dc.subjectextraction des paramètres
dc.subjectalgorithmes métaheuristiques
dc.subjectalgorithmes génétiques
dc.subjectopérateurs de croisement
dc.titleContribution à la modélisation et à la simulation des dispositifs photovoltaïques par méthodes évolutionnaires
dc.typeThesis

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