Table des matières

Table des matières
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1
1.1
Introduction
Introduction
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3
3
3
4
4
4
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Description de Fonction
Définition des Modes de Fonctionnement
Raccordement au Réseau
Alimentation Électrique du Réseau
Déconnexion du Réseau
Surveillance du Réseau et Protection de l’îlotage
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3
3.1
Dépannage et Suppression de Défaut
Messages d’Erreur de l’Onduleur
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6
6
6
6
6
4
4.1
4.1.1
4.1.2
4.2
Maintenance
Maintenance
Nettoyage de l’armoire
Nettoyage du dissipateur de chaleur
Nettoyage du ventilateur externe
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7
7
7
7
5
5.1
5.2
5.3
Configuration du Système PV
Configuration du Système PV
Configuration de branches individuelles
Configuration de branches parallèles
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9
9
10
10
11
11
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
Description Technique
Structure de l’onduleur PowerStocc
Conception Mécanique
Gestion de la Chaleur
Conception Électrique et Système de BUS
Réduction de puissance et limitation de la puissance d’entrée
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13
13
14
15
7
7.1
7.2
7.2.1
Données techniques
Spécifications Générales
Données de l’onduleur
Données de l’onduleur - Dimensions
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16
16
16
17
8
8.1
8.2
8.3
Réglages de l’onduleur
Conformité
Déclaration de Conformité (CE)
Certificat de conformité (ENS)
1
1 Introduction
1.1
Introduction
1 Introduction
Ce manuel décrit Solarstocc PV onduleurs PowerStocc 1200, 2000
3000 4000 5000 et PowerStocc 6000. Ces produits comptent parmi les
onduleurs les plus efficaces et sophistiqués du marché. Leur conception
assure pendant de longues années à leur propriétaire une alimentation en
énergie solaire fiable.
2
22 Description
Descriptionde
deFonction
Fonction
2.1
Définition des Modes de
Fonctionnement
L’onduleur dispose de quatre modes:
Mode Veille:
L’onduleur se trouve en mode Veille tant qu’il n’est pas en mode Connexion
ou Réseau. Le mode Veille est également le mode auquel l’onduleur revient après un événement.
Mode Connexion:
Après les tests du système, qui vérifient si toutes les conditions de connexion sont satisfaites, l’onduleur bascule du mode Veille au mode Connexion. Au cours du temps de commutation spécifié, l’onduleur continue à
tester les valeurs du système, puis se connecte au réseau si les tests sont
concluants. Le temps de commutation minimal est défini par le fournisseur
et les autorités. Il peut varier d’une région à une autre.
Mode Réseau:
Dans ce mode, l’onduleur est raccordé au réseau et l’alimente. L’onduleur
est découplé du réseau uniquement en cas de dysfonctionnement ou en
l’absence de puissance PV.
Arrêt:
Si aucune puissance PV n’est disponible pour alimenter le module CC,
l’onduleur patiente cinq minutes (valeur spécifiée) avant de se désengager. Dans ce mode, l’alimentation de l’ensemble des processeurs est coupée afin de conserver l’énergie. Il s’agit du mode nocturne normal.
2.2
Raccordement au Réseau
Le fonctionnement de l’onduleur est entièrement automatique ; l’onduleur
détecte automatiquement la possibilité d’un raccordement au réseau.
Lors du raccordement au réseau, l’onduleur fonctionne de la manière suivante:
1.
Lorsque de l’énergie solaire est disponible au niveau des bornes
d’entrée CC, les modules CC sont activés et commencent à fonctionner.
2.
Les modules CC chargent le bus CC à 400 V.
3.
Les modules CA reçoivent de la puissance du bus CC et commencent à fonctionner. Les modules CA basculent ensuite en mode
Veille.
4.
Si la tension d’entrée CC excède 125 V, le module CC autorise le
fonctionnement réseau via le bus CAN.
5.
Le module CA s’assure que les conditions du réseau sont correctes
et effectue un auto-test de la fonction ENS.
6.
Le module CA surveille les conditions du réseau pendant 30 secondes, puis se connecte au réseau CA.
