Guide de planification SMA FLEXIBLE STORAGE SYSTEM AVEC FONCTION DE COURANT DE SECOURS Aperçus des câblages, schémas de câblage et listes de matériel SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Version 2.2 FRANÇAIS
Dispositions légales SMA Solar Technology AG Dispositions légales Les informations figurant dans ces documents sont la propriété exclusive de SMA Solar Technology AG. La publication de ces informations en totalité ou en partie doit être soumise à l accord préalable de SMA Solar Technology AG. Une reproduction interne au profit de l entreprise, pour l évaluation et la mise en service conforme du produit, est autorisée sans accord préalable. Garantie SMA Vous pouvez télécharger les conditions de garantie actuelles gratuitement sur le site www.sma-solar.com. Marques déposées Toutes les marques déposées sont reconnues, y compris dans les cas où elles ne sont pas explicitement signalées comme telles. L absence de l emblème de la marque ne signifie pas qu un produit ou une marque puisse être librement commercialisé(e). La marque verbale et les logos BLUETOOTH sont des marques déposées de la société Bluetooth SIG, Inc. et toute utilisation de ces marques par la société SMA Solar Technology AG s effectue sous licence. Modbus est une marque déposée de Schneider Electric et est sous licence par la Modbus Organization, Inc. QR Code est une marque déposée de DENSO WAVE INCORPORATED. Phillips et Pozidriv sont des marques déposées de Phillips Screw Company. Torx est une marque déposée de Acument Global Technologies, Inc. SMA Solar Technology AG Sonnenallee 1 34266 Niestetal Allemagne Tél. +49 561 9522-0 Fax +49 561 9522-100 www.sma.de E-mail : info@sma.de 2004 à 2016 SMA Solar Technology AG. Tous droits réservés. 2 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG Table des matières Table des matières 1 De l énergie photovoltaïque même en cas de panne du réseau......................... 5 2 SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours..................... 6 3 Durée de compensation et taux d autoconsommation................................ 8 4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours............................................................. 10 4.1 Certifications et homologations.......................................................... 10 4.2 Réseau électrique public................................................................ 10 4.3 Disjoncteur miniature dans le tableau de distribution domestique................................ 12 4.4 Temps de commutation pour charges...................................................... 12 4.5 Onduleurs photovoltaïques.............................................................. 12 4.5.1 Onduleurs photovoltaïques adaptés.........................................................12 4.5.2 Puissance nominale AC maximale des onduleurs photovoltaïques..................................13 4.5.3 Régulation de la puissance active selon la fréquence............................................14 4.6 Batteries............................................................................ 15 4.6.1 Recommandations relatives à la capacité de batterie............................................15 4.6.2 Choix du type de batterie.................................................................15 4.6.3 Utilisation de la batterie par le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours........16 4.7 Sunny Island......................................................................... 17 4.8 Exigence en Grande-Bretagne et en Irlande du Nord : protection externe du réseau et des installations....................................................................... 17 5 Raccordement électrique........................................................ 18 5.1 Système d alimentation de secours monophasé avec déconnexion de tous les pôles................. 18 5.2 Système d alimentation de secours triphasé avec déconnexion de tous les pôles.................... 20 5.3 Système d alimentation de secours monophasé sans déconnexion de tous les pôles................. 22 5.4 Système d alimentation de secours triphasé sans déconnexion de tous les pôles.................... 24 6 Commutateur automatique de transfert........................................... 26 6.1 Exigence de la directive VDE 2510-2..................................................... 26 6.2 Fourniture du commutateur automatique de transfert.......................................... 26 6.3 Remarque relative au raccordement électrique du commutateur automatique de transfert............. 27 6.4 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours monophasé avec déconnexion de tous les pôles........................................................... 27 6.5 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours triphasé avec déconnexion de tous les pôles........................................................... 30 6.6 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours monophasé sans déconnexion de tous les pôles........................................................... 33 6.7 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours triphasé sans déconnexion de tous les pôles........................................................... 35 6.8 Fonctionnement du commutateur automatique de transfert..................................... 37 7 Lieu d installation.............................................................. 39 8 Glossaire..................................................................... 40 Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 3
