Si vous possédez des panneaux solaires, vous pouvez vous attendre à ce qu'ils alimentent votre maison en cas de panne de courant. Cependant, dans de nombreuses installations solaires raccordées au réseau, l'onduleur s'arrête automatiquement lorsque le réseau électrique est défaillant. Il ne s'agit pas d'un défaut du système, mais d'une fonction de sécurité appelée protection anti-îlotage.
L'îlotage, dans un réseau électrique, signifie qu'une section de ce réseau continue d'être alimentée même après avoir été déconnectée du réseau principal. Dans les systèmes solaires, l'îlotage désigne généralement une maison, un bâtiment ou un circuit local qui continue de recevoir de l'énergie grâce à des panneaux solaires, des batteries ou d'autres sources d'énergie. ressources énergétiques distribuées pendant que le réseau électrique est hors service.
Ce guide explique ce que signifie l'îlotage, pourquoi les onduleurs solaires raccordés au réseau s'arrêtent en cas de panne de courant, comment fonctionne l'anti-îlotage et comment construire un système d'îlotage solaire sûr avec un onduleur compatible, un stockage par batterie, un équipement de transfert et une conception électrique appropriée.
Qu’est-ce que l’îlotage dans un réseau électrique ?
Dans un réseau électrique, l'îlotage se produit lorsqu'une section du réseau est isolée électriquement du réseau principal, mais reste alimentée par des sources d'énergie locales. Ces sources locales peuvent inclure des panneaux solaires photovoltaïques, des éoliennes, des groupes électrogènes diesel, des systèmes de stockage d'énergie par batteries ou d'autres ressources énergétiques distribuées.
Par exemple, imaginez qu'un câble de distribution perde sa connexion au réseau principal suite à un défaut ou une coupure de courant. Si des panneaux solaires installés sur les toits ou des générateurs locaux continuent de produire de l'électricité et d'alimenter les charges avoisinantes, ce câble peut devenir un « îlot » électrique. Il n'est plus connecté au réseau principal, mais il peut encore être sous tension.
Cela peut se produire de deux manières :
- Îlotage involontaire : L'îlot se forme inopinément lors d'un défaut ou d'une coupure de réseau. Ce phénomène est dangereux et doit être détecté rapidement.
- Îlotage intentionnel : Le système est conçu pour se déconnecter du réseau électrique et fonctionner de manière autonome pour l'alimentation de secours ou le fonctionnement d'un micro-réseau.
Dans les systèmes énergétiques distribués modernes, l'îlotage n'est pas toujours problématique. L'essentiel est de savoir si l'îlot est contrôlé, isolé, protégé et conforme à la réglementation du réseau.
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Qu’est-ce que l’insularité dans un système solaire ?
Dans un système d'énergie solaire, l'îlotage signifie que le système photovoltaïque continue de fournir de l'électricité à un circuit électrique local lorsque le réseau électrique public est hors service.
De nombreux propriétaires pensent que s'ils ont des panneaux solaires sur le toit, ils auront toujours de l'électricité en journée, même en cas de coupure de courant. En réalité, la plupart des systèmes solaires raccordés au réseau sont conçus pour s'arrêter automatiquement en cas de panne de courant.
Si un onduleur solaire L'électricité est continuellement distribuée dans les habitations et tout excédent est renvoyé vers le réseau. Les techniciens intervenant sur les lignes électriques peuvent donc être exposés à une tension sous tension inattendue. Des dommages matériels peuvent également survenir si une île locale instable se reconnecte au réseau en opposition de phase.
C’est pourquoi les onduleurs solaires raccordés au réseau intègrent une protection anti-îlotage. Un onduleur raccordé au réseau standard doit détecter les anomalies du réseau et cesser de l’alimenter en cas de coupure de courant.
Îlotage involontaire vs îlotage intentionnel
Comprendre la différence entre l'îlotage non intentionnel et l'îlotage intentionnel est essentiel pour la conception des systèmes solaires.
Îlotage involontaire
L'îlotage involontaire se produit lorsqu'un système photovoltaïque solaire, onduleur de batterie, Un générateur, ou autre ressource énergétique distribuée, continue d'alimenter une section locale du réseau après la panne du réseau principal.
C’est ce type d’îlotage que les services publics et les normes de sécurité visent à prévenir. Il peut engendrer plusieurs problèmes :
- Les employés des services publics peuvent croire que la ligne est hors tension alors qu'elle est toujours sous tension.