3
2 Description de Fonction
2.3
Alimentation Électrique du
Réseau
Après la connexion au réseau, les modules CC accèdent au mode MPPT et
contrôlent la tension d’entrée afin d’obtenir le transfert de puissance maximal.
Lors du raccordement au réseau, tous les paramètres de l’onduleur et du
réseau sont surveillés.
2.4
Déconnexion du Réseau
Si le rayonnement solaire est insuffisant pour fournir de la puissance au
réseau (consommation électrique interne de l’onduleur inférieure ou égale
à la puissance PV disponible), l’onduleur se déconnecte du réseau et bascule en mode Veille. L’onduleur continue à surveiller la puissance PV
disponible.
Si la puissance PV est de nouveau disponible dans les 5 minutes, une nouvelle procédure de raccordement au réseau est lancée. Dans le cas contraire, l’onduleur passe en mode OFF pour économiser de l’énergie. Même
en mode OFF, la puissance PV disponible est surveillée et, dès que possible, la procédure de raccordement au réseau est amorcée.
2.5
Surveillance du Réseau et
Protection de l’îlotage
Afin d’assurer la protection des personnes travaillant sur des lignes électriques CA, de l’onduleur et des circuits domestiques, l’onduleur s’arrête
en cas de conditions de réseau anormales ou de pannes. L’onduleur surveille en permanence la tension et la fréquence du réseau à l’aide d’un
circuit de contrôle interne. Il détecte les conditions de réseau anormales
et les pannes. Des conditions anormales englobent une surtension, une
sous-tension, une surfréquence, une sous-fréquence et des changements
d’impédance du réseau (uniquement disponible avec le module ENS activé). L’onduleur s’arrête immédiatement et se déconnecte du réseau si
l’une des conditions susmentionnées survient.
Toutes les conditions dépendent du pays et sont intégrées à l’onduleur
pour un certain nombre de pays. Les paramètres sont réglés dans l’onduleur lors de la sélection du réglage spécifique au pays.
4
33 Dépannage
Dépannageet
etSuppression
Suppressionde
deDéfaut
Défaut
3.1
Messages d’Erreur de l’Onduleur
Les messages d’erreur de l’onduleur peuvent être affichés à l’aide de l’outil
de service PowerStocc Control. Consulter le manuel distinct PowerStocc
Control de l’outil de service.
5
4 Maintenance
4 Maintenance
4.1
Maintenance
Normalement, les onduleurs PowerStocc ne nécessitent ni maintenance,
ni étalonnage. Cependant, s’assurer que le refroidissement des machines
n’est pas obstrué.
4.1.1
Nettoyer l’onduleur avec un chiffon doux. Ne pas appliquer de produits
chimiques agressifs, de solvants de nettoyage ou de détergents puissants.
Nettoyage de l’armoire
4.1.2
Nettoyage du dissipateur de
chaleur
Pour garantir le fonctionnement et la longévité de l’onduleur, il est essentiel que la circulation d’air autour du dissipateur de chaleur, au dos de
l’onduleur, et autour du ventilateur, en bas de l’onduleur, soit libre.
Nettoyer le dissipateur de chaleur à l’aide d’un chiffon doux ou d’une brosse. Ne pas appliquer de produits chimiques agressifs, de solvants de
nettoyage ou de détergents puissants.
Avertissement:
Le dissipateur de chaleur peut atteindre une température supérieure à 80 °C en cours de fonctionnement. Le contact des composants
à cette température peut occasionner des blessures graves.
4.2
Nettoyage du ventilateur externe
Pour garantir le bon fonctionnement et la longévité de l’onduleur, la circulation d’air autour du ventilateur ne doit pas être entravée. Dans le cas
contraire, retirer la poussière par exemple, si cet élément est à l’origine
de l’obstruction.
Nettoyer le ventilateur externe à l’air comprimé.
Ne pas appliquer d’eau sous pression, de produits chimiques agressifs, de
solvants de nettoyage ou de détergents puissants pour nettoyer l’onduleur.