Table des matières SMA Solar Technology AG 9 Annexe......................................................................41 9.1 Système d alimentation de secours monophasé en Belgique................................... 41 9.1.1 Schéma électrique du commutateur automatique de transfert......................................41 9.1.2 Vue d ensemble du câblage...............................................................42 9.2 Système d alimentation de secours triphasé en Belgique....................................... 43 9.2.1 Schéma électrique du commutateur automatique de transfert......................................43 9.2.2 Vue d ensemble du câblage...............................................................44 9.3 Équipement des commutateurs automatiques de transfert pour la Belgique........................ 45 9.3.1 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours monophasé en Belgique...45 9.3.2 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours triphasé en Belgique......45 4 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 1 De l énergie photovoltaïque même en cas de panne du réseau 1 De l énergie photovoltaïque même en cas de panne du réseau En cas de panne du réseau, une installation photovoltaïque se coupe du réseau électrique public afin de garantir la sécurité des personnes travaillant sur le réseau électrique public. Cette coupure signifie pour les exploitants d une installation photovoltaïque ou d un SMA Flexible Storage System que les charges raccordées sur leur réseau domestique ne sont plus alimentées en énergie. Les exemples suivants montrent que des pannes du réseau occasionnelles peuvent se produire : Le 4 novembre 2006, le réseau électrique public a défailli dans certaines parties de l Allemagne, de la Belgique, de l Italie, de l Espagne et de l Autriche. La raison de cette panne du réseau était la coupure de deux lignes hautes tension empêchant la mise à flot du bateau de croisière «Norwegian Pearl». Plus de dix millions de personnes sont restées jusqu à 120 minutes sans énergie électrique. Munich a vécu sa plus grande panne du réseau depuis deux décennies le 11 novembre 2012. Cette panne du réseau a été déclenchée par un défaut technique sur un poste électrique. Cette panne du réseau a duré environ une heure et a touché quelque 450 000 personnes. Le 27 octobre 2014, le sud-ouest de la Grande-Bretagne a connu d importantes pannes de réseau suite à une violente tempête. Quelque 6 000 foyers ont été touchés. Une longue panne du réseau peut avoir de graves conséquences pour ceux qui sont concernés : les foyers et les entreprises sont par exemple sans chauffage, sans lumière et sans ordinateurs, les chaînes de froid sont interrompues et l aération des étables et les lampes chauffantes s éteignent par exemple dans les exploitations agricoles. La fonction des installations photovoltaïques existantes pourrait par exemple être étendue à celle d un système d alimentation de secours pour couvrir ce manque d approvisionnement. Les systèmes d alimentation de secours avec installations photovoltaïques ont besoin de batteries comme stockage temporaire de courant car l énergie photovoltaïque n est pas toujours disponible. De nombreuses installations photovoltaïques sont cependant déjà des systèmes de gestion de la consommation énergétique avec stockage temporaire électrique et autorisent l optimisation de l autoconsommation ou de l alimentation propre. Ces systèmes de gestion de la consommation énergétique possèdent déjà des batteries qui peuvent également endosser la fonction de courant de secours. Le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours est un exemple de ce type de système d alimentation de secours. Avec un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours, l installation photovoltaïque existante peut fournir du courant même en cas de panne du réseau. La batterie du SMA Flexible Storage System se charge non seulement du stockage temporaire électrique de l énergie photovoltaïque, mais aussi de l alimentation des charges en cas de panne du réseau. La durée de vie de la batterie est à peine altérée par cette double utilisation dans la mesure où le réseau électrique public est en grande partie stable. Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 5
2 SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours SMA Solar Technology AG 2 SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours Un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours se charge d alimenter les charges en cas de panne du réseau. Un commutateur automatique de transfert coupe pour ce faire le réseau domestique avec installation photovoltaïque du réseau électrique public. L onduleur à batterie Sunny Island établit alors un réseau d alimentation de secours et l installation photovoltaïque peut alimenter les charges. Quand les besoins en énergie des charges actives dépassent la puissance actuelle de l installation photovoltaïque, la batterie fournit l énergie manquante. Figure 1 : Aperçu d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours Composants du SMA Flexible Storage System Composant Sunny Island 3.0M/4.4M/ 6.0H/8.0H Sunny Remote Control Fonction Le Sunny Island est un onduleur à batterie. En cas de panne du réseau, le Sunny Island établit un réseau d alimentation de secours et règle la distribution d énergie dans ce réseau. En cas d exploitation du réseau en parallèle, le Sunny Island assure l optimisation de l autoconsommation ou de l alimentation propre. L écran Sunny Remote Control vous permet de configurer et de commander le Sunny Island. 6 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 2 SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours Composant BatFuse Batterie Sunny Home Manager SMA Energy Meter Fonction En tant que fusible interrupteur-sectionneur externe, la boîte à fusibles de batterie BatFuse sécurise les câbles de raccordement de la batterie de l onduleur Sunny Island. En outre, le BatFuse permet la déconnexion du Sunny Island côté DC. La batterie stocke l excédent d énergie photovoltaïque produite par l installation photovoltaïque. Ce stockage temporaire électrique sert, en exploitation du réseau en parallèle, à optimiser l autoconsommation ou l alimentation propre et, en cas de panne du réseau, à alimenter les charges. Le Sunny Home Manager est un appareil de surveillance d installations photovoltaïques et de pilotage de charges dans les foyers équipés d une installation photovoltaïque. Le SMA Energy Meter est un appareil de mesure qui détermine les valeurs de mesure électriques au point de raccordement et qui les met à la disposition du Sunny Home Manager via Speedwire, par exemple. Composants du commutateur automatique de transfert Composant Déconnexion du