Systèmes photovoltaïques - Cythelia

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Raccordement au réseau Eléments d‟une installation • faibles perturbations électromagnétiques (hautes fréquences) ; • insensibilité aux signaux de commande du réseau ; • isolation galvanique (entre le champ et le réseau) est souhaitable. D’autres qualités sont à surveiller lors du choix d’un onduleur : • le rendement, au niveau de puissance usuelle de l’installation, doit être élevé ; • enclenchement et déclenchement automatiques, avec un seuil d’irradiance faible ; • qualité et précision de la recherche du point de puissance maximum ; • plage d’entrée en tension ; elle conditionne le nombre de panneaux à connecter en série dans le champ ; • comportement à puissance maximale : certains appareils se déconnectent, d’autres continuent de fonctionner en limitant la puissance ; • protection en température ; • consommation faible (nulle) sur le réseau durant la nuit ; • affichage des paramètres de fonctionnement et des pannes; possibilités de contrôle par ordinateur extérieur ; • fiabilité, l’un des points cruciaux jusqu’à aujourd’hui ; • encombrement et poids raisonnables ; • pour le montage dans les habitations, niveau sonore acceptable. Figure 99 : Onduleur Sunny Boy 3 kW, produit phare de la société SMA, leader mondial des onduleurs PV couplés au réseau Le local de l’onduleur doit être bien ventilé, de façon à permettre l’évacuation de l’énergie thermique produite par les pertes de transformation. Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 130/ 155
Raccordement au réseau Eléments d‟une installation 2.5.3 Séparation galvanique La nécessité d’une séparation galvanique entre le champ de capteurs et le réseau est actuellement discutée chez les professionnels du solaire. Les avantages touchent essentiellement la sécurité : l’une ou l’autre polarité du circuit continu peut être mise à la terre indépendamment du réseau ; en cas de panne de l’onduleur, la tension du réseau ne risque pas de se retrouver sur le champ de capteurs ; inversement, aucun risque d’introduire des tensions continues dans le réseau ; en fonctionnement normal, des courants continus parasites pourraient occasionner une détérioration des contacts par effet galvanique; la séparation permet de choisir la tension continue de fonctionnement du champ PV, indépendamment de celle du réseau. Par contre, l’intérêt principal de l’élimination du transformateur est la simplification du circuit (le transformateur est un élément cher et encombrant), et l’amélioration du rendement (quelques %), spécialement intéressant dans la mesure où les pertes sont liées principalement à la puissance nominale du transformateur, alors que l’onduleur fonctionne la plupart du temps à charge partielle. 2.5.4 Pannes software et hardware Contrairement aux panneaux PV, d’une fiabilité quasi absolue, les onduleurs sont le maillon faible des installations PV couplées au réseau. Ils sont responsables de la plupart des coupures de production recensées dans les installations réelles. On distingue plusieurs types de dysfonctionnement : Les plus banals sont les microcoupures momentanées, qui durent quelques secondes ou quelques minutes. Ces coupures sont très fréquentes dans certaines installations; elles n’ont pas d’incidence sur la production énergétique, mais peuvent perturber le réseau lors d’enclenchements / déclenchements rapides de fortes puissances. Lors de certaines perturbations (transitoires réseau, surchauffe), certains appareils interrompent leur production, mais sont incapables de redémarrer "en charge" ; le démarrage n’a lieu que le lendemain, occasionnant la perte d’une demi-journée de production en moyenne. Enfin, les pannes destructives surviennent le plus souvent au niveau des composants de sortie. Leur cause n’est pas toujours identifiable. Dans les modèles anciens, elles pouvaient résulter de perturbations dans le réseau telles que signaux de commande, surtensions transitoires de très courte durée, surtensions d’harmoniques dans le conducteur neutre. Certaines pannes ont également été causées par des modes de fonctionnement extrêmes, qui devraient normalement être supportés et traités par les sécurités de l’appareil : dépassement de la puissance maximale dans un champ expérimental surdimensionné, dépassement de la tension maximale de sortie par fort ensoleillement et demande faible du réseau, etc. La probabilité des pannes est augmentée lors du fonctionnement à pleine puissance. On ne déplore habituellement que très peu de pannes destructives en hiver. Les pannes de matériel occasionnent en général une perte de production de plusieurs semaines (délai de réparation, auquel il faut ajouter le retard de la découverte de la panne si le système n’est pas surveillé régulièrement). Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 131/ 155
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