Onduleur hors réseau sans exportation : comment fonctionne le contrôle énergétique basé sur le CT

Les systèmes d’énergie solaire peuvent combiner la production photovoltaïque, le stockage par batterie, l’énergie des services publics et les générateurs de secours. Dans ces applications, un onduleur hors réseau peut également avoir besoin d’empêcher l’excédent d’énergie de s’écouler dans le réseau public. Cette méthode de fonctionnement est communément appelée zéro exportation, zéro entrée ou limitation d’exportation.

Du point de vue de la fabrication de SANDISOLAR, l’opération efficace sans exportation dépend d’une mesure précise du courant, d’un contrôle réactif de la puissance et d’une mise en service correcte. Le SANDISOLAR SD-4872WP-UScombine la surveillance CT, les entrées MPPT doubles, la sortie 120/240V en phase fractionnée, la gestion des batteries et le support des générateurs au sein d’une seule plateforme de contrôle énergétique.

Qu’est-ce que le zéro exportation ?

L’exportation nulle limite le flux inverse de puissance au point de connexion du fournisseur d’électricité. La propriété peut rester connectée au réseau, cependant, l’onduleur hors réseau contrôle le système de manière à ce que l’énergie solaire soit utilisée sur place ou stockée.

Si la production photovoltaïque (PV) dépasse la demande, le système peut :

• Alimentation des charges locales : L’énergie solaire peut être utilisée pour alimenter des charges telles que les appareils électroménagers, l’éclairage, le matériel de bureau, les pompes et les charges à circuit actif.

• Recharger la batterie : L’énergie excédentaire peut être utilisée pour recharger la batterie, si la capacité de recharge et la capacité de stockage la permettent de la charger.

• Conversion PV limitée : L’onduleur réduit sa sortie lorsque les charges sont faibles et que la charge de la batterie est pleine.

• Maintenir une importation limitée du réseau : une petite importation du réseau peut être utilisée pour compenser une exportation d’énergie involontaire lors d’un changement temporaire de charge.

Les limites d’exportation et les exigences d’interconnexion au réseau dépendent de la juridiction. Il est important de vérifier les paramètres système selon les exigences de l’entreprise locale.

Comment fonctionne le contrôle de l’énergie basé sur le CT

Un transformateur de commande (CT) est installé autour d’un fil au point de connexion au réseau. Il mesure l’ampleur du courant et la direction, et n’a pas besoin de transporter le courant principal pour contrôler le circuit.

Étage de contrôle	Action système	Objectif
Mesure	CT détecte l’importation ou l’exportation potentielle de la grille	Identifie la direction du flux de puissance
Calcul	Le contrôleur évalue les charges de charge, les données photovoltaïques, de batteries et de sources AC	Détermine la sortie requise
Ajustement	L’onduleur hors réseau augmente, maintient ou diminue la puissance	Empêche le flux inverse de puissance
Vérification	Le scanner détecte la nouvelle condition actualisée	Assure une correction adaptative continue

C’est un contrôle en boucle fermée. Le contrôle de l’onduleur hors réseau varie sa puissance en fonction de l’état des charges, en particulier de l’état des appareils électriques, des moteurs et des équipements CVC.

La localisation du scanner, la polarité et l’affectation de phase sont importantes. Un CT inversé ou un point d’installation qui ne mesure pas la charge totale du site peut provoquer des réponses de contrôle incorrectes.

Présentation technique SANDISOLAR SD-4872WP-US

Le SD-4872WP-US est un onduleur hybride hors réseau de 7,2 kW développé pour les systèmes énergétiques à phase divisée de style américain.

Paramètre	Spécification
Puissance de sortie nominale	7 200W
Capacité de sortie maximale	10 800VA
Sortie AC	Phase découpée 120/240Vac
Capacité d’entrée PV	4 500W 4 500W
Canaux MPPT	Deux chaînes, jusqu’à 16A chacune
Plage de fonctionnement PV	90–485VDC
Tension maximale PV en circuit ouvert	500VDC
Tension de la batterie	51,2V nominal ; 40–58,6VDC
Courant de charge maximal	150A
Temps typique de transfert	10 ms
Capacité parallèle	Jusqu’à six unités

L’onduleur peut fonctionner avec ou sans stockage par batterie, bien que chaque configuration gère l’énergie solaire excédentaire différemment.

Zéro exportation avec stockage par batterie

Une batterie offre une autre destination pour l’énergie photovoltaïque excédentaire avant que la réduction solaire ne devienne nécessaire.

• Absorption excédentaire : l’excès d’énergie PV peut charger la batterie dans les limites de tension et de courant configurées.

• Transfert d’énergie : L’électricité stockée peut aider à répondre à la demande lors des charges nocturnes ou lors des périodes où la production solaire est faible.

• Soutien de la sauvegarde : Selon la conception du système, certains circuits peuvent continuer à fonctionner lors d’une perturbation du réseau.

• Lissage de charge : De légers déséquilibres temporaires entre l’offre et la demande d’énergie peuvent être gérés en mettant en œuvre des cycles contrôlés de charge et de décharge du système.

Le SD-4872WP-US supporte un système de batterie nominal de 51,2V et un courant de charge allant jusqu’à 150A. Les réglages de charge réels doivent correspondre au système de gestion de la batterie, à la capacité de la batterie, à la taille du câble et aux conditions d’installation.

Aucune exportation sans batterie

Sans stockage, l’onduleur hors réseau dépend davantage de l’adaptation de charge en temps réel.

