Utilisation d'un automate programmable pour l'autoconsommation solaire

[invite7030e3f9]

Bonjour Messieurs (Dames),

Je viens quérir vos précieux conseils sur un projet photovoltaïque que je suis en train d'étudier.

Il s'agit d'une installation solaire photovoltaïque en autoconsommation sans stockage et sans réinjection sur le réseau. Cette installation est prévu pour l'Afrique subsaharienne, dont les états n'ont pas encore prévus la réinjection de la prod PV sur leur réseau national.

Il s'agit donc de piloter le production solaire en fonction de la consommation de la charge: Si la charge consomme moins que le solaire ne produit, alors je souhaite pouvoir déconnecter un des strings de panneaux par ouverture d'un contact. Ainsi on réduit la production solaire le temps que la consommation ne remonte.

Ce contact (appelons le K1) sera commandé en sortie d'un automate (ou un autre organe similaire avec 4E/S).
A l'entrée de cet automate on aura la mesure analogique de deux courant AC (230V). L'automate sera programmé de sorte à mesurer la différence entre les valeurs efficaces de ces deux courants.

Pour être plus clair:

En Entrée de l'automate :
- Mesure analogique du courant efficace AC 230V en sortie de l’onduleur (I1)
- Mesure analogique du courant efficace AC 230V en tête du tableau général (I2)

En Sortie :
- Ouverture/fermeture TOR du circuit solaire DC 10A via un contacteur ou un relais (K1)

Pour le Programme :
- Si I2 inférieur à I1 alors ouverture contact K1
- SI I2 supérieur à I1 alors fermeture contact K1

Quelqu'un aurait t il déjà eu à réaliser une installation ou une programmation d'automate similaire ? Même de loin ??

Tout vos conseils, avis et remarques sont les bienvenus!!

Je bute sur le choix de l'automate et des contacteurs (ou relais) à utiliser.
Pour la mesure du courant AC efficace, est ce qu'il existe des mini pince ampèremétrique ?

Merci d'avance,
Techniquement votre
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[invitee05a3fcc]

Bonjour FRED_DKR et bienvenue sur FUTURA

- Mesure analogique du courant efficace AC 230V en sortie de l’onduleur (I1)
- Mesure analogique du courant efficace AC 230V en tête du tableau général (I2)

Pour moi, ces deux courants sont identiques .... ou j'ai rien pigé à ton installation !

C'est quoi ton onduleur? marque? référence? Lien WEB sur la notice ?

En gros, ton onduleur prend ce dont il a besoin sur tes panneaux (en DC) et on fonction de ce qu'on lui demande en 230V AC . Pas besoin de débrancher des panneaux en fonction de la demande !
Si on ne demande pas grand chose en 230V AC, il demande peu sur le panneau .... et sa tension monte à une valeur proche de sa valeur à vide .

[invite7030e3f9]

Bonjour DAUDET 78,

Merci pour ta réponse, pour être plus précis ci joint un schéma.

On a i1 en sortie de l'onduleur réseau triphasé (HUAWEI SUN 2000 8KTL), i2 vers les charges, et potentiellement i3 qui apparaitrait lorsque la charge ne consommerait pas la totalité de la production de l'onduleur.

Le but du système serait donc d’empêcher l'apparition de ce courant i3 (injection sur le réseau).

Par rapport à ce que tu écris à la fin:
Est ce que tu es sur que le réseau ne va pas lui aussi "demander de l'énergie" à l'onduleur si celui ci produit en excédent ?

Bien cordialement,

Ps: le lien de l'onduleur http://www.greenpower-technologie.co...un-2000914.pdf

[invitee05a3fcc]

Sans voir encore ta PJ
Moi, je parle d'un onduleur classique. Il me semble que tu parles d'un onduleur synchrone (il faudrait avoir la notice de TON onduleur et pas d'une brochure commerciale). Et il est fort probable qu'il ne marche que si le réseau est présent. C'est ce que tu veux ?
Et dans ce cas, en cas de manque de consommation locale, il réinjecte l'excédent sur le réseau . C'est gênant ?

PS : De l’intérêt de tout bien préciser quand on pose une question .....

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteede7e2b6]

un onduleur non prévu pour alimenter le réseau , branché en parallèle sur une ligne de distribution ?

y'aura , au moins , un beau feu d'artifice !

