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Systèmes


Systèmes PV avec connexion au réseau

Vous pouvez à nouveau créer un tel projet via le menu (Projet – Nouveau projet) ou via l’assistant.

Dans l’assistant, vous devez d’abord définir le site du système, soit via la carte, soit via la base de données. Dans l’étape suivante, vous pouvez alors spécifier les paramètres de l’installation PV avec connexion au réseau et sélectionner un modèle de système correspondant.

Figure: Sélection d’un système avec raccordement au réseau

Dans les menus déroulants de la fenêtre de dialogue en haut à gauche, vous pouvez d’abord sélectionner les générateurs d’énergie qui doivent être présents dans votre projet. Vous pouvez spécifier un ou plusieurs générateurs d’énergie. Cela signifie

 ‘Oui‘, que ce générateur d’énergie doit être utilisé dans le projet,

‚Non‘, que ce générateur d’énergie ne doit pas être utilisé dans le projet,

‚n. d.‘, que la présence ou l’absence de ces générateurs d’énergie ne doit pas jouer un rôle dans le filtrage des installations apparaissant à droite.

Figure: Sélection des générateurs d’énergie

Dans l’étape suivante, vous devez définir les types de consommateurs/charges d’énergie qui sont présents dans votre projet :

Ensuite, définissez les spécifications du système comme suit :

Tableau: Spécification du système PV

SPÉCIFICATION D’INSTALLATIONType
Dimensions de l’installationInstallations petites
Installations grandes
CHAMP COLLECTEUR/GÉNÉRATEURChamp unique
Différents champs
Source modèles / EntrepriseTous les modèles standard
Tous les modèles d’entreprise
Figure: Spécifications de l’installation

Dans la partie droite de la fenêtre de dialogue, apparaissent les modèles qui correspondent aux informations que vous avez saisies. Vous pouvez voir un aperçu graphique des modèles en plaçant le pointeur de votre souris sur le nom du modèle en question. Sélectionnez le modèle souhaité par un double-clic. Si aucun modèle ne s’affiche qui réponde à toutes vos exigences, sélectionnez celui qui s’en rapproche le plus. Vous pouvez le changer plus tard.

Figure: Sélection du modèle

Une fois que vous avez choisi un modèle, à l’étape suivante, il vous sera d’abord demandé de fournir des détails sur le réseau électrique (type de réseau) en prenant la variante appropriée en fonction de la tension nominale et de la fréquence nominale dans le catalogue.

Figure: Sélection du réseau électrique

Ensuite, sous  » Introduction dans le réseau – phases « , entrez la  » Décalage maximal de réseau  » selon la réglementation locale ainsi que le  » cos φ « . Décalage maximal de réseau est important pour les onduleurs monophasés et biphasés lorsque la charge doit être équilibrée.

‘Cos φ est le rapport entre la puissance active et la puissance apparente (également appelé facteur de puissance) sur une constante. Par défaut, cos φ est réglé sur « 1 », ce qui signifie qu’il n’y a pas de puissance réactive. Le courant utile est la puissance active. Dans les réseaux à courant alternatif, un certain degré de puissance réactive est inévitable. Le gestionnaire de réseau peut exiger que la valeur du cos φ d’un système soit comprise entre 0,95 et 1 afin d’éviter des introductions supplémentaires élevées qui ne peuvent pas être utilisées pour faire fonctionner les équipements électriques. La puissance réactive entraîne également des pertes en ligne plus importantes.

Grâce à la limitation de la puissance active, la « puissance active maximale » du système peut être limitée pendant la production de pointe. Le système photovoltaïque ne peut donc pas introduire dans le réseau une puissance supérieure à la puissance active maximale spécifiée. Cela permet d’éviter une surcharge due à une introduction trop importante lors d’un pic de production en milieu de journée.

Vous pouvez ensuite sélectionner « avant/après la consommation » comme « type de limitation« . Avant consommation signifie une limitation du courant de l’onduleur indépendamment de l’autoconsommation ou de la charge des batteries. Après consommation signifie que le courant de l’onduleur tient compte de l’importance de l’autoconsommation et/ou du besoin en courant pour charger la batterie. Dans ce cas, le réglage de charge doit être utilisée pour limiter le flux de courant.

Si la case est cochée sur « illimité« , l’introduction de l’électricité produite n’est jamais limitée.

Dans l’étape suivante, le champ du générateur peut être défini via l’assistant. Des informations plus détaillées sur les modules PV et leurs paramètres sont disponibles dans les chapitre Modules photovoltaïques et Paramètres des Modules photovoltaïques de cette documentation utilisateur..

Vous pouvez sélectionner le type de module correspondant dans le catalogue.

Figure: Sélection du module PV

Les paramètres suivants sont particulièrement importants pour la sélection de vos modules PV :

  • Orientation : horizontal ou vertical
  • Inclinaison
  • Largeur toit (en mètres)
  • Profondeur du toit (en mètres)
  • Nombre de modules ; cette donnée peut être saisie manuellement ou calculée automatiquement pour une couverture complète du toit.