- La tension et la fréquence peuvent devenir instables.
- Les charges et la production risquent de se déséquilibrer.
- Les dispositifs de protection peuvent ne pas fonctionner comme prévu.
- La reconnexion au réseau peut endommager l'équipement en cas de mauvaise synchronisation.
C’est pourquoi la protection anti-îlotage est une fonction de sécurité standard dans les systèmes solaires raccordés au réseau et les systèmes à onduleurs.
Îlotage intentionnel
L'îlotage intentionnel est différent. Il s'agit d'un mode planifié et contrôlé où un système se déconnecte du réseau électrique et alimente localement un ensemble défini de charges.
C'est courant dans :
- systèmes de secours par batterie solaire
- Systèmes de stockage d'énergie domestique
- Systèmes d'alimentation de secours commerciaux
- Microgrids
- Systèmes d'alimentation à distance
- Applications de sauvegarde pour charges critiques
Dans une île artificielle, le système doit comporter l'équipement adéquat pour isoler le site du réseau électrique. Cela inclut généralement un onduleur hybride, stockage par batterie, passerelle de secours, commutateur de transfert automatique, panneau de charge critique et paramètres de protection appropriés.
Lorsqu'elle est correctement conçue, l'îlotage intentionnel permet à une habitation ou à une installation de maintenir le fonctionnement des charges essentielles sans renvoyer d'électricité au réseau électrique.
Qu’est-ce que l’anti-insularisation ?
L'anti-îlotage est une fonction de sécurité qui empêche un système solaire raccordé au réseau de continuer à alimenter ce dernier en cas de coupure de courant.
En fonctionnement normal, un onduleur raccordé au réseau se synchronise avec le réseau électrique. Il surveille la tension, la fréquence, la phase et d'autres paramètres électriques du réseau. En cas d'instabilité ou de coupure du réseau, l'onduleur détecte l'anomalie et cesse de fournir de l'énergie.
Comment fonctionne la protection anti-îlotage ?
La protection anti-îlotage permet à un onduleur de détecter l'instabilité ou l'indisponibilité du réseau électrique. Dès qu'une panne de réseau est détectée, l'onduleur cesse d'y injecter de l'électricité.
Il existe deux grands types de méthodes de détection anti-îlotage.
Détection passive anti-îlotage
Les méthodes passives surveillent les paramètres du réseau tels que :
- Tension
- Fréquence
- Angle de phase
- Taux de variation de la fréquence
- La distorsion harmonique
- impédance de grille
Si ces valeurs dépassent les limites autorisées, l'onduleur se déconnecte.
La détection passive est simple et efficace dans de nombreux cas. Cependant, si la production et la consommation locales sont bien équilibrées, la tension et la fréquence peuvent ne pas varier de façon significative au départ. Cela peut créer une zone de non-détection, raison pour laquelle de nombreux onduleurs utilisent également des méthodes actives.
Détection active anti-îlotage
Les méthodes actives consistent à introduire intentionnellement de petites perturbations à la sortie de l'onduleur et à observer la réaction du réseau. En présence du réseau électrique, celui-ci est suffisamment robuste pour absorber la perturbation. En cas de coupure du réseau, l'îlotage local devient plus rapidement instable, ce qui permet à l'onduleur de le détecter et de se déconnecter.
Les méthodes actives peuvent impliquer des modifications au niveau de :
- Puissance réactive
- Décalage de fréquence
- Comportement du courant de sortie
- Détection d'impédance
Dans les produits finis, les fabricants d'onduleurs peuvent combiner détection passive et active pour améliorer la fiabilité. Les installateurs doivent toujours respecter les normes de réseau locales, les manuels d'utilisation des onduleurs et les exigences de raccordement au réseau.
Besoin d'assistance pour les batteries dans le cadre de vos projets d'installation ?
Avepower L'équipe peut aider les installateurs, les distributeurs et les acheteurs de projets à confirmer la capacité de la batterie, la tension, le protocole de communication et la compatibilité de l'onduleur avant le déploiement.
Qu'est-ce que le mode Île ?
Le mode îloté est un mode de fonctionnement contrôlé dans lequel un système solaire et de batteries se déconnecte intentionnellement du réseau et alimente les charges locales de manière indépendante.