6
55 Configuration
Configurationdu
duSystème
SystèmePV
PV
5.1
Configuration du Système PV
La gamme Solarstocc comprend les onduleurs: PowerStocc 1200 2000
3000 4000 5000 et 6000.
PowerStocc 1200 2000, sont des onduleurs à branche unique alors que
PowerStocc 3000 4000 5000 et 6000 sont des onduleurs multi-branches.
Les onduleurs multi-branches peuvent être configurés pour un fonctionnement de branches indépendantes ou de branches parallèles
(PowerConcept).
Si les branches d’une installation sont différentes ou présentent des conditions de fonctionnement autres en raison d’une orientation ou d’un rayonnement solaire divers au cours de la journée ou d’une année, le
fonctionnement indépendant est susceptible de fournir le meilleur rendement énergétique. Si les branches sont identiques et affichent toujours des
conditions de fonctionnement similaires, une configuration parallèle peut
fournir le meilleur rendement énergétique.
5.2
Configuration de branches
individuelles
5.3
Configuration de branches
parallèles
Le fonctionnement de branches indépendantes est illustré à droite.
Toutes les entrées CC sont connectées individuellement pour séparer
les branches PV. Les branches PV
peuvent comporter un nombre différent de modules PV, utiliser divers
types de modules PV ou présenter
une orientation et un angle variés
au soleil. Chaque module d’entrée
CC dispose de son propre optimiseur MPP indépendant pour contrôler et optimiser la sortie des branches PV. En cas de déconnexion
d’une branche en raison d’un rayonnement solaire insuffisant ou
d’une panne, les autres branches
continuent à produire de l’énergie,
optimisant ainsi le rendement énergétique total.
Illustration 1: Exemple de système utilisant un onduleur PowerStocc 6000
Lors d’un fonctionnement de branches parallèles, les canaux d’entrée PV
sont connectés en parallèle afin d’obtenir la plus grande efficacité possible,
même lors de périodes où le rayonnement solaire est faible. Si toutes les
branches PV connectées à un onduleur sont identiques, elles peuvent être
raccordées en parallèle. Dans cette configuration, tous les modules CC
fonctionnent comme un module d’entrée avec un seul optimiseur MPP.
Seuls les modules CC nécessaires au traitement de la puissance entrante
sont actifs. Au cours des périodes où le rayonnement solaire est faible, un
seul module CC est actif, et les pertes d’énergie sont alors évitées sur les
deux autres. Ainsi, l’efficacité de l’onduleur est renforcée à faible rayonnement, maximisant le rendement énergétique total.
Pour mettre en oeuvre le fonctionnement PowerConcept, les deux fils électriques de court-circuit fournis avec l’onduleur doivent être installés conformément à l’illustration.
7
5 Configuration du Système PV
Illustration 2: Configuration de branches
parallèles
Le matin, lorsque le rayonnement
solaire augmente, un seul module
CC est actif. Les autres modules
sont automatiquement activés lorsque la puissance d’entrée l’exige. Si
le rayonnement chute en dessous
d’un certain niveau, un ou deux modules s’arrêtent de nouveau.
Lorsque plusieurs modules d’entrée
fonctionnent en parallèle, l’optimisation de puissance fournie est con-
8
trôlée par le module qui a commencé à fonctionner en premier, c’està-dire le maître. Le bus de
communication interne transfère
ensuite le point de fonctionnement
aux autres modules d’entrée CC.
Ceci garantit des transitions fluides
et un fonctionnement parallèle
équilibré.
Pour équilibrer le temps de fonctionnement total et la charge entre
les modules d’entrée, la fonctionnalité maître sera déterminée à chaque mise en service. La fonctionnalité maître (premier module à
démarrer) se transmet d’un module
à l’autre sur la durée. En contrôlant
le temps de fonctionnement et le
rendement énergétique cumulés
par tous les modules à chaque mise
en service (une fois par jour), tous
les modules atteignent un temps de
fonctionnement et une charge cumulés comparables sur le temps. La
durée de vie de l’onduleur est ainsi
prolongée.
