formation sma tunisie-01-2013

Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013 SMA France

Formation SMA – Tunis -- TUNISIE – 01/2013 Serge COMMUNAL

SMA France Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013

Agenda

> Présentation de la société SMA

> Concevoir et surveiller une installation photovoltaïque avec les produits SMA

> Fonctionnalités des onduleurs

> Produits SMA et exemples d’installation

> Dimensionnement à l’aide de Sunny Design

> Communication dans les onduleurs SMA

> Le réseau RS485 et ses possibilités

> Alimentation électrique en ilotage

> Base d’un système en ilotage

> Catalogue produits Sunny Island

> Le système Sunny Island (Gestion des batteries, des générateurs, composants,

raccordements)

> Références

2


Agenda

3

> Grandes centrales

> Concept décentralisé

> Références

> Concept centralisé

> Gamme Sunny Central

> Références

> Systèmes photovoltaïques hybrides

> Fuel Save Controller

> Evolution du système

> Références


Présentation SMA Solar Technology AG

4


SMA Solar Technology AG

5

> Créé en1981

> CA 2011 : 1,7 milliard EUR

> Plus de 25 GW installés dans le monde

> Présent dans 21 marchés à travers le monde

> Plus de 5 500 collaborateurs

> Plus de 1 000 professionnels en recherche et développement


SMA couvre tous les segments du marché, dans le monde entier

6

Chaque segment de marché a des exigences de produits différentes.

Connexion

réseau

Résidentiel

2 kW à 30 kW

Grandes centrales

1 MW et au-delà

Panneaux cristallins

Couche mince

Panneaux à concentration

Système

d'alimentation

de secours

Site isolé

Toutes les applications

photovoltaïques

Toutes les plages de puissance Tous les types de

panneaux

Résidentiel

< 2 kW

Grandes toitures

30 kW à 500 kW


SMA leader du marché et leader technologique

7

Gamme complète de produits

Offre complète de Service

Sunny Home Manager

Sunny Boy

Sunny Tripower

Sunny Central

Réparation/ Pièces

détachées

Service sur site

Extension

de Garantie

Service en Ligne

Feuille de route R&D

Gestion de l’énergie

Activité hybride

Nouvelles plateformes produits

Diesel

+ PV

Présence mondiale

Siège social Filiales

http://www.sma.de/produkte/solar-wechselrichter-ohne-transformator/sunny-boy-3000tl-3600tl-4000tl-5000tl-mit-reactive-power-control.html

http://www.sma.de/produkte/solar-wechselrichter-ohne-transformator/sunny-tripower-8000tl-10000tl-12000tl-15000tl-17000tl.html


gigawatts

installés par SMA dans le

monde

25

8


experts

dans la recherche et le développement

9

1000


SMA France : acteur majeur du photovoltaïque en France

10

> Créée en 2007

> Siège social à Saint-Priest (69)

> Plus de 50 collaborateurs

> Plus de 50 % de part de marché en 2011

> Des antennes techniques à Lyon,

Aix-en-Provence, Toulouse, Troyes

> Couverture de l’Outre-mer

Siège de SMA France, Saint-Priest (69)


Concevoir et surveiller une installation photovoltaïque avec les produits SMA

11

SMA France Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013 12

Principe du système PV connecté réseau

Générateur PV

Protection et compteurs

Réseau public Onduleur


Générateur PV

> Module : association de cellules en série (ou parallèle parfois) pour obtenir une tension DC désirée.

> String : modules photovoltaïques connectés en série pour augmenter la tension DC.

> On associe des strings identiques en parallèle pour augmenter le courant DC.

> Si les strings ont une orientation ou composition différente (tension DC résultante différente), on utilise

un onduleur multistring ou plusieurs onduleurs.


Différentes technologies PV

Cellules Silicium :

Silicium monocristallin (c-Si)

16 % < < 20 %, 160 W/m² < P < 200 W/m²

Silicium poly- ou multi cristallin (poly-Si ou mc-Si)

15 % < < 16 %, 150 W/m² < P < 160 W/m²

Cellules couche mince : 10 % < < 13 %, 100 W/m² < P < 130 W/m²

Silicium Amorphe (a-Si ou a-Si:H)

CdTe (Cadmium telluride)

CIS (Copper indium diselenide CuInSe2)

CIGS (Copper Indium Gallium Diselenide) multicouches

GaAs (Gallium arsenide) cellule multijonction


Caractéristiques de l‘onduleur PV

> Bon rendement du système (même à puissance réduite)

> Recherche du MPP

> Peu d‘interférence réseau

> Fonction de contrôle aisée

> Accès aux données de fonctionnement et diagnostic facile

> Installation facile et sécurisée

> Un bon ratio prix / performance / fiabilité

> Haute fiabilité

> Robustesse (gamme de température, poussière, IP)

> Modularité de l’installation


Soyons réalistes, Et tentons l‘impossible !

Fonctionnalités des onduleurs

16


Onduleur avec transformateur

Mise à la terre

optionnelle +/-

Affichage Interfaces de

communication en option

Poignée ESS

Electronic

Solar

Switch

MPP

Tracker

Pont en H

Transformateur

SMA – Grid Guard


Entrée

s D

C a

vec

5*2 c

onn

ecte

urs

SMA – Grid Guard Pont – H5 MPP

Tracker

Poignée ESS

Electronic

Solar

Switch

Interfaces de communication

en option

Ecran graphique

Surveillance du défaut à

la terre

Power

Balancer

Mesure du courant de

défaut (RCMU)

Onduleur sans transformateur


SUNNY TRIPOWER triphasé

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Montage

> Surface de montage solide, ininflammable

> Température ambiante entre -25°C et +60°C

> Espace libre d‘au moins 300 à 500 mm autour de l‘onduleur

> Si nécessaire, ventilation forcée du local

> Danger de brulures le système de refroidissement de l´appareil peut atteindre une température de 85 °C

> Positions de montage possibles:


> Les instructions suivantes sont à suivre lors de l´installation :

> Contrôler la tension du générateur PV ( < tension d´entrée max.!)