Cela diffère d'un îlotage non sécurisé. Dans un système d'îlotage sécurisé, l'onduleur isole d'abord l'habitation ou le bâtiment du réseau électrique. Il crée ensuite une alimentation électrique locale stable en courant alternatif pour les charges sélectionnées. La batterie fournit l'énergie stockée, tandis que les panneaux solaires peuvent continuer à la recharger et à alimenter les charges lorsque l'ensoleillement est suffisant.
Un système d'îlotage sûr nécessite généralement :
- Un onduleur hybride ou un onduleur de formation de réseau
- Stockage d'énergie par batterie
- Commutateur de transfert automatique ou interface de secours
- Tableau de charge critique ou circuit de charge protégé
- Conception correcte de la mise à la terre et de la liaison du neutre
- communication du système de gestion de la batterie
- Autorisations locales, approbation du réseau et installation conforme aux normes
Pour les propriétaires et les installateurs qui envisagent ce type de système, une plateforme de batteries fiable est importante. Avepower offre systèmes de stockage d'énergie à domicile Conçu pour le stockage solaire, l'alimentation de secours et la gestion de l'énergie résidentielle. Pour les projets nécessitant une capacité flexible, empilable LiFePO4 batterie peut prendre en charge une extension modulaire pour répondre à différentes exigences de charge de secours.
Mode anti-îlotage vs mode insulaire : sont-ils opposés ?
Les modes anti-îlotage et îlotage peuvent sembler contradictoires, mais ils fonctionnent de concert dans un système de secours correctement conçu.
Le système anti-îlotage protège le réseau électrique en empêchant le retour de courant lors d'une coupure. Le mode îlotage protège l'utilisateur en permettant à certaines charges de continuer à fonctionner une fois le site isolé du réseau en toute sécurité.
En termes simples:
| Long | Sens | Interet |
|---|---|---|
| Îlotage involontaire | Un système continue d'alimenter une partie du réseau sans contrôle adéquat. | Dangereux et à prévenir |
| Anti-îlotage | L'onduleur détecte une panne de réseau et cesse d'alimenter le réseau. | Protège les travailleurs, les équipements et le réseau électrique |
| Mode insulaire | Le système se déconnecte en toute sécurité du réseau et alimente les charges locales. | Fournit une alimentation de secours pendant les pannes |
Un système solaire capable de fonctionner en mode secours doit à la fois empêcher les retours de courant dangereux et permettre un fonctionnement local contrôlé.
Les panneaux solaires peuvent-ils fonctionner pendant une panne de courant ?
Les panneaux solaires ne peuvent fonctionner pendant une panne de courant que si le système est conçu pour un fonctionnement de secours.
Un système solaire raccordé au réseau sans stockage par batterie s'arrête normalement en cas de coupure de courant. Même par temps ensoleillé, l'onduleur a besoin d'une alimentation réseau stable pour fonctionner en toute sécurité. Sans alimentation réseau, l'onduleur cesse de produire du courant alternatif.
Si vous comparez les options de batteries pour un système d'alimentation de secours solaire, Avepower's série de batteries solaires murales est conçu pour les applications de stockage d'énergie résidentielles, avec LiFePO4 technologie des batteries, capacité évolutive, BMS protection et assistance à la compatibilité des onduleurs pour les installateurs, les distributeurs et OEM projets.
Comment les batteries permettent le mode îlotage sécurisé
Un système de stockage d'énergie par batterie contribue à résoudre l'un des plus grands défis de l'insularité : l'équilibre.
Dans un système solaire raccordé au réseau, ce dernier sert de référence de tension et de fréquence. Il absorbe le surplus d'énergie et fournit un complément lorsque la production solaire varie. En cas de coupure de courant, cette référence disparaît.
Un système de batteries peut contribuer à créer et à stabiliser un îlot électrique local en :
- Fournir de l'électricité lorsque la production solaire diminue
- Absorber l'excédent d'énergie solaire lorsque la production est élevée
- Assurer la stabilité de la tension et de la fréquence
- Fournir de l'électricité la nuit ou par temps nuageux
- Autoriser certaines charges à fonctionner sans assistance du réseau électrique
Pour les projets résidentiels modulaires, Avepower's empilable LiFePO4 systèmes de batterie peut être utilisé lorsque les installateurs ont besoin d'une extension de capacité flexible pour l'alimentation de secours à domicile, l'autoconsommation solaire et les petits projets de stockage d'énergie.
Comment dimensionner une batterie pour le mode îloté
La capacité de la batterie dépend de ce que vous souhaitez alimenter et de la durée de l'autonomie nécessaire.