• Utilisation directe du solaire : L’énergie photovoltaïque permet de gérer les charges actives pendant la journée.

• Réduction rapide de la charge : Les onduleurs devront réduire la puissance en cas de diminution rapide de la charge sur le site.

• Soutien au réseau : Le service comble le manque lorsque l’offre de photovoltaïque est inférieure à la demande.

• Perte de flexibilité : l’énergie photovoltaïque inutilisée ne peut pas être réservée pour répondre à la demande future.

Il est possible de fonctionner sans batteries dans certains projets d’autoconsommation. Cependant, la demande de charge diurne et le schéma de la demande de charge doivent être analysés.

Comment le double MPPT aide à la gestion de l’énergie

Le double contrôle MPPT et CT a des fonctions différentes mais complémentaires.

Le MPPT ajuste le point de fonctionnement pour chaque réseau PV. Le contrôle CT détermine la quantité de sortie de l’onduleur que la charge du site peut utiliser, tout en maintenant la sortie de l’onduleur proche de la limite d’exportation souhaitée.

Le double MPPT peut accepter différentes orientations des réseaux PV ainsi que différentes conditions de fonctionnement. Cependant, dans les limites de chaque chaîne, la tension, le courant et la tension en circuit ouvert ne doivent pas dépasser 500 VDC.

Considérations de conception de la charge à phase biphasée

Le SD-4872WP-US fournit 120V de sortie ligne-neutre et 240V ligne à ligne.

Les designers devraient prendre en compte les éléments suivants :

• Balance de la demande de phase : des charges de 120 V doivent raisonnablement être réparties entre L1 et L2.

• Demande de démarrage : Des charges telles que les moteurs, pompes et autres composants CVC peuvent avoir une forte demande lors du démarrage de la charge.

• Charges protégées : Les circuits de secours doivent rester dans les limites de sortie continue et de pointe.

• Capacité motrice : La capacité déclarée du système doit être évaluée pour la méthode de démarrage et la charge.

Fonctionnement Générateur-Hybride

Le SD-4872WP-US peut accepter l’entrée du générateur lors de pannes prolongées ou de périodes à faible intensité solaire.

• Dimensionnement du générateur : La puissance disponible doit couvrir les charges connectées et la demande de charge de batterie prévue.

• Contrôle de la charge : Un réglage de charge de coupure bas peut surcharger un petit générateur.

• Stabilité d’entrée : La tension et la fréquence du générateur doivent rester dans la plage tolérable de l’onduleur.

• Prévention de la puissance inversée : les réglages de contrôle doivent empêcher l’alimentation de l’onduleur vers le générateur.

La logique de démarrage et d’arrêt du générateur peut également être coordonnée via un contrôle par contact sec lorsque le contrôleur externe du générateur est supporté.

Surveillance et mise en service

Le SD-4872WP-US prend en charge le contrôle tactile, le CAN, le RS485, l’USB, le Wi-Fi, les diagnostics à distance et les mises à jour OTA. Ces fonctions aident les utilisateurs à consulter le flux d’alimentation, l’état de charge, le mode de fonctionnement et les dossiers de panne.

Les installateurs doivent examiner les éléments suivants avant qu’une opération ne soit effectuée.

• Installation du CT : Confirmer le bon emplacement et la polarité des CT, l’attribution de la phase CT et le câblage de la communication CT.

• Réponse à l’exportation : Évaluer le comportement de la réponse à l’exportation en cas de faible et haute charge, diverses conditions concernant l’état de charge de la batterie, et les variations de charge survenant dans un court laps de temps.

• Protection électrique : Vérifiez que tous les conducteurs, tous les disjoncteurs, tous les interrupteurs de coupure, tous les conducteurs de terre et tous les dispositifs de surtension sont suffisamment dimensionnés et installés pour la protection.

• Documentation de conformité : Vérifier que la documentation UL et FCC pour ce modèle d’onduleur spécifique (et non pour la documentation générale du produit) est à jour.

Mots de clôture

Un onduleur hors réseau contrôlé par CT peut coordonner la production photovoltaïque, le stockage par batterie, les charges locales, l’entrée des services publics et l’alimentation des générateurs tout en limitant le flux d’énergie inverse.

Pour SANDISOLAR, la valeur du SD-4872WP-US réside dans la combinaison du contrôle zéro exportation, de la sortie à phase biphasée, du fonctionnement optionnel par batterie, des entrées MPPT doubles, de l’intégration du générateur, de la surveillance à distance et de l’expansion parallèle. La fiabilité des performances dépend toujours d’une conception appropriée du système, d’une installation précise du CT et d’une mise en service soignée.

FAQ

Q1. Qu’est-ce qu’un onduleur hors réseau zéro exportation ?

Un onduleur hors réseau sans exportation empêche la surproduction d’énergie solaire d’être exportée vers le réseau électrique.

Q2. Quel est le but d’un capteur CT ?

Un capteur CT détermine le courant côté grille ainsi que la direction des importations et exportations.

Q3. Un onduleur hors réseau peut-il fonctionner sans batterie ?

Oui, il existe des modèles d’onduleurs hors réseau qui peuvent fonctionner sans batterie et équilibrer la sortie photovoltaïque avec les charges actives.

Q4. Où le capteur CT devrait-il être situé ?

Le capteur CT est généralement situé le plus proche de la connexion principale à la grille.

Q5. Que se passe-t-il lorsque la production solaire atteint puis dépasse la demande ?

Lorsque la production solaire dépasse la demande, l’onduleur réduira soit la production solaire (production photovoltaïque), soit chargera la batterie.