> Contrôler la tension du générateur PV par rapport à la terre

> Mettre toutes les parties métalliques accessibles du générateur PV à la terre

Contrôle électrique coté DC

Personnel qualifié uniquement (tensions AC et DC)


Connexions AC et DC de l’installation

> Connexions DC :

> Connecteurs Sunclix®

> Fonctionnement sécurisé

> Connexion / déconnexion des câbles sans outil spécifique

> Connexions AC :

> Bornier à vis

> Différents types de connecteurs

> Bornier à ressorts


Protection intégrée

> Electronic Solar Switch ESS

> Pas de perte

> Pas d‘installation supplémentaire

> Pas de coût additionnel

> Le guide UTE C15-712-1 exige désormais un coffret DC

Applicable à partir de Janvier 2011


Electronic Solar Switch (ESS) – Fonctions

> Fonctions :

> Déconnecter l’onduleur du générateur PV

> Eviter l’arc électrique

> Procédure de déconnexion :

> Etape 1: Ouvrir le circuit coté AC

> Etape 2: Ouvrir le circuit coté DC en retirant la poignée ESS

> Interruption du courant

> Etape 3: Déconnecter tous les connecteurs DC

> Sans arc

Déconnexion sûre du générateur PV


Classe de Protection IP65

> Avantages pour l’opérateur

> Durée de vie produit augmenté

> Protection des personnes contre l’accès avec les

doigts, un outil ou un fil

> Avantage pour l’installation

> Grande flexibilité dans le choix du lieu de

montage (intérieur ou extérieur sous toute

latitude))*


OptiCool®

> Refroidissement intelligent pour rendement

maximum pour tout lieu de montage

> Haute performance même à températures élevées

> Deux compartiments séparés (IP54 et IP65)

> Compartiment électronique protégé (IP65)

> Selfs de puissance activement refroidies

> 2 ventilateurs contrôlés en vitesse combinant

refroidissement actif et passif.

> Fatigue des composants minimisée pour une

meilleure longévité SB 3300 et 3800

SMC


Normes de protection respectées

Normes CEM :

Emission NF EN 50081 et Immunité NF EN 50082

IEC EN 61000-6-1, 2, 3, 4

Protection des personnes :

DIN VDE 0100 et DIN VDE 0105

Surveillance du réseau :

VDE 126-1-1 ou standards internationaux


Technologie de protection

> Contrôle de la tension de réseau et la fréquence, comparés à des valeurs-seuils en

accord avec la VDE 0126-1-1 (modification possible avec code Grid Guard) :

> 184V (80%) < Tension < 264.5V (115%), déconnection si 10mn à 253V (110%)

> Fréquence de 47.5Hz à 50.2Hz

> Détection d’ilotage

> Séparation électrique entre générateur solaire et réseau par le transformateur, ou

contrôle de défauts de courant dans les onduleurs sans transformateur :

> Injection de courant DC sur le réseau : 1A max (coupure < 0.2s)

> Courant résiduel (perte - résistif) : 30mA max (coupure < 0.3s)

> Courant de décharge (fuite - capacitif) : max 300mA (coupure < 0.3s)

> Contrôle d'erreur en continu via unité de commande opérationnelle redondante


Surveillance du défaut d’isolement à la terre

> La valeur de la résistance électrique entre les connexions „DC+“, „DC--“ et le potentiel de

la terre est contrôlée de façon permanente (tant que la tension d´entrée DC est appliquée)

> Onduleur avec transformateur :

> La LED rouge s’allume, l’onduleur continue à alimenter le réseau.

> En France, le nouveau guide C15-712-1 impose l’arrêt et la déconnexion

> Onduleur sans transformateur :

> La LED rouge s’allume, l’onduleur est immédiatement déconnecté.

La LED rouge signale également, que le contrôle de température des varistors a déclenché.


Varistors de protection surtension

> Protection contre surtension de

forte valeur

> Ne remplace pas les parafoudres

> Connexion entre chaque polarité

et la terre

> Surveillés en température



Produits SMA et exemples d’installation

31


Evolution de la gamme en 2013

Avec

Tra

nsf

orm

ate

ur

(#14) SB 1200 SB 1700 SB 2500 SB 3000 SB 3300

SB 3800

Sa

ns

Tra

nsf

orm

ate

ur

(#31) SB 2100TL

SB4000TL-20

SMC 4600 5000 6000 A

SMC 6000TL 7000TL 8000TL SMC 9000TL 10000TL 11000TL

9000TLRP* 10000TLRP* 11000TLRP*

SB5000TL-20

7000HV -11*

SB3000TL-20 SB3600TL-20

SB2000HF-30 SB2500HF-30 SB3000HF-30

STP 8000TL-10, 10000TL-10, 12000TL-10, 15000TL-10, 17000TL-

10,

* onduleur avec gestion du réactif

1,000 2,000 3,000 5,000 4,000 6,000 9,000 7,000 20,000

Puissance AC max (W)

11,000

SB1600TL

200

SB1300TL

SB3000TLST-21 SB2500TLST-21

SB 200 / 240

STP 5000 6000 7000 8000 9000 TL-20

SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21 SB5000TL-21

STP 15000 / 20000 TLHE-10 TLEE-10


Noms des produits

> Exemple :