réseau Couplage de phases Dispositif de mise à la terre Fonction Le disjoncteur de couplage se charge de la déconnexion du réseau. L exécution du disjoncteur de couplage se différencie selon que tous les pôles du réseau électrique public et du réseau d alimentation de secours sont déconnectés ou pas (voir chapitre 4.2 «Réseau électrique public», page 10). Le couplage de phases est une fonction optionnelle pour les systèmes d alimentation de secours monophasés quand le réseau électrique public est triphasé. Sur les systèmes d alimentation de secours monophasés, seul un Sunny Island est raccordé au commutateur automatique de transfert. C est la raison pour laquelle un seul conducteur de ligne est protégé contre toute panne du réseau quand il n y a pas de couplage de phases, par exemple L1. Les deux autres conducteurs de ligne tels que L2 et L3 ne peuvent pas être protégés. Le couplage de phases permet une interconnexion des conducteurs de ligne. Les deux autres conducteurs de ligne sont donc aussi alimentés en tension électrique en cas de panne du réseau. Cela signifie qu en cas de panne du réseau, le réseau domestique triphasé devient un réseau d alimentation de secours monophasé. Le couplage de phases peut être activé pour les conducteurs de ligne L2 et L3 indépendamment l un de l autre. Sur les commutateurs automatiques de transfert avec déconnexion de tous les pôles, tous les pôles du réseau d alimentation de secours sont déconnectés du réseau électrique public en cas de panne du réseau. Le conducteur de neutre n est pas mis à la terre à la suite de la déconnexion. C est la raison pour laquelle, dans les commutateurs automatiques de transfert avec déconnexion de tous les pôles, un dispositif de mise à la terre doit mettre le conducteur de neutre à la terre en cas de panne du réseau. Le dispositif de mise à la terre protège les personnes lors de travaux sur le système. Le dispositif de mise à la terre est conçu à sécurité intégrée (voir chapitre 4.2 «Réseau électrique public», page 10). Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 7
3 Durée de compensation et taux d autoconsommation SMA Solar Technology AG 3 Durée de compensation et taux d autoconsommation Ce chapitre décrit un procédé simple vous permettant d estimer la durée de compensation et le taux d autoconsommation pour un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours. La valeur empirique d un système d alimentation de secours typique est supposée pour la capacité de batterie et contrôlée par l estimation. Les valeurs supposées dans l exemple pour les besoins en énergie des charges dans un foyer privé, pour la puissance crête de l installation photovoltaïque et pour la capacité de batterie sont caractéristiques pour un système d alimentation de secours dans une maison individuelle abritant quatre personnes en Allemagne. Étape 1 : estimation du taux d autoconsommation d un SMA Flexible Storage System Valeurs d entrée : Puissance crête de l installation photovoltaïque : 5 000 Wc Besoins énergétiques annuels : 5 000 kwh Capacité de batterie pour le SMA Flexible Storage System : 10 kwh Il convient d admettre que les batteries au plomb d un Sunny Island utilisent 50 % de leur capacité pour le stockage temporaire de l énergie photovoltaïque. La capacité de batterie utile serait ainsi de 5 000 Wh.* Puissance ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- crête de línstallation photovoltaique Besoins énergétiques annuels -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Capacité utile de batterie Besoins énergétiques annuels = ------------------------------------------------- 5 000 Wc = 1 Wc/kWh 5 000 kwh = ------------------------------------------------- 5 000 Wh = 1 Wh/kWh 5 000 kwh Appliquez les valeurs calculées au diagramme pour estimer le taux d autoconsommation. Figure 2 : Estimation du taux d autoconsommation avec stockage temporaire électrique Selon l estimation, le taux d autoconsommation est d environ 60 %. * L utilisation de la batterie pour le stockage temporaire est limitée en hiver et étendue en été en raison de son fonctionnement saisonnier. La plage utile de 50 % pour le stockage temporaire reste donc valable comme base pour l estimation (voir chapitre 4.6.3 «Utilisation de la batterie par le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours», page 16). 8 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 3 Durée de compensation et taux d autoconsommation Étape 2 : estimation des besoins énergétiques en cas de panne du réseau Les besoins énergétiques annuels du foyer sont de 5 000 kwh. Besoins -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- énergétiques annuels 365 jours = 5.000 ------------------------------------------------ kwh = 13,6 kwh/jour 365 jours Il convient d admettre que l énergie électrique est utilisée de façon modérée en cas de panne du réseau, du fait par exemple que les charges à forte consommation en énergie sont déconnectées. Il est ainsi possible de réduire des besoins énergétiques quotidiens de 13,6 kwh de 40 %. Les besoins énergétiques de ce foyer pendant une panne du réseau de 24 heures sont donc d environ 8 kwh. Étape 3 : estimation de la production d énergie photovoltaïque pendant une panne de réseau La puissance crête de l installation photovoltaïque est de 5 kwc. En hiver, en Allemagne, on peut s attendre à une production de 0,7 kwh/kwc. Il en résulte un rendement énergétique de 3,5 kwh de la production photovoltaïque entre le lever et le coucher du soleil. Étape 4 : calcul de la capacité de batterie nécessaire pour la fonction de courant de secours Valeurs d entrée : Besoins énergétiques du foyer : 8 kwh Rendement énergétique provenant de la production photovoltaïque : 3,5kWh Capacité de batterie = Besoins énergétiques Production photovoltaïque = 8 kwh 3,5 kwh = 4,5 kwh La capacité de batterie requise est de 4,5 kwh. À l étape 1 a été définie une capacité de batterie de 10 kwh. Il en résulte pour cet exemple que 45 % de la capacité de batterie sont utilisés comme réserve d énergie en cas de panne du réseau en hiver. Résultat Une valeur par défaut de l onduleur Sunny Island prévoit, pour les batteries au plomb, 45 % de la capacité de batterie pour la fonction de courant de secours en hiver, ce qui correspond aux limites de la plage de valeur de 15 % à 60 % (voir chapitre 4.6 «Batteries», page 15). La batterie choisie pour le SMA Flexible Storage System est ainsi également suffisante pour la fonction de courant de secours. Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 9