66 Description
DescriptionTechnique
Technique
6.1
Structure de l’onduleur
PowerStocc
Le dessin éclaté des onduleurs PowerStocc 6000 illustre les pièces principales. Les structures de la gamme PowerStocc sont identiques, hormis la
taille du boîtier et le nombre de cartes de circuits imprimés.
Des descriptions détaillées des pièces sont disponibles dans les sections
correspondantes.
Illustration 3: Dessin éclaté de PowerStocc 6000
9
6 Description Technique
N°
6.2
Conception Mécanique
de Elément
Description
pos.
PowerStocc 6000 Outdoor
1
1
Elément de refroidissement
2
1
Plaque d’étanchéité arrière
3
1
Châssis
4
1
Joint avant
5
1
Couvercle arrière
6
1
Module HT CC-CC
7
1
Module CC-CA
8
3
Ventilateur KDE2406PTV1.13.MS.A
9
1
Plaque de ventilateur interne
10
3
Bornier 600 V 65 A HDFKV 10 TWIN-HV gris
11
1
Connecteur RJ-45 IP67
12
1
Con AC plug 23A IP67
13
1
Pont de communication RS-485
14
3
Boîte de commutation CC
15
2
Écrou M12
16
11
Débit d’air élevé POV/M12x1,5
17
1
Entrée multicontacts CC (+)
18
6
Ventilateur PMD2409PMB3-A
19
1
FG-09
20
1
Ensemble de ventilateur externe
21
12
Ecran éclairé
22
8
Plaque d’étanchéité avant
Les principes directeurs de la conception mécanique de l’onduleur reposent sur trois notions: sécurité, fiabilité et convivialité. Pour incarner ces
principes, la structure mécanique est divisée en une zone d’installation et
une zone dédiée à l’électronique. Grâce à l’outil de service, l’utilisateur
accède à toutes les informations relatives au système PV et à l’onduleur.
Pour assurer une installation simple et rapide, le support mural doit être
monté séparément. L’onduleur est ensuite placé aisément sur le mur et
bloqué en position.
Pour connecter l’onduleur, des connexions PV sont placées en bas à droite
et le raccordement au réseau se situe en bas à gauche.
Le compartiment électrique ne doit être ouvert que pour des réparations.
Pour ce faire, retirer les vis sur le côté droit du fond. Toutes les pièces
métalliques de l’onduleur sont mises à la terre au moyen de fils électriques
distincts ou par l’intermédiaire de la structure mécanique.
6.3
Gestion de la Chaleur
Tous les équipements électroniques liés à la puissance produisent de la
chaleur résiduelle qui doit être contrôlée et évacuée pour éviter d’endommager l’onduleur tout en obtenant une fiabilité et une longévité optimales.
Le concept de gestion thermique de cette série d’onduleurs est basée sur
le refroidissement forcé à l’aide de deux ventilateurs. Le socle de l’ondu-
10
6 Description Technique
leur est conçu comme un dissipateur de chaleur qui évacue la chaleur
produite par les semi-conducteurs des modules de puissance intégrés.
La chaleur résiduelle des composants est évacuée de force du boîtier à
l’aide du ventilateur interne, ainsi que de l’élément de refroidissement
grâce au ventilateur externe. Les ventilateurs sont commandés électroniquement et sont actifs uniquement lorsque la situation l’exige.
La température des modules de puissance intégrés à l’onduleur CC-CA est
mesurée afin de protéger le système électronique contre toute surchauffe.
Si la température dépasse les limites, l’onduleur réduit la puissance d’entrée pour maintenir la température à un niveau sûr.
6.4
Conception Électrique et
Système de BUS
La figure montre les onduleurs PowerStocc 6000 avec 3 entrées PV et 3
optimiseurs de puissance fournie (MPPT). Les modules standard suivants
sont définis dans la plateforme du produit:
•
module d’onduleur CC-CA
•
module de convertisseur CC-CC
•
RS-485 (option)
Ces modules standard sont utilisés pour tous les types d’onduleurs de la
gamme. Les modules sont interconnectés à l’aide de deux systèmes de
BUS standard:
•
Un BUS de puissance qui achemine le flux d’énergie
•
Un BUS de communication numérique (BUS CAN) qui transmet le
flux de données
Les systèmes de BUS et les modules sont dotés d’interfaces normalisées
qui rendent le concept très souple. Le BUS de puissance et le BUS de communication sont ouverts et des connexions supplémentaires sont disponibles.