SB 5000TL -20

SB = Sunny Boy SMC = Sunny Mini Central STP = Sunny Tripower

Puissance AC (W)

Topologie onduleur rien = Transformateur 50 / 60 Hz TL = sans transformateur HF = Transformateur haute fréquence RP = gestion de la puissance réactive (A = boitier aluminium) (HV = gamme de tension étendue) (HC = fort courant)

Version Produit


Systèmes connecté en réseau en Tunisie

> 1.000 systèmes installés en 2010

> Déjà plus de 1 MWc installé


UDES – Algérie: Système PV de 36kWc raccordé au réseau

> Système installé en 2011

> 132 modules PV de 260Wc

> 6 onduleurs type SMC 6000A


Systèmes connecté en réseau au Maroc

> Aéroport Mohammed V à Casablanca

> 80 kWc

> Intégré en toiture


> 250 kWc

> SMC6000A

Système connecté au réseau, Ruanda



Dimensionnement / Sunny Design

38


Comparaison diagrammes de fonctionnement

générateur PV / onduleur

Le diagramme de fonctionnement générateur PV et onduleur ne sont pas identiques.

Que faire :

> Sur-dimensionner (tous les points possibles) ou

> Adapter « au mieux » (accepter des écarts) ?

générateur PV onduleur Tension en V

Cour

ant

en

A

Tension en V

Cour

ant

en

A


Dimensionnement : règles générales

Règles de conception

+70 °C : Tension MPP > tension d‘entrée mini de l‘onduleur

-10 °C : Tension à vide < tension d‘entrée max. de l‘onduleur

Ratio de puissance compris entre 90 ... 100 % (selon les conditions locales)

ratio de puissance = puissance DC max de l‘onduleur / puissance crête du générateur


Aide au dimensionnement

> Logiciel Sunny Design

version 2.30

> Vous pouvez télécharger cet

outil gratuitement sur notre site

www.SMA-France.com ou

utiliser Sunny Design Web à

l’adresse suivante:

www.sunnydesignweb.com

http://www.sma-france.com/



http://www.sunnydesignweb.com/sdweb/SunnyDesign/Home


Dimensionnement avec Sunny Design

> Localisation

> Données de température

> Données réseau

> Ratio de puissance



> Choix d’un panneau ou

création d’un nouveau

> Définition du nb de

panneaux ou de la

puissance désirés

> Proposition d’onduleurs

par le logiciel



> Après sélection d’un

onduleur

> Vérification des données

de compatibilité

> Accès au réglage du

nombre de panneaux par

string



> Dimensionnement des

câbles

> Calculs des pertes dans les

câbles pour compatibilité

C15712



> Génération d’un rapport

technique pour

présentation client



Communication dans les onduleurs SMA

47

SMA France

Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013 48

LED d´affichage SB / SMC

> OFF : 3 leds éteintes

> Test : 3 leds clignotent

> Attente : Led verte clignote

> ON : Led verte fixe

> Défaut Isolement ou varistor :

Led rouge

> Autre défaut : Led jaune

clignote à fréquence donnée

(ex : code 2 défaut réseau)

SMA France


Sunny Display

> Les mesures et états de fonctionnement suivants sont affichés sur l´écran à deux lignes du Sunny Display :

> Puissance AC instantanée

> Tension générateur solaire

> Énergie produite totale

> Temps de fonctionnement en heures

> Énergie du jour

> État actuel de fonctionnement

(MPP / Perturbation / Turbine …)

> L‘onduleur est pourvu d‘un capteur sonique : l´écran s´éclaire en tapotant contre le boîtier

SMA France


Afficheur nouvelle génération

SMA France


Afficheur & LED Nouvelle Génération

SMA France


Paramétrage Langue – Sunny Display

> Réglage de la langue de l’afficheur sur Sunny Display :

Langue Switch S2 Switch S1

Allemand B B

Anglais B A

Français A B

Espagnol A A

A B

Switch S2

A B

Switch S1

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Standards régionaux – Nouvelle Génération

> Compatible avec de nombreux standards internationaux

> Configuration facile sur site

> Par commutateurs rotatifs

> Choix de la langue d’affichage

> Anglais par défaut par cavalier

A1 B9 Français VDE 0126.1.1 Puissance d’émission Bluetooth réduite

A

B



Le réseau SMA RS485 et ses possibilités

54

SMA France


RS485 – Topologie

> Daisy Chain

> Etoile

> Anneau

> Backbone with stubs

Max : 50 instruments avec une longueur de fil totale de 1200 m

SMA France


Câblage Sunny WebBox RS485

Sunny Webbox Sunny Webbox Participants au bus RS 485 Participants au bus RS 485

SMA France


Interface Piggy Back RS485

> 485PB-NR :

> Sunny Boy

> Sunny Mini Central

> Windy Boy

> Hydro Boy

SMA France


Interface pour onduleurs Nouvelle Génération (sauf HF)

> DM - 485 CB -10

> Concerne les Sunny Boy Nouvelle Génération et les SunnyTriPower

SMA France


Raccordements de la Sunny WebBox RS485

Local Network

Sunny WebBox

www.sunnyportal.com

Sunny Matrix

Internet

Flashview

RS485

Ethernet

RS485

SMA France


Sunny WebBox RS485 - Fonctionnalités

> Collecte automatisée des informations des appareils connectés en RS485

> Connexion Ethernet vers Internet possible (interface pour le Sunny Portal)

> Mémoire interne et additionnelle possible (Fichiers .csv ou .xml)

> Serveur FTP (.xml ou .csv) / Push FTP (.xml)