4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours SMA Solar 4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours 4.1 Certifications et homologations Le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours est homologué pour les pays suivants : Belgique Danemark Allemagne Grande-Bretagne et Irlande du Nord (voir chapitre 4.8, page 17) Autriche Suisse L utilisation dans d autres pays n est cependant pas exclue. Le Sunny Island est certifié selon VDE-AR-N 4105 et AS 4777. La justification de ces certifications suffit dans certains pays. Accordez-vous avec l exploitant de réseau. 4.2 Réseau électrique public Seul le réseau électrique public est autorisé comme source d énergie externe Seul le réseau électrique public peut être intégré dans le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours comme source d énergie externe. Le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours ne prend pas en charge le fonctionnement avec générateur (tel que générateur diesel). Conditions particulières en cas d utilisation en Belgique Le réseau électrique public raccordé au commutateur automatique de transfert doit impérativement être un système TN ou TT. En Belgique, le réseau électrique public peut être exécuté comme système IT, celui-ci étant cependant mis à la terre sur le point neutre de la source. Il en résulte une forme mixte composée des systèmes IT et TT. Contrairement au système TT, le conducteur neutre n existe pas pour cette forme mixte. C est la raison pour laquelle la restriction suivante est applicable à l utilisation du système d alimentation de secours avec cette installation : lorsque le réseau électrique public est exécuté comme système IT avec point neutre de la source relié à la terre, le système d alimentation de secours raccordé doit être un système monophasé. Caractéristiques du réseau d alimentation de secours Caractéristique Réseau électrique public Comportement des onduleurs Sunny Island en cas de panne du réseau Détection de la panne du réseau Alimentation des charges en cas de panne du réseau Réseau d alimentation de secours monophasé Est un système TN ou TT. Est monophasé ou triphasé. Un onduleur Sunny Island alimente le réseau d alimentation de secours. La panne du réseau n est détectée que sur le conducteur de ligne qui est relié au Sunny Island (par exemple L1). Seule une partie des charges continue d être alimentée (par exemple celles raccordées sur L1). Réseau d alimentation de secours triphasé Est triphasé. Trois onduleurs Sunny Island montés en parallèle côté DC alimentent tous les conducteurs de ligne avec la phase respective. La panne du réseau est détectée sur tous les conducteurs de ligne. Toutes les charges sont alimentées. 10 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de Caractéristique Injection des onduleurs photovoltaïques en cas de panne du réseau Couplage de phases dans le réseau d alimentation de secours Champ tournant dans le réseau d alimentation de secours Réseau d alimentation de secours monophasé Seuls les onduleurs photovoltaïques monophasés peuvent injecter. Est possible. Non : le réseau d alimentation de secours reste monophasé même en cas de couplage de phases. Réseau d alimentation de secours triphasé Les onduleurs photovoltaïques monophasés et triphasés peuvent injecter. Est impossible. Oui : trois onduleurs Sunny Island forment un réseau d alimentation de secours triphasé avec champ tournant. Couplage de phases Si, en raison d un couplage de phases, des charges triphasées sont reliées à un réseau électrique public monophasé, SMA Solar Technology AG ne peut exclure que les charges triphasées soient endommagées. En cas de couplage de phases, seules des charges monophasées doivent être raccordées au réseau d alimentation de secours. Déconnexion ou non de tous les pôles du réseau d alimentation de secours Fonctionnement Critère d utilisation Système d alimentation de secours avec déconnexion de tous les pôles En cas de panne du réseau, un disjoncteur de couplage déconnecte tous les conducteurs de ligne et le conducteur de neutre du réseau d alimentation de secours du réseau électrique public. Le montage du disjoncteur de couplage est redondant. Quand les conditions de raccordement technique de l exploitant de réseau ou les normes et directives en vigueur sur le site exigent ou autorisent une déconnexion de tous les pôles, vous devez installer un système d alimentation de secours avec déconnexion de tous les pôles. Système d alimentation de secours sans déconnexion de tous les pôles En cas de panne du réseau, un disjoncteur de couplage déconnecte tous les conducteurs de ligne du réseau d alimentation de secours du réseau électrique public. Le conducteur de neutre du réseau d alimentation de secours reste toujours relié au réseau électrique public. Le montage du disjoncteur de couplage n est pas redondant. Quand les conditions de raccordement technique de l exploitant de réseau ou les normes et directives en vigueur sur le site interdisent une déconnexion du conducteur de neutre, vous devez installer un système d alimentation de secours sans déconnexion de tous les pôles. Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 11