Les températures maximale et minimale des modules sont des paramètres importants pour la conception des onduleurs. Ils peuvent être saisis manuellement ou calculés par l’algorithme inclus dans Polysun.

Figure: Définir le champ du générateur

L’étape suivante de l’assistant est la conception de l’onduleur. En fonction de vos besoins, Polysun vous fera des suggestions concernant le ou les onduleurs appropriés et le nombre de strings. Pour en savoir plus sur les onduleurs, consultez le chapitre Onduleur.

Figure: Projet automatique de l’onduleur

Tableau: Filtrage des résultats du projet

FILTRE 
Rapport de puissance minimumFiltrage des résultats de lecture en fonction du rapport de puissance dans l’intervalle. Ignoré si aucun dessin n’est trouvé dans cet intervalle. Dans Polysun,Rapport entre puissance DC maximum de l’onduleur et la puissance nominale du champ photovoltaique (nombre de modules par onduleur multiplié par la puissance nominale Pmpp du module). Un rapport plus élevé signifie que l’onduleur est surdimensionné. La valeur optimale dépend, entre autres, de l’angle d’inclinaison, de l’orientation, de la région et de l’introduction de la puissance réactive.
Rapport de puissance maximum
FabricaNtLe fabricant ou la société commerciale de l’onduleur peut être sélectionné dans cette liste déroulante.
Nombre maximum de types d’onduleursPolysun peut calculer des conceptions combinées avec jusqu’à trois types d’onduleurs différents.
Concept du projet  Choisissez l’un des concepts suivants : Onduleur de module – 1 module par onduleur Onduleur string – 1 string par suiveur MPP Onduleur central – au moins 2 strings parallèles par suiveur MPP Uniforme – 1 concept par variante Mixte – permet différents concepts par variante. Cependant, la combinaison de différents concepts n’est pas possible.

Après avoir effectué les réglages de tous les filtres, Polysun vous montre les variantes de conception possibles. Le rapport de puissance est indiqué par un pourcentage, par exemple 100 %. En cliquant sur les cases grises avec le signe + à gauche du symbole de dossier ou en double-cliquant sur la ligne, on ouvre l’affichage de l’arbre avec les détails de la conception.

Figure: Variantes du projet

Le tri des dimensionnements de conception est basé sur les critères de tri que vous pouvez définir vous-même sous  » Outils  » –  » Configurations  » –  » Photovoltaïque 2 « . Cette nouvelle option de Polysun est décrite en détail au chapitre Systèmes PV avec connexion au réseau.

L’étape suivante consiste à définir les pertes de câble. Vous pouvez définir directement le facteur de perte ou déterminer les facteurs de perte pour les sections de câble concernées.

Le « facteur des pertes » est défini comme la perte du câble en courant continu à la puissance nominale. Le facteur de perte effectif dépend de la puissance. En utilisant ce facteur, Polysun calcule les pertes du côté DC pour donner ce pourcentage à la puissance nominale. Les pertes réelles sont nettement inférieures au facteur des pertes car le système fonctionne rarement en dessous de la puissance nominale, c’est pourquoi le facteur des pertes n’est pas une constante.

Sous « sections du câble », vous pouvez saisir manuellement les pertes des câbles pour les sections du câble concernées.

Les paramètres de section du câble que vous devez spécifier pour cela sont les suivants:

  • Câble : Sélectionnez un câble avec une section de conducteur appropriée dans le catalogue ;
  • Conduction du courant décrit comment Polysun calcule le flux de courant à travers la section de câble respective :
    • String – Courant continu d’un seul module ou string;
    • N strings – courant continu d’un certain nombre de strings (par exemple, si le câble n’est utilisé que pour une partie des strings) ;
    • Onduleur DC – Courant continu total de tous les strings à l’entrée de l’onduleur ;
    • Onduleur AC – courant alternatif à la sortie de l’onduleur.
  • N strings – Nombre de strings pour le calcul de l’intensité du courant. Ne peut être sélectionné que si N strings est sélectionné pour la conduction actuelle ;
  • Longueur (aller et retour) par unité :
    • Par string simple (conduction du courant « string ») ;
    • Par onduleur (conduction du courant « N strings » ou « onduleur DC ») ;
    • Par onduleur et par phase ( » Onduleur AC « ) ;
  • Quantité : déterminez comment Polysun doit calculer la longueur totale de la section de câble.
    • Calculer – Calculer automatiquement le nombre d’unités à partir du nombre de strings et/ou du nombre d’onduleurs ;
    • Nombre – Entrez le nombre d’unités manuellement.
  • Nombre Unités de la longueur spécifiée
  • Longueur totale de la section du câble, utilisée pour le calcul des pertes du câble.
Figure: Calcul des pertes du câble

Dans l’étape suivante de l’assistant, les valeurs limites électriques de la conception (onduleurs/strings) sont vérifiées.