> Serveur Web pour configuration ou monitoring (pas de logiciel nécessaire)

> Modem GSM (envoi de sms possible) OU modem analogique en options permettant l’envoi des

données au Sunny Portal

> Envoi de mails (alertes configurables)

SMA France


Sunny WebBox – Affichage des données

SMA France


Analyse des données avec Excel

> Ouverture d’un fichier .csv sous Excel

SMA France


Sunny SensorBox – Fonctionnalités

> Mesure de l’irradiation et de la température des modules

> Mesure optionnelle de la température ambiante et de la vitesse du vent

> Détection rapide de défauts en surveillant les performances du générateur PV

> Installation simple au niveau du générateur PV

> Intégration aisée au réseau RS485 existant

> Analyse des données sur PC ou via le Sunny Portal

SMA France


Sunny SensorBox – Raccordements

Capteurs

Sunny SensorBox

PC

RS485 Power Injector Onduleurs

Organe de communication (ici WebBox)

SMA France


Intégration de la SensorBox dans le réseau RS485

Sunny WebBox Onduleur RS485 Power Injector

RS485 3 fils RS485 3fils RS485 4 fils

SMA France


Sunny Portal - www.sunnyportal.com

SMA France


Possibilités du Sunny Portal

> Sûr

> Archivage gratuit des données de production

> Rapports de production et de défauts par email

> Suivi sur Internet par plusieurs utilisateurs avec niveaux d‘accès prédéfinis

> Pratique

> Données de fonctionnement présentées sous forme de tableaux ou graphiques

> Accès public à certaines pages sélectionnées dans Sunny Portal

> Intégration facile de pages Sunny Portal dans un site personnel

> Flexible

> Création de pages personnalisées avec visualisation des données

> Description d’installation personnalisée avec textes, images, graphes

SMA France


Sunny Portal – Príncipe de câblage

SMA France


Sunny Portal - Visualisation

SMA France


Sunny Portal - Rapports

SMA France


Sunny Portal MOBILE

> Affichage optimisé pour appareils mobiles

> Accès via :

> Application Android

> Application iPhone



Alimentation électrique en îlotage

72


Applications typiques

73


La Solution: L'onduleur en îlotage

> Alimentation autonome

> Choix des sources

d'énergie

> Adaptation aux conditions

locales


Couplage DC

> Le raccordement de la source jusqu’au consommateur forme un “bus“

Bus d’alimentation

> Raccordements des sources et des consommateurs via un bus DC

Bus DC Contrôle de la charge


Couplage AC

> Sélection libre des sources d’énergie (composants standards)

bus AC

> Grandes distances possibles entre sources

Grande distance

> Extension simple même après quelques années


Avantages des systèmes hybrides raccordés au bus AC

» Grande flexibilité par couplage des consommateurs et des générateurs sur bus AC

» Technologie AC standard utilisée dans une gamme de puissance de plusieurs kilowatts

» Différentes sources d’énergies locales renouvelables et conventionnelles peuvent former un réseau hybride

» Extension du réseau simplifiée

» Extension possible à un générateur diesel

» Solution de sauvegarde en cas de faiblesse du réseaux public


La base d'un système en îlotage


Sunny Island – Tâches de base

> Création du réseau

> Fourniture et contrôle de la fréquence

> Fourniture et contrôle de la tension

> Fourniture de puissance Fourniture de puissance active

> Fourniture de puissance réactive

> Transfert et conversion d’énergie

> Conversion de AC vers DC pour charge des batteries

> Conversion de DC vers AC pour fourniture su réseau

[f] [U]

[P] [Q]

~ =


Sunny Island – Gestionnaire de systèmes en îlotage

> Gestion des batteries

> Charge et décharge de batteries efficaces

> Gestion des batteries préservant la durée de vie

> Gestion des consommations

> Connexion et déconnexion des consommateurs selon consommation

> Capacité de surcharge

> Connexion très rapide de sources d’énergie supplémentaires

> Gestion du système

> Commande et Régulation des sources d’énergie

> Contrôle des autres Sunny Islands

> Relais de contrôle programmables


Sécurité

> Contrôle des courts-circuits

> Protection contre les surintensités

> Contrôle tension et fréquence

> Protection contre température excessive

> Protection anti-îlotage


Catalogue Produits Sunny Island


Catalogue Produits Sunny Island

MC-Box-6 MC-Box-12 MC-Box-36

Sunny Island

6 12 36

30min. Puissance AC à 25 ºC

39 78 kW 2,9 234

Puissance AC Nominale à 25 ºC

30 60 kW 2,2 180

SI 5048

6,5

5,0

8,4 50 100 kW 3,8 300

1min. Puissance AC Max. à 25 ºC

SI 2224 SI 8.0H

8,0

6,0

11,0

SI 6.0H

6,0

4,6

11,0


Sunny Island 2224

Présentation

> SMA offre des solutions d’îlotages de 1 à

10 kW

> Systèmes compacts et puissants

> Extrêmement robuste grâce à :

> IP 54

> Design sans ventilation

> Appareil léger (env. 18 kg)

> Technologie HF

> Rendement de 93%


Sunny Island 2224 avec commande déportée

> 3 x LED pour visualisation :

> LED Onduleur

> LED Générateur

> LED Batterie

> Selon l’état de fonctionnement du système, trois

couleurs possibles :

> Vert, Orange, Rouge.

> Afficheur externe : Sunny Remote Control SRC-1

(manipulation facile et affichage)

> commande intuitive

> fonctionnement jusqu’à 20 m

> touche lumineuse

> SD-card

Sunny Remote Control nécessaire pour mise en service !


