Les systèmes solaires sont également équipés d'onduleurs pour convertir le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif. Ces systèmes nécessitent un onduleur pour fonctionner efficacement, qu'ils soient connectés ou non au réseau. Aujourd'hui, nous allons découvrir l'onduleur connecté au réseau, son prix et les différentes manières de le connecter au réseau. Mais avant cela, nous allons aborder le principe de fonctionnement de l'onduleur connecté au réseau.
Qu'est-ce qu'un onduleur réseau et quelle est sa fonction ?
C'est un composant électronique utilisé pour exploiter l'énergie solaire Par des systèmes de panneaux solaires. Un onduleur connecté au réseau (GTI) est connecté aux panneaux solaires pour convertir le courant continu (CC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (CA). Un système de réseau fonctionne sans batterie et les onduleurs connectés au réseau peuvent être utilisés pour les panneaux solaires, les éoliennes et les centrales hydroélectriques.
Les onduleurs raccordés au réseau peuvent convertir le courant à la fréquence du réseau électrique de 60 Hz à 50 Hz, couramment utilisée par les générateurs électriques locaux. Un GTI utilise la tension variable non régulée d'un panneau solaire pour la convertir en courant alternatif synchronisé avec le réseau. En cas de panne du réseau, un GTI coupe automatiquement l'alimentation électrique des lignes électriques.
Quel est le principe de fonctionnement d'un onduleur connecté au réseau ?
Avant d’en apprendre davantage sur le principe de fonctionnement d’un onduleur réseau, vous devez comprendre son fonctionnement. circuit. Condensateurs (C), diodes (D), inductances (L), transformateurs (T) et MOSFET (Q), Les composants de son circuit. L'ensemble du processus se divise en trois étapes de conversion. Un onduleur raccordé au réseau doit synchroniser sa fréquence, son amplitude et son onde avec le réseau électrique et injecter un courant sinusoïdal dans la charge.
Remarque: L'onduleur raccordé au réseau sera surchargé si la tension de sortie (en volts) est supérieure à la tension du réseau. Si elle est inférieure, l'onduleur GTI risque de la réduire au lieu de la fournir.
Étape 1st
À ce stade, l'entrée de courant continu (CC) est converti en courant alternatif de 60 Hz (CA). La tension d'entrée est initialement augmentée par un convertisseur élévateur composé de C2 (condensateur), Q1 (MOSFET), L1 (inductance) et D1 (diode). L'un des bus de courant continu d'entrée doit être mis à la terre pour un panneau photovoltaïque de plus de 50 V. Théoriquement, l'un des deux bus peut être connecté à la terre, généralement le bus négatif.
La sortie courant alternatif les conducteurs dans les configurations interactives avec les services publics doivent être isolés du courant continu au cas où l'entrée de courant continu aurait un passage de conduction vers la terre.
2ème étape
Le courant alternatif obtenu est alors converti au niveau requis par un transformateur élévateur basse fréquence. Il s'agit d'un étage convertisseur CC-CC à modulation de largeur d'impulsion, essentiellement un pont en H, avec convertisseur d'isolement. Cet étage comprend C3 (condensateur), Q2-Q5 (MOSFET), T1 (transformateur), L2 (inductance) et D2-D5 (diode). Un demi-pont ou un convertisseur direct peut également être utilisé pour des puissances inférieures à 1000 XNUMX watts.
Une liaison CC vers l'onduleur CA de sortie est fournie et sa valeur doit être supérieure au pic du réseau électrique. Tension alternativePar exemple, pour 120 VCA, la tension continue doit être > 120 °C ≤ 2 = 168 V, généralement comprise entre 180 V et 200 V, et pour 240 VCA, il faut 350-400 VCC. Une autre étape importante dans le fonctionnement d'un onduleur raccordé au réseau.
Des transformateurs basse fréquence (BF) sont également utilisés dans certains modèles d'onduleurs commerciaux à l'étage de sortie, au lieu d'un transformateur haute fréquence dans la section CC-CC. Avec cette méthode, l'entrée est convertie en courant alternatif 60 Hz et un transformateur la modifie aux niveaux requis, assurant ainsi l'isolation.
Remarque: Les conducteurs des panneaux photovoltaïques de conception non isolée ne peuvent pas être reliés à la terre.
Cependant, avec une augmentation Boost T1 (transformateur), l'étage converti (1er étage) peut être omis. Cependant, cela peut entraîner une inductance de fuite importante, provoquant des pics de tension sur les redresseurs et les transistors à effet de champ (FET), ainsi que d'autres effets indésirables. C'est principalement le cas des systèmes sans transformateur.