[invitee05a3fcc]

Nonobstant ma réponse #4 ..... pas besoin d'un API pour prendre la décision de coupure de panneau !
Tu fait passer les deux fils avec I2 et I1 dans le même circuit de mesure de courant , et tu as en sortie une information correspondant à I2-I1 . Après redressement synchrone (pour déterminer le sens) et filtrage, tu actionnes ton relais.
PS : j’espère que ton TRI est bien équilibré sur les charges

[invite7030e3f9]

@ Daudet,
Je ne connais pas le terme "onduleur synchrone".
Ce que je sais c'est que cet onduleur est bien prévu pour une "grid connexion", qu'il prend les panneaux en DC sur son entrée MPPT, et qu'il délivre du triphasé AC en sortie.
Je ne trouve pas d'infos relative à une fonction de découplage qui le forcerait à s'éteindre s'il y avait un défaut du réseau... Mais cette fonction est obligatoire non ?
Ce qui gène dans la réinjection sur le réseau, c'est qu'aucune loi ou décret n'est encore prévu au niveau national. Sa viendra d'ici quelques années mais en attendant on préfère ne pas courir le risque surtout que ce réseau n'est pas stable du tout, et qu'il y a des coupures récurrentes.
Merci à toi

@ PIXEL
Bonjour, merci de ton intérêt pour le risque pyrotechnique encouru
Pourquoi penses tu que cet onduleur n'est pas prévu pour connecté au réseau?
C'est la synchronisation des phases avec celles du réseau qui risque de poser problème?
Merci

[inviteede7e2b6]

exactement... et si y'a décalage , ou pire opposition , tu ramasse tout dans la figure.

ce genre d'installation n'est pas anodine

[invitee05a3fcc]

Je ne connais pas le terme "onduleur synchrone".

C'est un onduleur qui injecte son énergie sur le réseau en synchronisme avec la tension du réseau . Si il n'y a pas de réseau, il ne fonctionne pas

Je ne trouve pas d'infos relative à une fonction de découplage qui le forcerait à s'éteindre s'il y avait un défaut du réseau... Mais cette fonction est obligatoire non ?

regarde sa notice (pas le lien de PUB que tu as donné)

Ce qui gène dans la réinjection sur le réseau, c'est qu'aucune loi ou décret n'est encore prévu au niveau national. Sa viendra d'ici quelques années mais en attendant on préfère ne pas courir le risque surtout que ce réseau n'est pas stable du tout,

donc, pas de problème !

et qu'il y a des coupures récurrentes.

Donc, ton solaire sert à rien si il n'y a pas de réseau .

Quel est l'intérêt de ce machin solaire ?
- La production du kilowatt solaire revient plus cher que le kilowatt du réseau (du moins, en France)
- Ton système ne produit rien si le réseau est absent (à vérifier avec la doc)

[invite7030e3f9]

@DAUDET78
AAhhh là tu m'intéresses !!
Si j'ai bien compris je fais passer les deux fils dans la même pince, pour mesurer la différence entres les deux courants efficaces.
Le redressement synchrone et le filtrage c'est pour obtenir un signal continu ?
Tu pourrais me détailler un peu ces deux fonctions ?
Vu comme sa l'API été clairement de trop!!
Merci!

@PIXEL
D'accord je vois, j'ai l'habitude de travailler avec des onduleurs Inverter/Charger (avec stockage) qui en prenant le réseau en entrée, l’utilisent comme référence pour délivrer un signal de sortie forcément synchrone avec le réseau.
Je vais vérifier s'il y a une fonction interne à cet onduleur pour parer à ce problème.
Merci!

[invitee05a3fcc]

Le redressement synchrone et le filtrage c'est pour obtenir un signal continu ?

Oui et non .....
La différence des deux courants I1 et I2 ... est sinusoïdale 50 Hz .
Donc pour savoir si le résultat est un courant entrant ou sortant, il faut le redresser en fonction de la phase de la tension . Donc un redresseur synchrone.
En gros, il faut faire un calcul de puissance sommaire. Puissance positive , c'est OK. Puissance négative , c'est pas bon.

Mais tu ne m'as pas répondu sur le but de cette usine à gaz ....... qui me semble être une vue de l’esprit . Sachant que tu fabriques de l'électricité solaire uniquement si le réseau est là . A vérifier avec la notice de l'onduleur synchrone (que je n'ai pas )

j'ai l'habitude de travailler avec des onduleurs Inverter/Charger (avec stockage) qui en prenant le réseau en entrée, l’utilisent comme référence pour délivrer un signal de sortie forcément synchrone avec le réseau.

C'est rare ce genre de bébête .... tu as un lien WEB dessus ?