» Gestionnaires de systèmes en îlotage (gestion intelligente

des générateurs, des batteries et des systèmes)

» Extensible de manière modulaire pour fonctionnement

monophasé et triphasé

» Simple d'utilisation

Données techniques

Puissance 2,2 kW nom / 3,8 kW1min

Courant AC 9,6 A / 25 A3s

Tension DC 24 V

Rendement 93,6 % ( max)

Sunny Island 2224


Systèmes monophasé parallèle et triphasé

> Systèmes monophasé

parallèle et triphasé

> Cluster System non

disponible!


» Gestionnaire de systèmes en îlotage

(gestionnaire intelligent de systèmes, de

générateurs et de batteries)

» Extensible et modulaire pour fonctionnement

monophasé et triphasé, jusqu'à 300 kW

» Simple d'utilisation

Données techniques

Puissance 5,0 kW nom / 8,4 kW1min

Courant AC 21,7 A nom / 120 A60ms

Tension DC 48 V

Rendement 95 % ( max)

Sunny Island 5048


» Simple Facile à installer et à manipuler

» Robuste Peut être utilisé partout, avec une durée de vie supérieure à 20 ans

» Flexible Design précis avec un dimensionnement simple

Onduleur chargeur de batteries :

Puissance de 6 kW ou 8 kW pendant 30 min 230 V / 50 Hz AC

48 V DC

Sunny Island 6.0H et 8.0H


Designation SI 5048 SI 8.0H SI 6.0H

AC

Puissance pendant 30 minutes 6500 W 8000 W 6000 W

Puissance en continu 5000 W 6000 W 4600 W

Tension /Fréquence 230 V / 50 Hz 220 V / 60 Hz

230 V / 50 Hz 220 V / 60 Hz

230 V / 50 Hz 220 V / 60 Hz

Courant d‘entrée 56 A 50 A 50 A

DC

Tension batterie 48 V 48 V 48 V

Courant de charge continu 100 A 115 A 90 A

Fon

ctio

ns 1~ paral.|3~| Multicluster || || ||

OptiUse / OptiBat / OptiPower – || || ||

Affichage Intégré SRC-20 SRC-20

Au

tre

Gamme de température -25°C – +50°C -25°C – +60°C -25°C – +60°C

Indice de protection IP30 IP54 IP54

Caractéristiques Sunny Island 6.0H et 8.0H


Sunny Island 5048

> construction structurée

> installation facile

> maintenance simplifiée

Carte Puissance

Affichage

Raccordements DC

Raccordements AC

Carte contrôle

Raccordement

Communication


Sunny Island 5048 – Zone de raccordement

> Zone de connexion flexible par passage de câble en option

> Connexions faciles pour Communication par connecteurs RJ45


Opticool (boitier moulé)

> Pour conditions ambiantes extrêmes

> Système Opticool

> Large plage de température (-25 à +50°C)

> Limitation en puissance à partir de 40°C (4 kW à 45°C)

Entrée air frais

Sortie air chaud


Principales caractéristiques des Sunny Island

> Facile à utiliser

> Commande centrale

> Guide Configuration Rapide (QCG)

> Installation facile

> Gestion des systèmes et générateurs

> Extensible et modulaire pour fonctionnement monophasé et triphasé

(Multicluster avec le SI5048, SI 6.0H, SI 8.0 H)

> Gestion des générateurs, conduite des générateurs

> Gestion des batteries

> Détermination exacte et intégrée de l’état de charge

> Capacité d’utilisation de la batterie supérieure de 30%

> Jusqu’à 100 % de durée de vie en plus


Raccordements du Sunny Island 5048

Le SI5048 au cœur du système Sunny Island


Système Monophasé en parallèle

Sunny Island 230V/50Hz

Windy Boy

Jusqu’à 3 (4) Sunny Island en monophasé sur un set de batteries


Système Triphasé avec Sunny Island

Sunny Island

400V/50Hz

Sunny Boys

Triphasé sans Multicluster Box


» Tout inclus

» Flexible grâce à 3 tailles différentes de 30

kW à 300 kW

» Fiable grâce à une commande d’urgence

simple du générateur

Données techniques

Nb. de SI 6 / 12 / 36

Puissance SI 30 / 60 / 180 kW nom

Puissance PV 55 / 110 / 300 kW nom

Puissance Gen . 55 / 110 / 300 kW nom

Sunny Island 5048 Multicluster-Boxes


Le système Sunny Island


> Démarrage et arrêts automatiques des générateurs

> selon l’état de charge

> selon la consommation

> Délestage de charge

> selon l’état de charge

> selon la consommation

> Contrôle des autres sources d’énergie AC (Sunny Boy, Windy Boy, Générateur)

> Contrôle des Sunny Islands suivants selon les consommateurs (Sleep Mode)

Gestion de l‘énergie et de la consommation

Gestion des batteries


Taches de gestion des batteries

> Surveillance des valeurs limites

> Calcul de capacité

> Suivi de la décharge

> Charge contrôlée des batteries

> Affichage de l’état de charge (SOC )


Gestion des batteries

> Type de batteries :

> FLA: Flooded Lead Acid (Pb-Acide liquide)

> VRLA: Valve Regulated Lead Acid (Pb-Acide gélifié)

> NiCd: Nickel Cadmium

> Capacités des batteries :

> De 100 à 10 000 Ah

> Tension batterie ajustable : 48V, 46V, 44V, 42V

> Évaluation précise de « l’état de charge, SOC » qui représente la quantité d’énergie contenue dans la batterie par rapport à sa capacité.

> Dans le système Sunny Island, le SOC représente une valeur

centrale, décisive pour presque toute les fonctions de contrôle.