4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours SMA Solar 4.3 Disjoncteur miniature dans le tableau de distribution domestique En cas de panne du réseau, seul le Sunny Island peut déclencher les disjoncteurs miniatures du tableau de distribution domestique. C est pourquoi les disjoncteurs miniatures doivent remplir les caractéristiques de déclenchement maximales indiquées dans le tableau suivant. Si un disjoncteur miniature du tableau de distribution domestique présente une caractéristique plus élevée, un dispositif à courant différentiel résiduel de type A doit être installé en plus. Type d appareil du Sunny Island SI3.0M-11 (Sunny Island 3.0M) SI4.4M-11 (Sunny Island 4.4M) SI6.0H-11 (Sunny Island 6.0H) SI8.0H-11 (Sunny Island 8.0H) Caractéristique de déclenchement maximale B6 (B6A) B6 (B6A) B16 (B16A) B16 (B16A) 4.4 Temps de commutation pour charges Le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours répond aux exigences d une alimentation sans interruption au sens de IEC 62040. En cas de panne du réseau, un commutateur automatique de transfert déconnecte le réseau d alimentation de secours du réseau électrique public. Les charges et l installation photovoltaïque ne sont pas alimentées pendant environ cinq à sept secondes après la déconnexion jusqu à ce que le système d alimentation de secours puisse de nouveau fournir la puissance active et la puissance réactive. Quand une alimentation sans interruption conforme aux normes ou un temps de commutation inférieur à cinq à sept secondes est exigé pour une seule charge telle qu un ordinateur, cette charge a besoin d une alimentation sans interruption propre au sens de la IEC 62040. Temps de commutation plus élevé en cas de couplage de phases Les charges intégrées dans le réseau d alimentation de secours via un couplage de phases ont un temps de commutation de 15 secondes car le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours active le couplage de phases avec retard. 4.5 Onduleurs photovoltaïques 4.5.1 Onduleurs photovoltaïques adaptés Pas d onduleurs photovoltaïques triphasés dans des systèmes d alimentation de secours monophasés Les onduleurs photovoltaïques triphasés tels que Sunny Tripower ne conviennent pas pour les systèmes d alimentation de secours monophasés car ils ne peuvent pas injecter dans le réseau d alimentation de secours en cas de panne du réseau. Solutions possibles : Remplacez l onduleur photovoltaïque triphasé par une combinaison d onduleurs photovoltaïques monophasés, utilisez par exemple deux onduleurs Sunny Boy 4000TL au lieu d un Sunny Tripower 8000TL. Choisissez une capacité de batterie suffisante afin de pouvoir alimenter les charges uniquement grâce à cette dernière pendant toute la durée de compensation. Seuls les onduleurs photovoltaïques satisfaisant à la règle d application VDE-AR-N 4105 sont compatibles avec le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours. Vous pouvez activer la limitation de la puissance active en fonction de la fréquence dans les onduleurs photovoltaïques suivants, à partir de la version de micrologiciel indiquée (voir chapitre 4.5.3 «Régulation de la puissance active selon la fréquence», page 14). 12 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de Onduleur photovoltaïque Version du micrologiciel* Sunny Boy (SB) SB 1.5-1VL-40 / 2.5-1VL-40 1.01.07.R SB 1300TL-10 / 1600TL-10 / 2100TL-10 4.52 SB 2500TLST-21 / 3000TLST-21 2.50.41.R SB 3300-11 4.03 SB 3800-11 4.02 SB 2000HF-30 / 2500HF-30 / 3000HF-30 2.30.07.R SB 3000TL-21 / 3600TL-21 / 4000TL-21 / 5000TL-21 2.51.02.R Sunny Mini Central (SMC) SMC 5000A/6000A 1.50 SMC 6000TL/7000TL/8000TL 3.32 SMC 7000HV 1.81 SMC 7000HV-11 2.21 SMC 9000TLRP-10/10000TLRP-10/11000TLRP-10 1.40 Sunny Tripower (STP) STP 5000TL-20 / 6000TL-20 / 7000TL-20 / 8000TL-20 / 9000TL-20 / 10000TL-20 / 2.50.01.R 120000TL-20 STP 8000TL-10 / 10000TL-10 / 12000TL-10 / 15000TL-10 / 17000TL-10 2.51.02.R STP 15000TL-30 / 20000TL-30 / 25000TL-30 2.82.03.R STP 15000TLEE-10 / 20000TLEE-10 2.54.03.R * Une mise à jour du micrologiciel est nécessaire pour les versions plus anciennes (voir instructions d installation de l onduleur photovoltaïque). 4.5.2 Puissance nominale AC maximale des onduleurs photovoltaïques La puissance AC que les onduleurs photovoltaïques peuvent injecter dans le système d alimentation de secours est limitée par la puissance assignée du Sunny Island. Type de système d alimentation de secours Type d onduleur Sunny Island Puissance assignée des onduleurs Sunny Island Puissance nominale AC maximale des onduleurs photovoltaïques monophasé SI3.0M-11 (Sunny Island 3.0M) 2,3 kw 4,6 kw SI4.4M-11 (Sunny Island 4.4M) 3,3 kw 4,6 kw SI6.0H-11 (Sunny Island 6.0H) 4,6 kw 9,2 kw SI8.0H-11 (Sunny Island 8.0H) 6,0 kw 12 kw triphasé SI3.0M-11 (Sunny Island 3.0M) 6,9 kw 13,8 kw SI4.4M-11 (Sunny Island 4.4M) 9,9 kw 13,8 kw SI6.0H-11 (Sunny Island 6.0H) 13,8 kw 27,6 kw SI8.0H-11 (Sunny Island 8.0H) 18,0 kw 36 kw Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 13
4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours SMA Solar 4.5.3 Régulation de la puissance active selon la fréquence Les onduleurs photovoltaïques doivent limiter leur puissance active en fonction de la fréquence pour être utilisés dans un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours. Le diagramme ci-dessous décrit la suggestion de SMA Solar Technology AG pour la mise en œuvre de la limitation de la puissance active en fonction de la fréquence. Figure 3 : Suggestion pour la limitation de la puissance active de l onduleur photovoltaïque en fonction de la fréquence (Exemple) Position Description 1 Tant que la fréquence du réseau est de 50 Hz, l onduleur photovoltaïque injecte à sa puissance maximale disponible. Quand la fréquence du réseau passe à 50,2 Hz, l onduleur photovoltaïque commence à réduire sa puissance active. Réglage sur l onduleur photovoltaïque : Écart P-HzStr fréquence de démarrage/fréquence du réseau par exemple sur 0,2 Hz 2 À partir d une fréquence du réseau de 50,2 Hz, l onduleur photovoltaïque réduit sa puissance active de 77 % de la puissance maximale disponible par Hz. L onduleur photovoltaïque surveille la fréquence du réseau. Réglage sur l onduleur photovoltaïque : Gradient de la puissance active P-WGra par exemple sur 77 % 3a Quand la fréquence du réseau continue d augmenter, l onduleur photovoltaïque réduit encore sa puissance active et atteint la valeur zéro à 51,5 Hz. 3b Quand la fréquence du réseau reste constante à une valeur inférieure à 51,5 Hz ou baisse de nouveau, l onduleur photovoltaïque stoppe la réduction de la puissance active. L onduleur photovoltaïque maintient la valeur actuelle de la puissance active et surveille la fréquence du réseau. 