3ème étape
Il comprend un autre conversion pour la partie restante du courant alternatif vers la sortie du deuxième étage. À cet étage, un autre pont complet est utilisé pour convertir le courant continu en courant alternatif. IGBT Q6-Q9 (MOSFET), C4 (condensateur) et L3 (inductance). Les MOSFET de cet étage fonctionnent comme des commutateurs électroniques fonctionnant en mode PWM (modulation de largeur d'impulsion). Des diodes de roue libre antiparallèles sont nécessaires pour cette topographie, qui fournit un chemin alternatif au courant lorsque les commutateurs sont désactivés. Un potentiel positif, négatif ou nul peut être appliqué à L3 (inductance) en utilisant différents commutateurs en pont en H. Ensuite, le filtre LC de sortie réduit les harmoniques haute fréquence pour produire une onde sinusoïdale.
- Inducteur supplémentaire : Les circuits doivent permettre un flux de courant limité vers les charges et vers la ligne. Un GTE fonctionne comme une source à courant contrôlé plutôt que comme une source de tension, car le réseau agit comme une source à haute impédance. Une grille en L (inductance de couplage supplémentaire) est utilisée entre un GTE et les lignes principales pour absorber la tension alternative supplémentaire, réduisant ainsi les harmoniques de courant générées par la modulation de largeur d'impulsion (MLI).
Note:Avec l’introduction de pôles supplémentaires dans la boucle de courant, il existe des risques d’instabilité du système.
Lisez aussi: Comprendre le principe de fonctionnement d'un système solaire hors réseau
Quels composants sont nécessaires pour installer un onduleur connecté au réseau ?
Après avoir découvert le principe de fonctionnement des onduleurs raccordés au réseau, familiarisez-vous avec leurs composants. Faciles à installer et à entretenir, les onduleurs raccordés au réseau nécessitent un équipement minimal et une maintenance moyenne. Voici quelques composants et câblages nécessaires à l'installation d'un GTI sur site.
1. Isolateurs
Ce sont des composants électroniques clés utilisés dans les onduleurs solaires car ils permettent la communication entre les circuits de contrôle sensibles à basse tension (microcontrôleurs) et les composants haute tension (transistors de puissance).
Regarde aussi: 8 meilleurs onduleurs 3000 watts
2. Compteur net
Il s'agit d'un système de suivi qui surveille les échanges d'électricité entre le domicile et le réseau électrique principal. Il calcule et crédite les propriétaires de panneaux solaires pour l'électricité fournie au réseau par leur installation solaire.
3. Unité de protection
Lié à la grille Les onduleurs sont dotés d'une protection anti-îlotage et d'autres fonctions de protection intégrées. Cependant, l'ajout de dispositifs de protection tels que des régulateurs de charge, des interrupteurs de sécurité et des câbles renforce le système.
4. Panneaux solaires
Ce sont les composants les plus essentiels car les onduleurs fonctionnent en convertissant l’énergie continue générée par les panneaux solaires en énergie alternative adaptée au fonctionnement des appareils.
5. Câblage
Un câblage approprié, avec raccordement aux panneaux solaires, au tableau électrique principal et au compteur électrique, est nécessaire. La longueur, la largeur et la qualité du câble doivent être optimales pour l'usage prévu. Voyons maintenant comment connecter un onduleur raccordé au réseau électrique.
Regarde aussi: Comment câbler un onduleur de 5000 watts ?
Comment connecter un onduleur Grid Tie au secteur ?
Avant de connecter l’onduleur réseau au secteur, il y a quelques points à comprendre.
1. La fréquence
Les amplis ont une fréquence précise maintenue à 50 Hz, et elle varie légèrement, mais elle se situe généralement entre 49.9 et 50.1 Hz.
2. Racine carrée moyenne
C'est la valeur efficace de la tension de signal 50 Hz et le signal réel monte jusqu'à 325 V. Il est essentiel de le savoir, car lors du raccordement d'un onduleur, hautes températures sont produits pour acheminer le courant vers les prises. Non seulement l'onduleur raccordé au réseau fonctionne, mais son raccordement au réseau exige une connaissance approfondie de ces facteurs.
3. Chutes de tension
Les prises dans la maison reçoivent tensions variables. Cela se produit en raison de la chute de tension aux bornes des connecteurs, fusibles, transformateurs et fils, ainsi que d'autres composants du circuit. Lorsque vous allumez/éteignez de grosses charges à proximité, vous remarquerez des fluctuations et des changements soudains. La tension du secteur est beaucoup plus variable ; par exemple, à certains endroits, elle est censée être de 230 V avec une tolérance de +10 %/-6 %.
Lisez aussi: Ai-je besoin d'un fusible entre la batterie et l'onduleur ?