Sur le BUS de communication, cette capacité de connexion supplémentaire
est utilisée pour la connexion de service à laquelle un ordinateur peut être
raccordé à des fins de dépannage avancé, de suppression des défauts et
de surveillance.
L’onduleur communique en externe via 1 mode de communication:
•
6.5
Réduction de puissance et
limitation de la puissance
La communication série RS-485.
Le but de la fonction de réduction de puissance est de protéger l’onduleur
contre toute surcharge et destruction. Le mode de réduction de puissance
peut être déclenché par l’un des facteurs suivants:
d’entrée
•
Courant PV supérieur au courant nominal
•
Puissance PV supérieure à la puissance d’entrée nominale
•
Température du module de puissance supérieure à la valeur limite
11
6 Description Technique
Dans les trois situations présentées ci-dessus, le module CC-CC bascule
en mode de réduction de puissance. La température du module de puissance est surveillée par un capteur intégré au module CC-CA. En cas de
températures ambiantes élevées, la réduction de puissance protège l’onduleur contre toute surcharge thermique.
Le mode de réduction de puissance réduit la puissance d’entrée de l’onduleur en décalant le point de fonctionnement à une tension supérieure de
la caractéristique du module PV. Lorsque les valeurs de tension sont élevées, le courant d’entrée est plus faible et la puissance d’entrée est réduite
à une valeur sûre. L’onduleur continue à fonctionner à un niveau de puissance réduite jusqu’à ce que les conditions de surcharge éventuelles disparaissent. La fonction de réduction de puissance est dynamique. Elle est
adaptée en permanence à la condition de surcharge, et la puissance d’entrée est réduite uniquement à une valeur suffisante pour assurer la protection de l’onduleur. Ainsi, l’onduleur fournit toujours une alimentation
optimale au réseau, même en situation de surcharge.
12
77 Données
Donnéestechniques
techniques
7.1
Spécifications Générales
Paramètre
UOUT
Tension de sortie
F
Fréquence
Condition
Spécification
195-265 V AC (avec ENS 184264V)
47.5-55//55-65Hz (avec ENS
47.5-50.2)
TMAX
Température de fonctionnement
60°C ambiante
max.
TMIN
Température de fonctionnement
-25°C ambiante
min.
TNOM
Température de fonctionnement
Puissance nomi-
nom.
nale
40°C ambiante
Humidité relative
0-95% sans condensation
Caractéristiques nominales du
IP 54
boîtier
Bruit acoustique
SWL
55 dBA
PF
Facteur de puissance
P > 20 %
0.97
ITHD
Distorsion harmonique totale
PNOM
<5%
Classe de sécurité
Onduleur complet Classe I
Classe d’isolation galvanique
Interface de com- Classe II
munication
Protection contre les surtensions
Intégrée, testée jusqu’à une sur-
CC
tension de 4 000 V
Protection de l’îlotage
Fenêtre U/F
Détection d’îlotage ENS
Protection contre l’inversion de
Options
ENS conf. à VDE 0126
Intégrée
polarité
Tableau 1: Spécifications Générales
13
7 Données techniques
7.2
Données de l’onduleur
PowerStocc
Dimensions de l’onduleur
Puissance nominale du générateur PVPVnorm
Puissance max. du générateur
PVPVmax
1200
2000
3000
4000
5000
6000
810 W
1600 W
2700 W
3200 W
4300 W
4800 W
1100 W
1950 W
3200 W
3900 W
5100 W
5850 W
Haute tension
adaptée pour les
200-500 V
modules disposant
H
T
de cellules d’environ 13 cm
Plage de tension d’entrée
max. UPV dans
la plage de tension MPP des
deux versions
Tension d’entrée,
600 V
UPvmax (at 1000
W/m²; -10°C)
Moyenne tension
adaptée pour les
100-350 V
modules disposant
M
T
de cellules d’environ 15 cm
Tension d’entrée
450 V
max., UPvmax (at
1000 W/m²; -10°C)
Courant d'entrée max.