Objectifs du système de gestion des batteries (BMS)

> Grande disponibilités et sécurisation par déconnexion

> en cas de dépassement de température haute

> avant décharge complète

> en cas de surcharge

> Durée de vie améliorée

> Régulation et contrôle de la pleine charge

> Doublement de la durée de vie

> Protection contre décharge complète par contrôle de la consommation

> Capacité d’utilisation des batteries augmenté de 30%

> Détermination exacte de la charge

> SI 5048 et SI 4500 sont les seuls onduleurs sur batteries avec un calcul intégré de l’état de charge


> Boost Charge (charge rapide) > tension haute, temps plus court

> SOC de 85 à 90%

> Full Charge (pleine charge, tous les 14 jours)

> tension haute, temps moyen > Obtenir SOC > 95%

> Equalizing Charge (équilibrage, tous les 180 jours)

> tension haute, temps plus long > Equilibrage des cellules pour améliorer SOC full charge

> Float Charge (maintien, continuelle)

> tension faible, temps faible > Maintien SOC > 70%

Procédés de charge (1/2)


Procédés de charge 2/2

106


Protection Batteries

> Boites de raccordement batteries disponibles en

plusieurs versions

> Fusibles NH1 avec coupe-circuit intégré

> Détection de la fusion fusible sans ouvrir le

sectionneur

> Pour systèmes avec un seul Sunny Island

> Pour systèmes avec 3 Sunny Islands

Gestion des générateurs Sunny Island


Gestion des générateurs

> Démarrage :

> Manuel

> État de charge (SOC)

> Charge

> Temps

> Réglage des paramètres :

> Courant

> Optimisation de puissance réactive

> Le générateur peut être renforcé par la pleine puissance du SI*

> Protection du générateur :

> Temps de chauffe ajustable

> Temps minimum de marche ajustable *

> Montée en puissance progressive

> Temps de rodage ou de refroidissement*


Types de générateurs

- stationnaire, mobile

- combustible: essence, diesel, huile végétale, ou gaz

- avec ou sans capotage

- de 0.3 kW à quelques MW

- avec extraction d’air chaud

- 1500 ou 3000 tours/minute

- générateur synchrone, asynchrone ou à aimant permanent

- couplage direct ou avec onduleur

Démarrage manuel ou à distance


Configuration rapide : Quick Configuration Guide

> Configuration du système : 003#01 (« 1phase », 1phase2 ; 1phase3, 3phase)

> Type de tension/fréquence : 003#03 AcVtgFrqSet (230 V_50 Hz, 220 V_60 Hz)

> Date : 003#04 Dt (dd.mm.yyyy)

> Heure : 003#05 Tm (hh:mm:ss)

> Type de batterie : 003#06 BatTyp (VRLA, FLA, NiCd)

> Tension nominale de la batterie : 003#08 BatVtgLst (24 V Sunny Island 2224)

> Capacité nominale de la batterie : 003#09 BatCpyNom (100 Ah à 10 000 Ah)

> Source de tension externe : 003#10 ExtSrc (PvOnly, Gen, Grid, GenGrid)

> Courant secteur maximal : 003#11 GdCurNom (0 à 25 A, 16 A)

> Courant du générateur maximal : 003#12 GnCurNom (0 à 25 A, 16 A)

> Interface générateur : 003#13 GnStrMod (Manual, GenMan, Autostart)

Composants du système Sunny Island


Sunny Boy

Onduleur Sunny Boy pour réseau Sunny Island

> SB 1100,1700, SB2500, SB 3000, SB3300, SB 3800

> Nouvelle génération: SB3000TL-20, 4000TL-20, 5000TL-21

> SMC 5000A, 6000A, 6000TL, 7000TL, 8000TL, 9000TL, 10000TL, 11000TL

> Sunny TRIPOWER

SB 1100 SB 1700

SB 3000 SB 3300 SB 3800 SMC

SB5000TL-20


Windy Boys

> Intégration de petites éoliennes de différents

fabricants et différentes plages de puissances

> Pour « hybrider » un réseau isolé à base de PV

> Coopération avec de nombreux fabricants

WB 1100 WB 1700

WB 3000 WB 3300 WB 3800 WB 6000A WB 1100LV


Applications Windy Boy / Site hybride


Relais internes SI5048 (U)

> Relais de commande de Sunny Island 5048

> 2 relais intégrés (contacts secs NO et NC)

> Fonctions paramétrables, 15 fonctions différentes

(configuration dans le menu #241)

Raccordements

117


Sunny Island 5048 seul


Schéma d’un système monophasé


Schéma d’un système triphasé


Raccordements dans une MCBox

121


SOPREC– Algérie : Système site isolé PV de 10 kWc

> Système installé en 2011

> 02 onduleurs type SMC 5000A

> 02 onduleurs type SI 5048


Installation pour une maison privée au Maroc à Essaouira

Installation

> 1 x Sunny Island 5048

> 2 x SB 3300


Alimentation électrique pour une maison privée au Ghana

> Sunny Island 4248 en îlotage

> PV : 4,3 kWc (2 Sunny Boy 3000)

> Batteries : 23,5 kWh

> Générateur : Diesel 6 kVA

Source: Energiebau Köln


Installation de désalinisation en Namibie

2. Installation


> 3 x SB5000TL-20

> PV: 14,8 kWp

> Batterie: 1200 Ah48V

1. Installation


> 3 x SMC 7000TL

> PV: 19,8 kWp



Installation de désalinisation en Egypte


> 2 x Sunny Boy 3300

> 2 x Windy Boy 2500

> 1 x Diesel Gen. 15 kWp (utilisation en backup

uniquement)