4 Quand la fréquence du réseau tombe à 50,05 Hz, l onduleur photovoltaïque commence à augmenter sa puissance active. Tant que la fréquence du réseau n augmente pas de nouveau, l onduleur photovoltaïque accroît sa puissance active de 10 % de la puissance nominale par minute jusqu à sa puissance maximale disponible. Réglages sur l onduleur photovoltaïque : Écart P-HzStop fréquence réinitialisation/fréquence du réseau par exemple sur 0,05 Hz Gradient de la puissance active après la fréquence de réinitialisation P-HzStopWGra par exemple sur 10 % 14 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de Ajustement des paramètres relatifs au réseau Étant donné que les normes et directives en vigueur sur le site n exigent pas partout la limitation de la puissance active en fonction de la fréquence, ce règlement n est pas mémorisé dans tous les jeux de données régionales de l onduleur photovoltaïque. Si la limitation de la puissance active en fonction de la fréquence n est pas enregistrée dans le jeu de données régionales, certains paramètres de l onduleur photovoltaïque doivent être ajustés. Vérifiez si, pour le lieu d installation prévu, certains paramètres de l onduleur photovoltaïque doivent être ajustés pour la limitation de la puissance active en fonction de la fréquence (voir notice résumée «SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours» de l onduleur Sunny Island). Accordez-vous avec l exploitant de réseau au sujet de la nécessité d une adaptation des paramètres. Confiez la réalisation de l ajustement des paramètres à du personnel qualifié (voir instructions d installation de l onduleur photovoltaïque). 4.6 Batteries 4.6.1 Recommandations relatives à la capacité de batterie SMA Solar Technology AG recommande les capacités de batterie minimales suivantes : Système d alimentation de secours Système d alimentation de secours monophasé avec SI3.0M-11 Système d alimentation de secours monophasé avec SI4.4M-11 Système d alimentation de secours monophasé avec SI6.0H-11 Système d alimentation de secours monophasé avec SI8.0H-11 Système d alimentation de secours triphasé avec SI3.0M-11 Système d alimentation de secours triphasé avec SI4.4M-11 Système d alimentation de secours triphasé avec trois SI6.0H-11 Système d alimentation de secours triphasé avec trois SI8.0H-11 Capacité de batterie pour un temps de décharge électrique de dix heures (C10) 100 Ah 100 Ah 120 Ah 160 Ah 300 Ah 300 Ah 360 Ah 480 Ah Le respect de la capacité de batterie minimale est impératif pour un fonctionnement stable du système. 4.6.2 Choix du type de batterie Batteries au plomb Le Sunny Island supporte les batteries au plomb de type FLA et VRLA ainsi que différentes batteries lithium-ion. Les batteries présentant une capacité de 100 Ah à 10 000 Ah (C10) peuvent donc être raccordées. Batteries lithium-ion Grâce à leur haute résistance cyclique, les batteries lithium-ion conviennent particulièrement bien au stockage temporaire de l énergie photovoltaïque. Les batteries lithium-ion doivent être compatibles avec le Sunny Island : La batterie doit correspondre aux normes et directives en vigueur sur le site et présenter une sécurité intrinsèque. La batterie doit être autorisée pour une utilisation avec le Sunny Island. La liste des batteries ion-lithium autorisées pour l utilisation dans le Sunny Island est mise à jour sans cesse (voir information technique «List of Approved Lithium-Ion Batteries» sur www.sma-solar.com). S il n est pas possible d utiliser l une des batteries lithium-ion autorisées pour le Sunny Island, utilisez une batterie au plomb. Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 15
4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours SMA Solar Batteries lithium-ion dans les systèmes d alimentation de secours Le Sunny Island possède une capacité de surcharge élevée pour faire face aux exigences des systèmes d alimentation de secours en cas de panne du réseau. Cette capacité de surcharge requiert une quantité de courant suffisante de la part de la batterie. Pour les batteries lithium-ion, vous ne pouvez pas présupposer cette capacité de charge du courant. Contactez le fabricant de la batterie pour savoir si la batterie convient au SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours. Faites attention à la capacité de charge du courant. La capacité de charge du courant doit être particulièrement élevée lorsque le réseau d alimentation de secours est alimenté par le Sunny Island en cas de panne du réseau. 4.6.3 Utilisation de la batterie par le SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours Dans de nombreuses régions, l énergie photovoltaïque disponible dépend fortement de la saison et donc du nombre d heures d ensoleillement. Le Sunny Island vous offre la possibilité d adapter le comportement de la gestion de batterie au lieu d installation et à la période. Figure 4 : Plages d état de charge de la batterie en fonction de la saison pour l hémisphère nord (exemple) Plage SlfCsmp PVRes BURes BatRes ProtRes Explication Plage pour le stockage temporaire électrique Plage pour le maintien de l état de charge de la batterie Plage pour la fonction de courant de secours Plage de protection contre la décharge profonde Plage de protection en cas de décharge profonde En raison de l utilisation saisonnière de batterie de l onduleur Sunny Island, une plus grande plage est réservée pour la fonction de courant de secours en hiver qu en été. Cela est judicieux car la consommation en été est plus faible ; le rendement photovoltaïque est en outre bien supérieur en été. Les limites pour les plages d état de charge de la batterie sont spécifiées par les plages de valeur suivantes pour les batteries au plomb et celles au ion-lithium. 16 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG4 Conditions d utilisation d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de Plage Batterie au plomb Batterie lithium-ion* Jour le plus court Jour le plus long Jour le plus court Jour le plus long SlfCsmp 65 % à 100 % 45 % à 100 % 30 % à 100 % 28 % à 100 % PVRes 60 % à 65 % 40 % à 45 % 25 % à 30 % 23 % à 28 % BURes 15%à60% 15%à40% 13%à25% 13%à23% BatRes 10%à15% 10%à15% 3%à13% 3%à13% ProtRes 0%à10% 0%à10% 0%à3% 0%à3% * Les plages de valeur pour les batteries lithium-ion prévoient une plus petite part pour la fonction de courant de secours : 10 % de la capacité de batterie en été et 12 % en hiver. La part pour le stockage temporaire électrique est d autant plus importante. 