IPVmax
Module d’entrée
Optimiseur MPP
indépendant
HT
5A
7A
14 A
14 A
21 A
21 A
MT
10 A
11 A
22 A
22 A
33 A
33 A
1
1
2
2
3
3
1
1
2
2
3
3
Diviseur CC
Protection
contre les surtensions
Onde de tension, Uss
Surveillance de
la mise à la terre
Protection
contre l’inversion de polarité
Système de branchement MC Touch-Proof
Varistances du côté de l’entrée CC
Moins de 10%
Établie en série
Mise en œuvre au moyen de diodes de court-circuit
Tableau 2: Données de l’onduleur
PowerStocc
Dimensions de l’onduleur:
Puissance nominale*1,
PPVmax
Puissance de sortie
max., PPVmax
Courant de sortie nominal Inom
Courant de sortie max.,
Imax
1200
2000
3000
4000
5000
825 W
1650 W
2750 W
3300 W
4000 W
4600 W
900 W
1800 W
3000 W
3600 W
4400 W
5000/5400
W*2
3.3 A
6.5 A
11.3 A
13.0 A
17.5 A
19.0 A
4.0 A
8.0 A
13.0 A
15.5 A
19.2 A
22.0 A
180-270 V 180-270 V
CA
CA
(avec ENS (avec ENS
184-264V) 184-264V)
180-270 V
CA
(avec ENS
184264V)
47.5-55//5
5-65Hz
(avec ENS
47.5-50.2)
Tension/fréquence réseau
Réglables selon le pays 47.5-55//5 47.5-55//5
5-65Hz
5-65Hz
(avec ENS (avec ENS
47.5-50.2) 47.5-50.2)
Facteur de distorsion du
< 5%
< 5%
< 5%
courant de sortie
Résistance de court-cirPar le réseau au moyen
cuit
Angle de déphasage
Tableau 3: Données de sortie
14
6000
180-270 V 180-270 V 180-270 V
CA
CA
CA
(avec ENS (avec ENS (avec ENS
184-264V) 184-264V) 184-264V)
47.5-55//5 47.5-55//5 47.5-55//5
5-65Hz
5-65Hz
5-65Hz
(avec ENS (avec ENS (avec ENS
47.5-50.2) 47.5-50.2) 47.5-50.2)
< 5%
< 5%
du contrôle du courant
Proportionnel à l’onde directe du courant
< 5%
7 Données techniques
*1: 25°C | *2: avec entrée triphasée
7.2.1
Données de l’onduleur Dimensions
PowerStocc
Dimensions de l’onduleur :
Dimensions
1200
2000
3000
4000
5000
6000
Longueur
482 mm
482 mm
611 mm
611 mm
740 mm
740 mm
Largeur
395 mm
395 mm
395 mm
395 mm
395 mm
395 mm
Hauteur
(avec fixation
murale)
195.5 mm
195.5 mm
195.5 mm
195.5 mm
195.5 mm
195.5 mm
Écran intégré
Poids
2 x 16 caractères, monochrome, quatre touches
10.5 kg
10.5 kg
Puissance interne
nocturne
Efficacité max.
Efficacité européenne
Plage de température ambiante
15.5 kg
15.5 kg
20 kg
20 kg
< 0.2 W
93.4 %
93.9 %
94.4 %
94.4 %
94.5 %
94.5%
90.7 %
91.9 %
92.6 %
91.3 %
93.2 %
93.2 %
-25°-60°
Tableau 4: Dimensions de l’onduleurs
15
8 Réglages de l’onduleur 8 Réglages de l’onduleur
8.1
Conformité
Marquage CE - Ce marquage certifie la conformité de l’équipement aux
règlements en vigueur, conformément aux directives 89/336/EWG et
72/23/EWG.
8.2
Déclaration de Conformité (CE)
16
8 Réglages de l’onduleur
8.3
Certificat de conformité (ENS)
17