[invite7030e3f9]

Le type d'onduleur que je décris est bien plus utilisé en Afrique, Inde et autres que les onduleurs réseau d'injection! Il s'agit des onduleurs UPS. On peut les utiliser en site isolé ou connecté au réseau avec pour certain la fonction de "priorité au solaire" afin de consommer en priorité la production solaire avant de faire appel au réseau (Exemple WKS de Wattuneed ou encore KEMA Power).

Mais dans ce cas malgré l'inconvénient d’être coupé pendant quelques instants (on a un groupe électrogène qui démarre en moins de 15 secondes), cette configuration sans stockage est économiquement bien plus rapidement rentable qu'une installation avec stockage pour une autonomie de 24h ou 36h.
Et en comparaison de la situation française, le kWh du réseau (charbon, pétrole) est plus cher que celui du solaire (avec ou sans stockage), d'ou l'interet de la chose et du machin...

Je ne mets malheureusement pas la main sur la documentation que tu demandes, mais j'ai trouvé mention d'une "protection anti-ilotage".
Donc je pense que tu as raison en effet l'onduleur se déconnecte tout seul s'il y a de fortes perturbations voire une coupure du réseau national.

[invitee05a3fcc]

mais j'ai trouvé mention d'une "protection anti-ilotage".

Oui, c'est le nom donné à ce fonctionnement synchrone!

Par contre les onduleurs solaire classiques avec batterie, ne sont pas "branchés en parallèle" sur le réseau mais se connectent en cas de défaillance secteur avec une microcoupure de l'ordre de 20ms si ils sont de type OffLine ou instantanément si de type OnLine ( en fait, c'est eux qui fournissent toujours le 230V et ils prennent l'énergie sur le réseau ou sur les batteries, donc rendement moins bon en permanence)

[invite7030e3f9]

Effectivement ces onduleurs avec batteries sont en réalité connectés en "série" sur le réseau.
Et tu as raison, pour les meilleurs (Victron, SMA..) le temps de transition du réseau vers les batteries est inférieur à 20ms (une sinusoïde) de manière à ne pas perturber le fonctionnements des appareils sensibles connectés en aval.


J'ai trouvé le "user manual" de l'onduleur HUAWEI.

Il y est précisé p.22 qu'un filtre LC assure la synchronisation du signal avec le réseau (problème relevé par PIXEL). Donc normalement pour ce point là pas de risque d’explosions.

Et p.97 à 99 ils mentionnent les paramètres de réglages des protections par rapport aux défauts du réseau .
Si je comprend bien il semble qu'on peut même "disable" le paramètre anti ilotage.

En tout cas je pense utiliser un stabilisateur de tension (type KEBO) sur l'arrivée du réseau, pour obtenir un bon signal.
Et pour les coupures il n'y a pas le choix, il faudra attendre que le groupe électrogène démarre et prenne la place du réseau.

[invitee05a3fcc]

Il y est précisé p.22 qu'un filtre LC assure la synchronisation du signal avec le réseau (problème relevé par PIXEL). Donc normalement pour ce point là pas de risque d’explosions.

Rien à voir ... c'est uniquement une protection EMI

Et p.97 à 99 ils mentionnent les paramètres de réglages des protections par rapport aux défauts du réseau .
Si je comprend bien il semble qu'on peut même "disable" le paramètre anti ilotage.

Honnêtement, je n'ai pas épluché la documentation à fond .Faudrait y passer des heures !

[invite7030e3f9]

D'accord, en tout cas merci beaucoup pour tes réponses!!
Juste une dernière pour la route: Comment est normalement assurée cette fonction de synchronisation? Elle doit être intégrée à l'onduleur, ou bien il faut un appareil supplémentaire ?

[invitee05a3fcc]

Cette fonction de synchronisation est intégrée à l'onduleur . Il permet d'éviter les accidents (et donc je pense , non débrayable)

On a un solaire en parallèle sur le réseau
Le gars de EDF coupe le transfo M.T. pour faire une réparation sur le réseau B.T. 230V
Si l'onduleur continu à cracher, il s'électrocute par le 230V réinjecté par l'onduleur !

La notion d'ilotage , c'est un peu plus perfectionné.
On a deux solaires de deux installations sur le réseau.
Le gars de EDF coupe le transfo M.T. pour faire une réparation sur le réseau B.T. 230V
L'onduleur (1) voit le 230V de l'onduleur (2) ! et l'ilot est toujours sous tension ..... Katastroffe , il ne se coupe pas et électrocution