4.7 Sunny Island La puissance absorbée maximale des charges par jour et le type de système d alimentation de secours déterminent le type d appareil et le nombre d onduleurs Sunny Island. Pour un système d alimentation de secours monophasé, la puissance absorbée maximale des charges doit par exemple être inférieure à la puissance maximale du Sunny Island pour 30 min à 25 C. Type de système d alimentation de secours Puissance maximale de l onduleur Sunny Island pendant 30 min à 25 C Surcharge temporaire en cas de panne du réseau Type d onduleur Sunny Island Nombre d onduleurs Sunny Island monophasé 3,0 kw SI3.0M-11 (Sunny Island 3.0M) 1 4,4 kw SI4.4M-11 (Sunny Island 4.4M) 6 kw SI6.0H-11 (Sunny Island 6.0H) 8 kw SI8.0H-11 (Sunny Island 8.0H) triphasé 9,0 kw SI3.0M-11 (Sunny Island 3.0M) 3 13,2 kw SI4.4M-11 (Sunny Island 4.4M) 18 kw SI6.0H-11 (Sunny Island 6.0H) 24 kw SI8.0H-11 (Sunny Island 8.0H) Le Sunny Island est capable de compenser de courtes crêtes de surcharge des charges dans le cadre de ses limites de puissance techniques (voir instructions d installation du Sunny Island sur le site www.sma-solar.com). Les câbles DC de l onduleur Sunny Island menant à la boîte à fusibles de batterie et à la batterie doivent cependant être dimensionnés pour ce mode de surcharge. 4.8 Exigence en Grande-Bretagne et en Irlande du Nord : protection externe du réseau et des installations Lors de l utilisation en Grande-Bretagne et en Irlande du Nord d un SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours, une protection externe du réseau et des installations doit être installée. Accordez-vous avec l exploitant de réseau au sujet des normes en vigueur sur le site qui s appliquent au système d alimentation de secours prévu : G83/2 : Engineering Recommendation G83, Issue 2 (seulement disponible en anglais) G59/3 : Engineering Recommendation G59, Issue 3 (seulement disponible en anglais) La protection du réseau et des installations doit répondre à cette norme. Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 17
5 Raccordement électrique SMA Solar Technology AG 5 Raccordement électrique 5.1 Système d alimentation de secours monophasé avec déconnexion de tous les pôles Schéma électrique du commutateur automatique de transfert Figure 5 : Schéma électrique du commutateur automatique de transfert monophasé avec déconnexion de tous les pôles (par exemple pour l Allemagne) 18 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 5 Raccordement électrique Vue d ensemble du câblage Figure 6 : Vue d ensemble du câblage d un système d alimentation de secours monophasé avec déconnexion de tous les pôles (par exemple pour l Allemagne) Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 19
5 Raccordement électrique SMA Solar Technology AG 5.2 Système d alimentation de secours triphasé avec déconnexion de tous les pôles Schéma électrique du commutateur automatique de transfert Figure 7 : Schéma électrique du commutateur automatique de transfert triphasé avec déconnexion de tous les pôles (par exemple pour l Allemagne) 20 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 5 Raccordement électrique Vue d ensemble du câblage Figure 8 : Vue d ensemble du câblage d un système d alimentation de secours triphasé avec déconnexion de tous les pôles (par exemple pour l Allemagne) Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 21
5 Raccordement électrique SMA Solar Technology AG 5.3 Système d alimentation de secours monophasé sans déconnexion de tous les pôles Schéma électrique du commutateur automatique de transfert Figure 9 : Schéma électrique du commutateur automatique de transfert monophasé sans déconnexion de tous les pôles 22 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 5 Raccordement électrique Vue d ensemble du câblage Figure 10 : Vue d ensemble du câblage d un système d alimentation de secours monophasé sans déconnexion de tous les pôles Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 23
5 Raccordement électrique SMA Solar Technology AG 5.4 Système d alimentation de secours triphasé sans déconnexion de tous les pôles Schéma électrique du commutateur automatique de transfert Figure 11 : Schéma électrique du commutateur automatique de transfert triphasé sans déconnexion de tous les pôles 24 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 5 Raccordement électrique Vue d ensemble du câblage Figure 12 : Vue d ensemble du câblage d un système d alimentation de secours triphasé sans déconnexion de tous les pôles Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 25
6 Commutateur automatique de transfert SMA Solar Technology AG 6 Commutateur automatique de transfert 6.1 Exigence de la directive VDE 2510-2 L exigence s applique uniquement aux systèmes pour lesquels toutes les conditions suivantes sont pertinentes : Le système est un système d autoconsommation et/ou un système d alimentation de secours. Le système est installé en Allemagne. Actuellement, seuls les exploitants de réseau en Allemagne exigent le respect de ces règles d application. Conformément au champ d application de la directive VDE 2510-2, un système est considéré comme système de stockage d énergie complet d un fabricant, si uniquement des produits agréés par le fabricant sont utilisés (pour les batteries lithium-ion, voir information technique «List of Approved Lithium-Ion Batteries» (document seulement disponible en anglais et en allemand) sur www.sma-solar.com). Si des produits non agréés par SMA Solar Technology AG sont utilisés, l installateur devient le fabricant du système. L exigence de la directive VDE 2510-2 est remplie, si l installation se réalise conformément à la documentation de l onduleur Sunny Island. 