Commencez par lister les appareils essentiels. Indiquez leur puissance nominale et leur durée de fonctionnement (en heures). Calculez ensuite la consommation énergétique totale en kilowattheures.
Par exemple :
- Réfrigérateur : 150 W en moyenne × 10 heures = 1.5kWh
- WiFi routeur : 15 W × 10 heures = 0.15kWh
- Éclairage LED : 100 W × 5 heures = 0.5kWh
- Chargement d'un ordinateur portable et d'un téléphone : 100 W × 4 heures = 0.4kWh
- Petite pompe à eau ou autre appareil : dépend du profil de charge
Un petit système de secours peut ne nécessiter que quelques kilowattheures. Un système de secours pour toute la maison peut en nécessiter 10.kWh20.kWhou plus encore, surtout si l'on inclut la climatisation, le chauffage électrique, les pompes à eau ou les gros appareils électroménagers.
Les installateurs doivent également tenir compte des éléments suivants :
- capacité de surtension de l'onduleur
- courant de décharge continu de la batterie
- Profondeur de décharge
- potentiel de recharge solaire
- Météo locale et durée de la panne
- Que ce soit pour alimenter les charges essentielles ou toute la maison, l'alimentation de secours peut être assurée.
- Besoins d'expansion futurs
Les systèmes modulaires peuvent être utiles car les clients peuvent commencer avec une capacité plus petite et l'augmenter ultérieurement. Avepower's solutions de stockage d'énergie solaire domestique Elles comprennent des options murales, empilables et tout-en-un pour s'adapter aux différents espaces d'installation et aux besoins des projets.
Système solaire raccordé au réseau vs mode îloté des batteries solaires
La comparaison suivante illustre clairement la différence.
| Type de système | Comportement en cas de panne de réseau | Peut-on alimenter des charges pendant une panne de courant ? | Exigence clé |
|---|---|---|---|
| solaire raccordé au réseau uniquement | L'onduleur s'arrête | Non | Protection anti-îlotage |
| Panneaux solaires + onduleur standard raccordé au réseau + sans batterie | S'arrête pendant une panne | Non | Référence de grille requise |
| onduleur solaire + batterie + onduleur hybride | Se déconnecte du réseau et passe en mode de secours | Oui | Transfert d'équipement et configuration de sauvegarde |
| Système solaire hors réseau | Toujours indépendant du réseau électrique | Oui | Onduleur hors réseau, batteries, dimensionnement du système |
| Micro-réseau | Peut se connecter/se déconnecter du réseau | Oui | Contrôles, protection, synchronisation |
Pour la plupart des habitations, la solution pratique n'est pas de contourner la protection anti-îlotage. La solution adéquate consiste à installer un système de batteries solaires conforme aux normes, assurant un fonctionnement de secours en toute sécurité.
Mode îloté pour les applications commerciales et de micro-réseaux
Dans les systèmes commerciaux et industriels, le mode îloté peut être plus complexe. Au lieu d'alimenter quelques circuits domestiques, le système peut prendre en charge :
- Immeubles de bureaux
- Fermes
- Sites télécoms
- Hôtels
- Cliniques
- Les entrepôts
- stations de recharge pour véhicules électriques
- Communautés éloignées
- Installations industrielles
L'îlotage commercial peut nécessiter des batteries plus grandes. les systèmes de gestion de l'énergie, systèmes de conversion de puissance, les relais de protection et la coordination avec les générateurs diesel ou les centrales photovoltaïques.
Pour les projets de plus grande envergure, Avepower's solutions de stockage d'énergie commerciales et industrielles et systèmes de stockage par batterie haute tension peut prendre en charge l'évolutivité ESS configurations pour les acheteurs de projets, les intégrateurs et OEM/ODM les partenaires.
Liste de vérification pour l'installateur concernant la conception d'îlots solaires sécuritaires
Pour les installateurs, les distributeurs et les acheteurs de projets, la liste de contrôle suivante peut aider à réduire les erreurs de conception :
- Confirmer si le client souhaite une sauvegarde des charges essentielles ou une sauvegarde complète du domicile.
- Vérifiez si l'onduleur prend en charge le mode îloté, de secours, EPS ou micro-réseau.
- Vérifiez la compatibilité de la batterie avec l'onduleur.
- Vérifier la tension, la capacité, le courant de décharge et le protocole de communication de la batterie.
