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Les onduleurs
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Installation photovoltaïque raccordée au réseau
(compétence électrique)
Version de janvier 2011
L’onduleur pour le raccordé réseau
 Fonctions :
 Convertit le courant continu en courant alternatif usuel en phase avec le
réseau
 Fait fonctionner les capteurs PV au maximum de leur puissance (MPPT)
quelque soient l’ensoleillement et la température
 Se déconnecte en cas d’absence de tension du réseau
 Protection des personnes par contrôle d’isolement du circuit continu
PV (compétence électrique) – Chap. 4 : Les onduleurs
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Les onduleurs pour le raccordé réseau
 Conformité aux normes :
 Protection de découplage :
VDE126-1-1 ou VDE 0126
 Interface réseau : CEI 61727
 Compatibilité électromagnétique :
EN55014
 Harmoniques : CEI 61000-3-2
 Sécurité : EN 60950
 CEI 62109
 Certificats de tests délivrés par
laboratoire agréé
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Critères pour le choix de l’onduleur
 Caractéristiques en entrée (DC) :
 Enclenchement et déclenchement automatiques avec un seuil
d’irradiance faible
 Qualité et précision de la recherche du point de puissance maximale du
champ PV (MPPT)
 Large plage de tension d’entrée (ex : 120 à 500 V)
 Limitation de puissance max par désadaptation de Pmax
 Protection en surtensions (varistances)
 Protection des personnes (ex : contrôle d’isolement DC)
 Caractéristiques en sortie (AC) :
 Parfaite synchronisation avec le réseau
 Déphasage nul ou faible (facteur de puissance = 1)
 Découplage automatique du réseau si hors tolérance en tension et
fréquence
 Insensibilité aux signaux de commande du réseau (175Hz)
 Protection des personnes (ex : contrôle d’isolement AC)
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Critères pour le choix de l’onduleur (suite)
 Caractéristiques en général :
 Rendement élevé au niveau de puissance usuelle de l’installation (ex:
92% à 98%)
 Protection en température
 Faible consommation & niveau sonore
 Faibles perturbations électromagnétiques & taux d’harmoniques
 Affichage des paramètres de fonctionnement (voyants, affichages, etc...)
 Enregistrement des données (accessibles par liaison informatique)
 Bonne fiabilité
 Durée de garantie étendue et extensible
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Rendement des onduleurs
 Paramètre crucial de
l’onduleur, le rendement
dépend :
Courbes de rendement de 6 onduleurs différents
A
Rendement
 du niveau de la tension
d’entrée DC
 des performances de
recherche de Pmax (MPPT)
 de la technologie utilisée
DC/AC (BF, HF,
composants,.. )
 du transformateur
(si existant)
Rendement = P.Alternatif (W)
P.Continu (W)
Ex : le
rendement maxi
A de l’onduleur A
est atteint à 55%
de sa puissance
nominale
 Rendement max
 96%
% de la Puissance nominale
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Énergie produite selon l’irradiation
Le rendement moyen d’un onduleur est fonction des niveaux d’irradiation
et de leur fréquence pour un lieu donné, ci-dessous la distribution moyenne
annuelle pour une inclinaison de 40° à Madrid
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Rendement européen des onduleurs
Rendement européen normalisé :
ηeuro = 0,03  η5%Pn + 0,06  η10%Pn + 0,13  η20%Pn + 0,10  η30%Pn + 0,48  η50%Pn + 0,20  ηPn
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Onduleurs modulaires




Puissance de quelques kWc
Mise en parallèle côté AC
Certaines centrales de puissance (ex: 1MWc) réalisées
Nécessité du contrôle de bon fonctionnement de chaque
onduleur
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Onduleurs multi-branches




Puissance de quelques kWc
Un convertisseur DC/DC par sous-champ avec suivi de Pmax
Un convertisseur DC/AC unique
Possibilités de sous-champs différents (technologie, taille,
orientation, inclinaison, ombrage)
 Optimisation par suivi de Pmax pour chacun
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Onduleurs centralisés
 Plutôt utilisés dans les centrales PV
(> 20kWc)
 Souvent plusieurs onduleurs
fonctionnant en maître-esclave
(quand le premier onduleur atteint sa
puissance max, il enclenche la mise en
parallèle du second)
 Mise en parallèle, des sous-champs PV
en DC
 Protection et câblage spécifiés en DC
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Onduleurs avec fonction de sécurisation
 Système avec deux onduleurs
Avantage
 Peut être rajouté sur une injection pure existante
Inconvénient
 Surcoût : Parc de batteries et ajout d’un onduleur/chargeur + relayage complexe
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Quelques onduleurs
 Sunmaster QS 2000
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Puissance de raccordement : 1200 à 2100 Wc
Plage de tension : 100 – 380 V
Tension d’entrée max : 450 V
Courant d’entrée max : 7,5 A
Puissance de sortie nominale : 1,6 kVA
Rendement européen : 94%
Poids : 6kg
Gamme de 0,9 à 5,2 kVA
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Quelques onduleurs
 Onduleurs PWI
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Maîtres/esclaves ou multi-chaînes
Version intérieure ou extérieure
3 niveaux de puissance
Double plage de tension d’entrée
Puissance : de 1 650 à 4 600 W
Plage de tension : 100 – 350 V ou 200 – 500 V
Tension d’entrée max : 395 à 600 V
Courant d’entrée max : 7 à 30 A
Rendement européen : 91,6 à 93,4%
Poids : 14 à 23 kg
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Quelques onduleurs
IG 60 boîtier transparent
IG 60
IG 60 boîtier extérieur
 Puissance de raccordement : 4 600 à 6 700 Wc  Rendement européen : 93,5%
 Plage de tension : 150 – 400 V
 Poids : 16/20 kg
 Tension d’entrée max : 500 V
 Courant d’entrée max : 35,84 A
Gamme de 1,3 à 4,6 kVA
 Puissance de sortie nominale : 4,6 kVA
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Quelques onduleurs
 Sunnyboy 6800 U
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Puissance de raccordement : jusqu’à 7 200 Wc
Plage de tension : 250 – 600 V
Tension d’entrée max : 600 V
Courant d’entrée max : 25 A
Puissance de sortie nominale : 6 kVA
Rendement européen : 95%
Poids : 63kg
Gamme de 0,6 à 6 kVA
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Quelques onduleurs
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Puissance de raccordement : jusqu’à 5kW
Plage de tension : 125 – 450 V
Tension d’entrée max : 500 V
Courant d’entrée max : 20 A
Rendement européen : >92%
Gamme de 1,9 à 5,0 kW
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Quelques onduleurs centralisés
 Principaux fabricants :
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SIEMENS (20 à 400kVA – maître-esclaves)
SMA (100 kVA à 1MVA)
XANTREX (100 à 500 kVA)
SPUTNIK
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Calcul de l’onduleur adapté
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Liaison onduleur-réseau
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