Comment utiliser un onduleur Grid-Tie pour le couplage CA avec des onduleurs xtender ?

Le couplage AC est un terme utilisé pour décrire les systèmes qui combinent des onduleurs grid-tie
(généralement destinés à injecter toute l’énergie produite dans le réseau) et des onduleurs à base de batteries (généralement utilisés pour les applications offgrid ou de secours).

Les onduleurs grid-tie ou onduleurs solaires convertissent le courant continu variable (DC) issu d’un panneau photovoltaïque (PV) en courant alternatif (AC) de fréquence réseau, qui peut être injecté dans un réseau électrique commercial ou utilisé dans un réseau électrique local hors réseau. Un onduleur grid-tie se synchronise avec la sinusoïde existante (le réseau) et s’arrête en cas de coupure du réseau.

Aujourd’hui, de nombreux fabricants ont intégré une fonction de « contrôle de fréquence » à leurs onduleurs grid-tie. Cette fonction leur permet de réduire leur puissance de sortie en fonction de la fréquence du réseau. Ce qui est essentiel pour la stabilité du réseau électrique.

Un ou plusieurs onduleurs solaires grid-tie peuvent être installés dans un système xtender, couplés sur le réseau AC. Le système fonctionnera alors comme décrit ci-dessous :

1. Couplage CA avec un système xtender hors réseau
   • En mode offgrid, l’xtender crée le réseau en utilisant l’énergie de la batterie, grâce à sa fonction d’onduleur. Dans ce cas, un onduleur solaire peut être connecté sur la sortie AC de l’xtender. Il se synchronisera avec le réseau créé par le xtender et injectera sa production solaire dans ce réseau pour alimenter les charges et recharger la batterie.

      

     Lorsqu’il y a un excès de production solaire et que les batteries sont pleines, le système devra limiter la production solaire. On peut utiliser la fonction de contrôle de fréquence de l’xtender, qui augmente la fréquence de sortie AC en fonction de la tension de la batterie. Quand la batterie est entièrement chargée, l’onduleur solaire arrête sa production, garantissant ainsi la sécurité complète de la batterie et du système. La fonction de contrôle de fréquence s’active en réglant le paramètre {1549} « Augmentation de la fréquence de l’onduleur en fonction de la tension de la batterie » sur OUI.

      

2. Couplage CA avec un xtender connecté au réseau
   • Lorsqu’il est connecté au réseau, l’xtender se synchronise avec celui-ci et ferme le relais de transfert. Dans ce cas, l’xtender agit comme un onduleur à source de courant. La tension et la fréquence sont définies par le réseau, et l’xtender s’y synchronise pour échanger le courant.
     L’énergie produite par l’onduleur solaire raccordé au système sera directement utilisée par les charges et servira à recharger la batterie via l’xtender. Dans ce cas, l’xtender ne peut pas assurer le contrôle de la fréquence (c’est le réseau qui s’en charge) ; par conséquent, l’excédent de production solaire provenant de l’onduleur solaire sera injecté dans le réseau.
3. Couplage CA avec un prolongateur connecté à un générateur
   • De même, tout comme lorsque l’xtender est connecté au réseau, l’xtender connecté à un générateur se synchronise avec celui-ci et ferme le relais de transfert. Là encore, la tension et la fréquence sont déterminées par le réseau, et l’xtender se synchronise avec celles-ci pour échanger du courant.
     La principale limitation de cette situation est qu’il n’est pas possible de renvoyer de l’énergie vers le générateur, car cela endommagerait la machine. Pour des raisons de sécurité, il est recommandé d’utiliser le contact auxiliaire de l’xtender pour ouvrir un disjoncteur isolant l’onduleur solaire de l’onduleur xtender lorsque le générateur fonctionne. Lorsque le générateur n’est pas utilisé, le système fonctionnera comme décrit dans la situation hors réseau (1).
4. Couplage AC avec batteries lithium
   • Pour permettre à l’xtender de commander un onduleur solaire connecté à la sortie CA avec le controle de fréquence en mode hors réseau, le paramètre {6072} doit être réglé sur « Oui ».
     • Cela donne accès à deux sous-paramètres :
       • Le premier paramètre {6073} définit le delta de fréquence par rapport à la fréquence de l’utilisateur (par exemple 50 Hz) à partir duquel la réduction de puissance de l’onduleur solaire commence. Le paramètre {6073} a une valeur par défaut de 1,0 Hz, ce qui fait que la fréquence à partir de laquelle la réduction de puissance commence est de 51 Hz.
       • Le deuxième paramètre {6074} définit le delta de fréquence par rapport à la fréquence de l’utilisateur à laquelle la réduction de puissance de l’onduleur solaire atteint 100 %. {6074} a une valeur par défaut de 2,7 Hz, ce qui signifie que la fréquence à laquelle la réduction de puissance atteint 100 % est de 52,7 Hz.
     • Le contrôle de fréquence est effectué en fonction du courant de charge maximal autorisé par la batterie lithium.
     • Un troisième paramètre{6086}permet de donner la priorité au couplage CA plutôt qu’à la production du chargeur solaire en mode offgrid uniquement. Lorsque le couplage CA produit suffisamment d’énergie pour fournir le courant de charge requis par la batterie, les chargeurs solaires s’arrêtent et seul l’onduleur solaire est régulé.