- Concevoir des circuits de charge protégés en fonction de la demande en énergie réaliste.
- Inclure un commutateur de transfert ou une interface de secours homologués.
- Vérifiez la mise à la terre, la liaison du neutre et les exigences du code électrique local.
- Vérifiez auprès du fournisseur d'électricité les exigences en matière d'anti-îlotage et d'interconnexion.
- Prévoyez de la place pour l'extension de la batterie si le client envisage d'ajouter des charges ultérieurement.
- Fournir une formation claire aux utilisateurs concernant les opérations de sauvegarde et de surveillance.
Pour les clients B2B, Avepower peut prendre en charge les projets de stockage résidentiels et commerciaux de petite taille grâce à des options de batteries évolutives, Compatibilité avec les onduleurs et OEM/ODM personnalisationLes installateurs et les distributeurs peuvent consulter Avepower's gamme de produits de stockage d'énergie domestique pour adapter la capacité de la batterie et la configuration du système aux exigences du projet.
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Conclusion
Dans un réseau électrique, le fonctionnement en îlotage signifie qu'une partie de celui-ci continue de fonctionner indépendamment du réseau principal. Dans les systèmes solaires, ce fonctionnement peut représenter un risque pour la sécurité ou, au contraire, une fonction de secours précieuse, selon qu'il est maîtrisé ou non.
Il est impératif d'empêcher tout îlotage involontaire grâce à une protection anti-îlotage. C'est pourquoi les systèmes solaires raccordés au réseau s'arrêtent automatiquement en cas de coupure de courant. L'îlotage volontaire, quant à lui, permet à un système de batteries solaires de se déconnecter du réseau en toute sécurité et d'alimenter des charges sélectionnées en mode îloté.
QFP
L'îlotage d'un système solaire signifie que ce dernier continue d'alimenter un circuit électrique local après une coupure du réseau électrique. Sans isolation adéquate, cela représente un danger. En revanche, un système d'onduleur et de batteries de secours permet de gérer ce fonctionnement et de fournir une alimentation de secours utile.
La fonction anti-îlotage est un dispositif de sécurité qui détecte les pannes de réseau et empêche un onduleur solaire de réinjecter de l'électricité dans le réseau électrique. Elle protège ainsi les techniciens, les équipements et le processus de rétablissement du réseau.
La plupart des systèmes solaires raccordés au réseau s'arrêtent automatiquement en cas de coupure de courant, car ils ne doivent pas alimenter le réseau électrique lorsque celui-ci est hors service. Il s'agit d'une mesure de sécurité indispensable, et non d'une défaillance des panneaux solaires.
Oui, mais seulement si le système comprend l'équipement adéquat, tel qu'une batterie, un onduleur hybride, un commutateur de transfert ou une passerelle de secours, et une configuration de secours appropriée.
Le mode îloté est un mode de fonctionnement de secours contrôlé dans lequel un système de batterie solaire se déconnecte du réseau et alimente des charges sélectionnées de manière indépendante.
Pas exactement. Les systèmes hors réseau sont totalement indépendants du réseau électrique. Les systèmes fonctionnant en mode îloté restent normalement connectés au réseau, mais peuvent s'en déconnecter temporairement et fonctionner de manière autonome en cas de panne de courant.
Dans la plupart des systèmes de secours domestiques, oui. Une batterie contribue à stabiliser l'alimentation, prend en charge les charges lorsque la production solaire varie et fournit de l'électricité la nuit ou par temps nuageux.
Les systèmes de batteries capables d'injecter de l'énergie dans le réseau sont généralement considérés comme des ressources énergétiques distribuées et doivent respecter les exigences d'interconnexion et de protection contre l'îlotage applicables. Ces exigences variant selon les régions, les installateurs doivent se renseigner auprès des autorités locales compétentes en matière de réseaux électriques et de distribution d'électricité.
Non. La protection anti-îlotage ne doit pas être désactivée ni contournée. Si une alimentation de secours est nécessaire, utilisez un onduleur hybride, un système de batteries et un dispositif de transfert conformes.
Demandez si la batterie est compatible avec votre onduleur, si celui-ci prend en charge le mode de secours ou hors réseau, quelles charges peuvent être alimentées, quelle est la durée de fonctionnement de la batterie, si l'énergie solaire peut recharger la batterie en cas de panne de courant et quelles certifications ou quels documents sont nécessaires sur votre marché.