Alimentation électrique d‘un village à Busunu (Nord Ghana)

> Sunny Island 4248 (3) en îlotage

> PV : 3 kWc (3 Sunny Boy 1100)

> Batteries : 60 kWh

> Générateur: Biocarburant 17 kVA

Source : Energiebau Köln

Grandes centrales


Concept décentralisé

» Sunny Mini Central

avec et sans isolation galvanique

» Taille d‘installation 15kW...> 50MW

» Temp. –25 ... + 60 °C

» Efficacité jusqu‘à 98%

» Installation et entretien local

Les solutions décentralisées sont populaires – structure des coûts et possibilité d’ installations et

d’entretien par des entreprises locales


Evolution de la gamme décentralisée en 2013

Avec

Tra

nsf

orm

ate

ur

(#14) SB 1200 SB 1700 SB 2500 SB 3000 SB 3300

SB 3800

Sa

ns

Tra

nsf

orm

ate

ur

(#31) SB 2100TL

SB4000TL-20

SMC 4600 5000 6000 A

SMC 6000TL 7000TL 8000TL SMC 9000TL 10000TL 11000TL

9000TLRP* 10000TLRP* 11000TLRP*

SB5000TL-20

7000HV -11*

SB3000TL-20 SB3600TL-20

SB2000HF-30 SB2500HF-30 SB3000HF-30

STP 8000TL-10, 10000TL-10, 12000TL-10, 15000TL-10, 17000TL-

10,

* onduleur avec gestion du réactif

1,000 2,000 3,000 5,000 4,000 6,000 9,000 7,000 20,000 11,000

SB1600TL

200

SB1300TL

SB3000TLST-21 SB2500TLST-21

SB 200 / 240

STP 5000 6000 7000 8000 9000 TL-20

SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21 SB5000TL-21

STP 15000 / 20000 TLHE-10 TLEE-10


500kWc – 68 onduleurs – Universal Studio - Singapour


3,25MWc – 300 onduleurs – Thèbes


7,7MWc – 900 onduleurs – Rapale en Corse


22MWc – 6000 SB 3300 – Espagne - Almaraz


» Onduleurs Sunny Central avec isolation

galvanique :

connectés au réseau moyenne tension

» Sans isolation galvanique :

connexion directe au réseau moyenne tension

via transformateur moyenne tension

» Taille d’installation 100 kW... > 50 MW

» Efficacité jusqu’à 98.6 %

Concept centralisé


Gamme Sunny Central 2013

136

500 1000 800 1250 1800

500MV 630MV 800MV 1000MV 1250MV

TCS500 TCS630 TCS800 TCS1000 TCS1250 TCS1600

600 700

TCS900 TCS1800

1600MV

500CP XT 630, 720, 760, 800, 850, 900CP XT

. . .

Sunny Central

CP XT

Stations MV

Max. AC Power (kW)


Gamme Sunny Central 2013

137

Puissance de sortie nominale AC @ 50°C

500 kVA 630 kVA 700 kVA 720 kVA 740 kVA 760 kVA 780 kVA 800 kVA 850 kVA 900 kVA

Puissance de sortie maximale AC @ 25°C

550 kVA 700 kVA 770 kVA 792 kVA 814 kVA 836 kVA 858 kVA 880 kVA 935 kVA 990 kVA

Tension de sortie AC

270 VAC

315 VAC

315 VAC

324 VAC

333 VAC

342 VAC

351 VAC

360 VAC

383 VAC

405 VAC

Tension MPP Min. 430 VDC

500 VDC

500 VDC

515 VDC

530 VDC

545 VDC

555 VDC

570 VDC

570 VDC

600 VDC

Rendement max./ Rendement européen %

98,6 / 98,5

98,7 / 98,5

98,6 / 98,5

98,6 / 98,4

98,6 / 98,4

98,6 / 98,4

98,6 / 98,4

98,6 / 98,4

98,5 / 98,4

98,5 / 98,4

> Température min. -25°C

> Tension MPP Max. 850V

> Température max. 62°C (derating après 50°C)


Technologies de soutien du réseau

138

> Réduction de puissance active (P) à la demande

> Réduction de puissance active (P) en fonction de la fréquence

> Fourniture de puissance réactive (Q) en conditions normales

> Rester connecté en cas de chute de tension (FRT limité)

> Fourniture de courant réactif en cas de chute de tension (FRT complet)


Tests d’endurance et vérifications

139

> Vérifications de routine Tests d’endurance

Tests avancés

> Contrôle visuel / vérification du câblage

> Vérification du conducteur de mise à la terre

> Test haute tension / contrôle de fonctionnement

> Essai de fatigue de 1 000 h à température

maximum et pleine puissance

> Mise sous tension : 1 000 cycles « démarrage -

fonctionnement - arrêt »

Humidité

Conditions climatiques

Poussière Secousses sismiques Interférences électromagnétiques


> 5 MWp

> Réduction de plus de 8.000T CO2 par an

> Installation : 2010

> Onduleur : 8 x SC 630HE-11

> La plus grande installation en Afrique

5 MW – Cap Verde


10 MW - MASDAR City, UAE

> 16 x Sunny Central 560

> Masdar City, United Arab Emirates

> Réalisée : 2008

141 Source Pictures: ENVIROMENA


40 MW, Juwi Solar Plant, Brandis, Allemagne

> 550,000 panneaux

> 35 stations

Type SMA SC 1000 MW

> Production par an : ca. 40 Mio. kWh

(consommation de 10.000 maisons p.a.)


