Modeling and Performance of the Photovoltaic pumping system

Modelisation et performance du systeme de pompage photovoltaique

Mohamed Elmamy Mohamed Mahmoud (1) , Abdellahi Ba (2) , A Yahfdhou (3) , Chighali Ehssein (2) , A. K. Mahmoud (1) , I Youm (3)

1 UNA - Université de Nouakchott Al-Aasriya
2 ISET - Institut Supérieur d'Enseignement Technologique de Rosso
3 UCAD - Université Cheikh Anta Diop de Dakar [Sénégal]

The photovoltaic (PV) pumping system is a widely used in Mauritania to ensure the water supply in rural area for populations needs. This system is composed by three main parts: The PV Generator (PVG), impedance matching (DC/DC Power Convert), and the hydraulic part (coupling of a PMDC motor and a centrifugal pump). Two mathematical motor-pump models for PV application, were proposed in this article to contribute in the studies of PV pumping sizing. These models link directly the operating water current to the voltage and electrical power to the flow rate of the pump versus total head. In this article we study the simulation in Matlab/ Simulink environment the characteristics of a PV pumping system (submersible pump case); The three parts quoted for an overview of the performance of the system, taking into account the climate parameters (solar irradiance, and ambient temperature), and the effect of the total manometric head (HMT) on the pumped flow rate. The models were based principally, on the analysis of the experimentation results for one centrifugal pump, coupled to converter motor. The current, the voltage, the electrical power, the flow rate and the head were the monitored dates. Current-voltage and electrical power-flow have modeled characteristics of the modeled motor-pump. The improved models yielded satisfactory results. In ordre to validate the simulation, we use the meteorological data of Rosso city, which is a region of southern Mauritania.

Le système de pompage photovoltaïque (PV) est un système largement utilisé en Mauritanie pour assurer l’approvisionnement en eau des zones rurales en fonction des besoins de la population. Ce système est composé de trois parties principales: le générateur PV (PVG), l’adaptation d’impédance (convertisseur de puissance CC / CC) et la partie hydraulique (couplage d’un moteur PMDC et d’une pompe centrifuge). Deux modèles mathématiques de pompes à moteur pour applications PV ont été proposés dans cet article pour contribuer aux études sur le dimensionnement du pompage PV. Ces modèles relient directement le courant d'eau de fonctionnement à la tension et la puissance électrique au débit de la pompe par rapport à la charge totale. Dans cet article, nous étudions la simulation dans l’environnement Matlab / Simulink des caractéristiques d’un système de pompage PV (boîtier de pompe submersible); Les trois parties citaient un aperçu des performances du système, en tenant compte des paramètres climatiques (rayonnement solaire et température ambiante) et de l’effet de la hauteur manométrique totale (HMT) sur le débit pompé. Les modèles reposaient principalement sur l'analyse des résultats d'expérimentation pour une pompe centrifuge couplée à un moteur de convertisseur. Le courant, la tension, le courant électrique, le débit et la hauteur étaient les dates surveillées. Le courant, la tension et le courant électrique ont des caractéristiques modélisées de la motopompe modélisée. Les modèles améliorés ont donné des résultats satisfaisants. Afin de valider la simulation, nous utilisons les données météorologiques de la ville de Rosso, une région du sud de la Mauritanie.

Mots clés: Converter; Power; DC/DC; PVG system; flow rate; HMT; motor-pump

Domaines: Energie électrique

Mohamed Elmamy Mohamed Mahmoud, Abdellahi Ba, A Yahfdhou, Chighali Ehssein, A. K. Mahmoud, et al.. Modeling and Performance of the Photovoltaic pumping system. International Meeting on Advanced Technologies in Energy and Electrical Engineering (IMAT3E'18), Nov 2018, Fes, Morocco. ⟨hal-01961547⟩