6.2 Fourniture du commutateur automatique de transfert Il est recommandé de commander le commutateur automatique de transfert sous forme d armoire de distribution. Caractéristiques techniques Fourniture Auprès de enwitec electronic GmbH & Co.KG : monophasé triphasé avec déconnexion de tous les pôles X X Commander auprès de enwitec electronic GmbH & Co.KG ou monter soi-même. X X Commander auprès de enwitec electronic GmbH & Co.KG ou monter soi-même. * Ce commutateur automatique de transfert est agréé par SMA Solar Technology AG. Numéro d article 10010034* 10010278* X Monter soi-même. X Monter soi-même. Il est également possible d acheter les composants nécessaires au commutateur automatique de transfert chez des commerçants spécialisés et de monter soi-même l armoire de distribution. En Allemagne, la directive VDE 2510-2 doit cependant être respectée. Pas de raccordement de charges ni de l installation photovoltaïque au commutateur automatique de transfert Le commutateur automatique de transfert n est pas un tableau de répartition pour les charges ou l installation photovoltaïque. Vous devez installer les organes de protection nécessaires pour les charges et l installation photovoltaïque. 26 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification
SMA Solar Technology AG 6 Commutateur automatique de transfert Dimensionnement du disjoncteur de couplage Indépendamment de la déconnexion ou non de tous les pôles, vous devez ajuster la capacité de charge du courant du disjoncteur de couplage selon les exigences en vigueur sur le site (voir chapitre 4.1 «Certifications et homologations», page 10). Le disjoncteur de couplage doit être dimensionné de manière à au moins couvrir la zone de déclenchement du fusible monté en amont ou le courant de court-circuit maximum de l installation photovoltaïque. Chemin de câbles pour les câbles de commande et de mesure du commutateur automatique de transfert Pour garantir une qualité de transmission optimale des signaux de commande et des valeurs de mesure, veuillez toujours tenir compte des règles suivantes concernant le chemin de câbles dans le commutateur automatique de transfert : Posez les câbles de commande et de mesure à une distance aussi grande que possible des câbles de puissance. ou Utilisez des câbles blindés comme câbles de commande et de mesure. 6.3 Remarque relative au raccordement électrique du commutateur automatique de transfert Utiliser un câble séparé en tant que câble de mesure pour la surveillance du disjoncteur de couplage. Vous éviterez ainsi des problèmes de transmission des signaux de commande (voir notice résumée «SMA Flexible Storage System avec fonction de courant de secours» de l onduleur Sunny Island). 6.4 Commutateur automatique de transfert pour système d alimentation de secours monophasé avec déconnexion de tous les pôles Liste de matériel Le tableau ci-dessous regroupe l équipement proposé dans le schéma électrique du commutateur automatique de transfert pour un système d alimentation de secours monophasé avec déconnexion de tous les pôles (par exemple pour l Allemagne). Vous devez vous fournir en matériel auprès de votre revendeur. Dimensionnement des composants à l intérieur du commutateur automatique de transfert Les valeurs indiquées pour les composants sont des recommandations de SMA Solar Technology AG. Vous devez dimensionner les composants électriques conformément aux normes et aux directives en vigueur sur le site. Position Matériel Nombre Description F1 Coupe-circuit à fusible pour la protection des câbles de commande et de mesure ainsi que du 1 1 A, résistance à froid 0,2 Ω minimum, intégrale de fusion 1 A²s maximum relais multifonction dans le Sunny Island F2 Dispositif à courant différentiel résiduel pour câbles 1 40A/0,03A, à 1pôle + N, typea de commande et de mesure* F3, F4 Disjoncteur miniature pour la protection du couplage de phases** 2 32 A, caractéristique C, à 1 pôle F5 F6 Coupe-circuit à fusible pour la protection des câbles de commande ainsi que du relais multifonction dans le Sunny Island Disjoncteur miniature pour la protection du Sunny Island 1 1 A, résistance à froid 0,2 Ω minimum, intégrale de fusion 1 A²s maximum 1 32 A, caractéristique C, à 1 pôle Guide de planification SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 27
6 Commutateur automatique de transfert SMA Solar Technology AG Position Matériel Nombre Description F7 Dispositif à courant différentiel résiduel 1 40 A/0,03 A, à 1 pôle + N, type A Q1 Contacteur de déconnexion du réseau 1 400 V, 63 A pour AC-1, AC-7a, 4 no Q2 Contacteur de déconnexion du réseau 1 400 V, 63 A pour AC-1, AC-7a, 4 no Commutateur auxiliaire pour contact de retour 1 1 nc Q3 Contacteur du dispositif de mise à la terre 1 400 V, 40 A pour AC-1, AC-7a, 2 no 2nc Commutateur auxiliaire pour le verrouillage de Q1 1 1 no Q4 Contacteur du dispositif de mise à la terre 1 400 V, 40 A pour AC-1, AC-7a, 2 no 2nc Q6 Contacteur de couplage de phases** 1 400 V, 63 A pour AC-1, AC-7a, 2 no X1 Borne de passage à trois conducteurs 3 16 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, gris Borne de passage à trois conducteurs 1 16 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, bleu Borne de passage à trois conducteurs 1 16 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, jaune-vert Plaque d obturation pour borne de passage à 1 trois conducteurs Porte-étiquette de groupe pour butée d arrêt 1 Butée d arrêt 1 Largeur : 10 mm X2 Borne de passage à trois conducteurs 3 16 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, gris Borne de passage à trois conducteurs 1 16 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, bleu Borne de passage à trois conducteurs 1 16 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, jaune-vert Plaque d obturation pour borne de passage à 1 trois conducteurs Porte-étiquette de groupe pour butée d arrêt 1 Butée d arrêt 1 Largeur : 10 mm X3 Borne de passage à trois conducteurs 1 10 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, gris Borne de passage à trois conducteurs 1 10 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, bleu Borne de passage à trois conducteurs 1 10 mm², à 1 pôle, trois points de connexion, jaune-vert Plaque d obturation pour borne de passage à 1 trois conducteurs Porte-étiquette de groupe pour butée d arrêt 1 Butée d arrêt 1 Largeur : 10 mm 28 SI-Ersatzstrom-PL-fr-22 Guide de planification