4. Sinusoïdal
Le signal fourni doit être un onde sinusoïdale agréable et claire Cependant, à certains moments du cycle sinusoïdal, certains appareils non linéaires absorbent leur énergie en d'autres points. Cela introduit une distorsion, ce qui explique pourquoi le signal n'est pas une onde sinusoïdale parfaite. Les ordinateurs, les lampes fluorescentes, les aspirateurs et autres appareils sont des charges non linéaires. Pour connecter un onduleur au secteur, il est nécessaire de maintenir l'onde sinusoïdale.
Pour connecter l'onduleur au réseau, il est essentiel de synchroniser la fréquence, l'amplitude et la phase de la source d'alimentation ou de l'onduleur. De plus, l'onduleur doit fournir un courant sinusoïdal à la charge. Dans le cas contraire, il risque de ne pas détecter une sortie haute ou basse, ce qui peut poser problème. Une autre inductance de couplage (grille en L) doit être installée entre le système et le réseau pour absorber la tension alternative supplémentaire. Une distance d'environ 500 millimètres doit être respectée entre l'onduleur et la paroi supérieure et inférieure, ainsi qu'entre deux onduleurs aussi.
J'ai décrit ici les étapes de connexion. L'onduleur réseau auquel il est fait référence est Onduleur de raccordement au réseau lumineux mais la plupart des onduleurs ont des étapes similaires.
Étape 1 : Commencez par couper l'alimentation principale. Coupez le courant alternatif. MCB (disjoncteur miniature) dans le boîtier de distribution CA.
Étape 2Connectez ensuite le câble de sortie réseau de l'onduleur au coffret de distribution CA. N'oubliez pas le principe de fonctionnement de l'onduleur raccordé au réseau lors de la connexion.
Étape 3:Connectez le fil de sortie du boîtier de distribution CA au boîtier MCB CA
Étape 4:Maintenant, la connexion entre le boîtier AC MCB et le compteur net également à différents appareils de la maison se formera automatiquement.
Remarque: Il est recommandé de faire appel à des techniciens et des électriciens pour de tels travaux.
Regarde aussi: Comment fonctionne un onduleur hybride ?
Quel est le prix d'un onduleur connecté au réseau ?
Le prix d'un onduleur réseau dépend de sa puissance et de ses phases, ainsi que du type d'onduleur réseau choisi. En général, vous devrez dépenser environ 911 $ ou plus Pour un onduleur raccordé au réseau. Cependant, la plupart des onduleurs sont intégrés aux systèmes d'énergie solaire et peuvent représenter environ 20 % du coût total du système. Il est toutefois utile de connaître le prix après avoir appris le principe de fonctionnement d'un onduleur raccordé au réseau.
Lisez aussi: Pouvez-vous connecter des onduleurs en série ?
Quels sont les types d’onduleurs connectés au réseau ?
Après avoir compris les onduleurs connectés au réseau, jetez un œil aux types parmi lesquels choisir.
1. Onduleurs centraux : Similaire aux onduleurs string en termes de fonctionnement, mais avec une grande capacité. Résistant aux agressions environnementales, il convient aux grands parcs solaires.
2. Micromètre: Ce sont des appareils à la pointe de la technologie qui convertissent le courant continu en courant alternatif directement à l'arrière des panneaux solaires. Sans fil, les panneaux ne sont pas ombragés. Les micromètres offrent systèmes de surveillance individuels et extensibles selon les besoins. Ces solutions sont idéales pour les espaces restreints, mais sont coûteuses.
3. Optimiseurs de puissance: Ils sont également fixés à l'arrière des panneaux solaires et fonctionnent comme des micromètres. Ils offrent des performances à l'échelle du système ainsi qu'une surveillance individuelle des panneaux. Les optimiseurs de puissance sont moins coûteux que les micromètres.
4. Onduleurs de chaîne:Ils sont les types d'onduleurs connectés au réseau les plus courants. Les onduleurs de chaîne sont câblés ensemble en série Chaque chaîne a pour fonction de convertir le courant continu (CC) en courant alternatif (CA). Ces onduleurs sont fiables et abordables, et conviennent principalement aux commerces et aux petits ménages.
Aujourd'hui, vous avez découvert le principe de fonctionnement d'un onduleur connecté au réseau, ce qui était plutôt intéressant. Compte tenu des composants utilisés, le prix d'un onduleur connecté au réseau peut varier, mais il peut varier selon le lieu, le fabricant, la marque et d'autres facteurs. Comment connecter un onduleur connecté au réseau ? La réponse est simple : il suffit de suivre les étapes mentionnées ci-dessus. Cependant, nous déconseillons l'installation soi-même.
Recommandée: L'onduleur hybride peut-il fonctionner sans batterie ?