85 MW, Montalto di Castro en Italie

> L‘installation la plus grande en Europe

> Modules: SunPower

> Onduleurs: 124 x SC620HE

> Surface: 283 ha

> Production d‘énergie pour 24.000 citoyens par

année (24h)


Système photo-voltaïque

Groupe électrogène diesel

+

Systèmes photovoltaïques hybrides

de l’intérêt d’associer des systèmes diesel aux installations photovoltaïques


1. Réduction des charges variables Diminution significative de la consommation de combustible

2. Réduction des émissions de CO2 Respect des obligations et/ou vente de certificats

3. Réduction de la durée de fonctionnement des groupes électrogènes

Diminution des frais d’exploitation et de maintenance des groupes électrogènes

4. Indépendance énergétique Disponibilité de la ressource solaire en tous lieux

5. Sécurité de planification Projet moins tributaire des variations de prix des combustibles

6. Sécurité d’alimentation Projet assurant une disponibilité/stabilité maximum du système

7. Aspects sociaux Projet plus « vert », mieux accepté par la population

Système photovoltaïque hybride

Sécurité d’approvisionnement accrue / risque réduit

Rentabilité accrue / coûts réduits

De plus, la part de l’énergie photovoltaïque au sein d’un système hybride peut évoluer en permanence.

7 leviers clés en faveur des systèmes hybrides


Caractéristiques du Fuel Save Controller (FSC)

2

> Le FSC fonctionne comme une unité de gestion de la puissance asservie à la demande au sein du système global de production d’électricité

> Module d’acquisition de données : analyse des variables de charge et d’état

du réseau (entrée analogique, transmission de données numérique)

> Module de contrôle principal (« cerveau ») : réceptionne les exigences3

transmises par le système de contrôle des groupes électrogènes (via

Modbus/TCP), calcule la quantité optimale d’électricité photovoltaïque à injecter

dans le réseau et transmet des signaux à l’interface photovoltaïque (transmission

de données numérique)

> Module d’interface photovoltaïque : baisse la production photovoltaïque en

fonction du point de consigne transmis par le module de contrôle principal ;

transmet l’information correspondante au (mini) réseau

> Le système de contrôle des générateurs réagit à la réduction de la charge

efficace

> Le délai de réaction global du système ne dépasse pas 5s pour les mesures

complètes, l’optimisation et l’adaptation de l’onduleur aux étapes de charge

> Surveillance du système à distance via une interface Web

Cette configuration système permet d’atteindre des taux de pénétration photovoltaïque de 60 %, tout en préservant la stabilité globale du système et une commande souple des générateurs.

Fuel Save Controller


> L’intégration totale du photovoltaïque (même sans batteries) réduit considérablement les coûts, à condition que

l’installation photovoltaïque soit optimisée pour le profil de charge spécifique

> Les caractéristiques des groupes électrogènes, telles que la charge minimum et la réserve tournante, doivent être

prises en compte

> Un régulateur de consommation de carburant (Fuel Save Controller) optimise l’« interaction » entre les panneaux

photovoltaïques et les groupes électrogènes1

147

1. Une protection contre le retour de puissance évite tout risque pour les générateurs 2. Lorsqu’une technologie de stockage perfectionnée est en place

-

200

400

600

800

1.000

1.200

00:0

0

2:0

0

4:0

0

6:0

0

8:0

0

10:0

0

12:0

0

14:0

0

16:0

0

18:0

0

20:0

0

22:0

0

Po

wer

[kW

]Time

Optimum PV

PV GEN1 GEN2 GEN3 LastDéfis techniques croissants

Point optimal2 :

économie de 0,1 €/kWh

Charge

Intégration d’un système PV à une installation de groupes électrogènes


Disponible

+

Système

traditionnel

Fuel Saver

0 1

Fuel Saver +

2 Réseau en site isolé régulé par le

générateur diesel

Réseau en site isolé régulé par un

onduleur

3 4

> Système diesel traditionnel

> 20 % maximum de pénétration photovoltaïque1 possible

> Pas de communication intelligente entre les groupes électrogènes et l’installation photovoltaïque

Système hybride photovoltaïque/diesel

Jusqu’à 60 % de pénétration photovoltaïque1 possible

Le Fuel Save Controller sert d’interface de communication entre la charge, la commande du générateur et l’onduleur photovoltaïque

+ + + --

> Système hybride photovoltaïque/diesel avec stockage

> Toujours 60 % de pénétration photovoltaïque1 mais moins de réserve tournante requise du côté des groupes électrogènes2

> Le Fuel Save Controller sert

d’interface de communication entre la charge, la commande du générateur, l’onduleur photovoltaïque et un onduleur chargeur standard

> Système hybride photovoltaïque/diesel avec stockage (et éolienne)

> 100 % à 120 % de pénétration photovoltaïque1 possible

> Onduleur photovoltaïque compatible avec les systèmes hybrides et onduleur chargeur

> Générateur diesel en guise de gestionnaire système

> Système hybride photovoltaïque/diesel avec stockage (et éolienne)

> 100 % à 120 % de pénétration photovoltaïque1 possible

> Onduleur photovoltaïque compatible avec les systèmes hybrides et onduleur chargeur

> Onduleur chargeur en guise de gestionnaire système

La technologie d’onduleur SMA prend parfaitement en charge chaque étape de cette feuille de route.

Evolution du système en 4 étapes pour une solution évolutive

1. Rapport entre la puissance crête photovoltaïque et la puissance nominale des groupes électrogènes 2. Environ 5 % d’économies supplémentaires sur les frais de combustible


Références : Île de Marawah – 490 kW


Références : Qusahwira Camp – 370 kW


Références : Villa Wadi Sifni

formation sma tunisie-01-2013

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