Alors que les réseaux de la CEI, du Moyen-Orient et de l'Asie du Sud-Est absorbent davantage de capacité solaire et BESS, les études d'interconnexion posent de plus en plus une question qui existait à peine il y a cinq ans : votre onduleur peut-il former le réseau, ou seulement le suivre ? Une mauvaise réponse au stade de la conception peut signifier un échec de l'étude du code réseau et une centrale repensée des mois avant la mise en service.
Qu'est-ce qui fait qu'un onduleur « forme un réseau » ?
A onduleur formant grille (GFM) régule sa sortie en tant que source de tension avec un angle de phase et une amplitude internes fixes, le même rôle qu'un générateur synchrone en rotation a toujours joué. Il peut régler la tension et la fréquence indépendamment, surmonter les perturbations en injectant un courant de défaut rapide et, dans la bonne configuration, alimenter un bus hors tension sans aucune référence externe. Un conventionnel onduleur de suivi de réseau (GFL), en revanche, est une source de courant : il mesure la tension et la fréquence existantes du réseau via une boucle à verrouillage de phase et injecte du courant en synchronisation avec celles-ci. Supprimez la référence du réseau et un onduleur GFL pur n'a rien à suivre.
Onduleurs adaptés au réseau : la norme en vigueur
Le contrôle de suivi de grille est la valeur par défaut pour onduleurs solaires à grande échelle depuis deux décennies car il est simple, bon marché et fonctionne bien sur les réseaux avec une production synchrone abondante pour définir la référence de tension et de fréquence. La grande majorité de la capacité installée des chaînes et des onduleurs centraux dans le monde suit le réseau, et pour un réseau fortement interconnecté avec une faible pénétration des énergies renouvelables, cela reste le bon choix économique. La limitation apparaît à mesure que la pénétration des énergies renouvelables augmente : un réseau avec trop peu de machines à filer et trop d'onduleurs GFL peut perdre sa stabilité de fréquence en cas de panne, car rien ne détient activement la référence dont dépend la flotte GFL.
Pourquoi la formation de grilles est importante sur les réseaux faibles et les sites à BESS élevé
C’est précisément le scénario dans lequel de nombreux clients d’Econo Solar envisagent : des segments de réseau éloignés en Asie centrale, des micro-réseaux insulaires et miniers en Asie du Sud-Est et des réseaux de transmission au Moyen-Orient ajoutant des gigawatts d’énergie solaire et de stockage plus rapidement que de nouvelles capacités de transmission et de synchronisation ne peuvent être construites. Sur ces systèmes, les gestionnaires de réseaux commencent à inscrire les exigences GFM directement dans les codes d'interconnexion, en particulier pour stockage d'énergie par batterie des actifs capables de fournir le courant de court-circuit et la réponse d’inertie dont un réseau faible a besoin. Un compatible GFM ST255CS-2H PCS, par exemple, peut stabiliser la tension et la fréquence locales lors d'un défaut sur une section du réseau qui autrement mettrait hors ligne une centrale solaire purement GFL.
Plateformes capables de former des grilles de Sungrow
Sungrow a déployé le contrôle de formation de grille en tant que mode sélectionnable par micrologiciel sur plusieurs plates-formes utilitaires et de stockage plutôt qu'une gamme de produits distincte. Côté stockage, les unités PCS dans le Familles MGL060 et ST255CS-2H prend en charge le fonctionnement GFM pour les applications de micro-réseaux et de réseaux faibles, y compris le séquençage de démarrage noir lorsqu'il est associé au contrôleur d'usine approprié. Du côté solaire, les plates-formes d'onduleurs centraux de Sungrow utilisées dans des projets à grande échelle onduleur utilitaire les déploiements sont en cours de certification par rapport aux codes de réseau incluant GFM sur certains marchés au fur et à mesure que ces codes sont finalisés. Étant donné que GFM est une fonctionnalité de micrologiciel et de boucle de contrôle plutôt qu'une référence matérielle, la disponibilité exacte dépend du modèle, de la révision du micrologiciel et du code de réseau cible. Confirmez toujours l'état de certification actuel avec votre ingénieur commercial Econo Solar avant de finaliser l'équipement sur un schéma unifilaire.
| Caractéristique | Suivi de grille | Formation de grille |
|---|---|---|
| Référence de contrôle | Suit la tension/fréquence du réseau mesurée (source de courant) | Définit sa propre tension/fréquence (source de tension) |
| Blackout / démarrage en îlot | Impossible de démarrer sans référence externe | Peut démarrer au noir une section îlotée |
| Traversée de panne | Contribution limitée au courant de défaut rapide | Injection de courant de défaut plus élevée et contrôlable |
| Meilleur ajustement | Réseaux solides, faible pénétration des énergies renouvelables | Réseaux faibles, micro-réseaux, forte pénétration BESS/solaire |
| Prime de coût typique | Référence | Faible % à un chiffre sur le coût PCS/onduleur |
Spécification des onduleurs formant réseau : une liste de contrôle d'approvisionnement
Lorsqu’une étude d’interconnexion ou un code réseau signale une exigence GFM, les équipes achats doivent confirmer cinq choses avant d’émettre un bon de commande :
- Quelle version spécifique du micrologiciel et quel mode de contrôle offrent un comportement GFM certifié sur le modèle proposé
- Si la fonctionnalité de démarrage à chaud est incluse ou nécessite une licence et un contrôleur d'usine distincts
- Multiple du courant de court-circuit que l'unité peut supporter lors d'un défaut (généralement 1,1 à 1,5x le courant nominal pendant plusieurs cycles)
- Rapports d'essai de type ou de conformité au code réseau d'un laboratoire accrédité pour le code du pays cible
- Si le mode GFM est compatible avec le choix de l'usine onduleur hybride ou topologie PCS et contrôleur SCADA/usine existant
Codes réseau et conformité dans la CEI, au Moyen-Orient et en Asie du Sud-Est
Les exigences du code réseau concernant le comportement de formation du réseau évoluent rapidement et varient considérablement selon les pays : certains opérateurs de transport dans le Golfe et en Asie centrale font désormais référence à l'IEEE 2800 ou à des normes similaires basées sur les onduleurs directement dans les accords d'interconnexion, tandis que d'autres opèrent toujours selon des codes existants sans aucun langage GFM. Étant donné que ces exigences peuvent changer entre l'étude de faisabilité et la mise en service d'un projet pluriannuel, les EPC doivent intégrer une flexibilité contractuelle pour mettre à jour le micrologiciel de l'onduleur ou, dans de rares cas, échanger des modèles PCS sans un cycle de réingénierie complet. Econo Solar suit les mises à jour du code réseau sur nos marchés actifs et signale les exigences GFM lors de la phase de cotation initiale de l'équipement, précisément pour éviter ce type de retouche tardive.
Pour les EPC répondant à des appels d'offres dans ces régions, la solution pratique consiste à traiter la capacité de formation de grille comme un élément de la spécification technique, et non comme une valeur par défaut supposée. Demandez directement à l'équipe d'interconnexion du gestionnaire de réseau si un comportement GFM est requis, demandez par écrit la clause IEEE 2800 ou le code de réseau local pertinent et obtenez la confirmation de la conformité de l'équipement par le fabricant avant que les prix ne soient verrouillés. Cette simple étape évite aujourd’hui la source la plus courante de dépassement de coûts tardif sur les projets solaires et de stockage à faible réseau.