Le résultat de la vérification peut être un OK (coche verte), un message d’erreur ou un avertissement pour chaque composant du système. Le résultat du contrôle global est indiqué au-dessus du tableau.

Figure: Vérification des valeurs limites électriques du projet

Dans l’assistant suit l’étape où l’on peut d’abord sélectionner le nombre de profils de consommation électrique, puis le type de profil de consommation correspondant (dans le catalogue).

Figure: Ajouter des profils de consommation électrique

La consommation annuelle peut être modifiée manuellement, le profil est augmenté ou diminué en fonction de la valeur saisie manuellement.

Après le calcul de simulation, Polysun vous montre le rendement du système PV dans une vue d’ensemble des résultats.

Figure: Vue d’ensemble des résultats de la simulation

Vous pouvez afficher des résultats plus détaillés en cliquant sur le menu Résultats – Résultats composants.

Figure: Résultats détaillés des composants

Dans le schéma, les principaux composants d’un système PV avec connexion au réseau sont les suivants :

Réseau électrique

L’électricité produite par le générateur photovoltaïque est introduite dans le réseau électrique public si l’option  » Introduction dans le réseau  » est réglée sur  » oui  » dans la boîte de dialogue du réseau électrique. Vous pouvez accéder à ce dialogue en double-cliquant sur le symbole du réseau électrique.

Figure: Description du réseau électrique

Composants photovoltaïques: Onduleur et champ modules photovoltaïques

Tous les paramètres définis par l’assistant peuvent être modifiés à nouveau manuellement. Pour ce faire, double-cliquez d’abord sur l’affichage des symboles des composants photovoltaïques. Après avoir saisi toutes vos modifications, vous devez les faire vérifier par l’assistant pour vous assurer que votre système fonctionne comme suit.

Figure: Fenêtre de dialogue du composant photovoltaïque

Systèmes PV isolés

Pour les systèmes photovoltaïques autonomes, la disponibilité est très importante car le rayonnement solaire n’est pas constant et ne correspond pas toujours à la consommation électrique respective. Pour trouver la taille optimale du système, il faut prendre en compte les coûts et les besoins (futurs) en électricité. La taille de la batterie doit être choisie en fonction de la disponibilité acceptable du système et des conditions météorologiques locales. Si nécessaire, un générateur doit être ajouté comme réserve pour le système PV afin d’améliorer la disponibilité.

Les systèmes isolés doivent être conçus pour le « pire des scénarios », c’est-à-dire pour les périodes où le rapport entre le rayonnement solaire et la consommation d’énergie est particulièrement faible.

La taille du champ photovoltaïque est basée sur la tension et le courant requis dans le système.

Les systèmes PV isolés peuvent être conçus comme des systèmes avec connexion au réseau via l’assistant ou manuellement. Il suffit de veiller à ce que le paramètre « Introduction dans le réseau électrique » soit réglé sur « non » dans la boîte de dialogue sur le réseau électrique.

Figure: Fenêtre de dialogue du réseau électrique

La batterie est un autre composant important d’un système photovoltaïque isolé. Il est décrit en détail dans la section Batteries.

Figure: Fenêtre de dialogue des batteries

Ordre de tri des conceptions d’onduleurs

Une nouvelle fonctionnalité de Polysun vous permet de trier les modèles d’onduleurs possibles en fonction des exigences que vous avez sélectionnées. Vous disposez de cette option dans le menu Outils – Configurations et dans l’onglet Photovoltaïque (2). Vous devez d’abord choisir l’un des concepts du projet suivants :

Tableau: Concepts du projet

Concept du projetDescription
Onduleurs module1 module par onduleur
Onduleurs string1 string par suiveur MPP. Les cordes parallèles ne sont pas autorisées.
Onduleurs centralisésAu moins 2 strings parallèles par suiveur MPP.
MixtePermet des concepts différents par variante. Cependant, la combinaison de différents concepts n’est pas possible.
Uniforme1 concept par variante.

Dans une deuxième étape, ils peuvent sélectionner les critères de tri. Ils sont considérés dans l’ordre croissant de 1 à 4. Les critères de tri suivants sont disponibles :

  • Nombre de combinaisons, en ordre croissant ;
  • Nombre total d’onduleurs, en ordre croissant ;
  • Nombre total de strings, en ordre croissant ;
  • Tension MPP, en ordre décroissant ;
  • Tension MPP relative, en ordre décroissante ;
  • Divergence de la tension nominale, en ordre croissant ;
  • Divergence du rapport de puissance, en ordre croissant.

Les paramètres les plus importants sont :

  1. Nombre de combinaisons, en ordre croissant;
  2. Tension MPP, en ordre décroissant;
  3. Nombre total d’onduleurs, en ordre croissant.

S’il y a encore plus de 20 résultats après le tri, seuls les 20 premiers résultats sont affichés.

Vidéo: Simulation of east-west module fields