Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
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Question Forum Électricité : Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
Bonjour à tous,
Je souhaiterais réaliser un banc de test sur un onduleur solaire Schneider Conexct CL25.
N'ayant pas les fonds suffisants pour investir dans 25 kW de panneaux solaires, ou une batterie 1000Ah 24V, j'ai pensé à une autre solution pour simuler une source de tension continue.
Je souhaiterais convertir le 400V AC en DC depuis ma prise triphasée.
Globalement, pour réaliser cette manœuvre il me faudrait redresseur de tension double alternance monophasée, un condensateur fortes capacités capacité et sans doute un système de refroidissement.
L'entrée de mon onduleur possède entre autres un MPPT fonctionnant avec son meilleur rendement entre 430V et 800 V.
La limite en intensité est de 31A pour ne pas endommager l'onduleur.
Je poste un message sur ce forum car j'ai du mal à dimensionner ses différents éléments.
En faisant quelques recherches / calculs j'ai trouvé :
- Pont redresseur Fairchild Semiconductor GBPC3504 400 V 35 A. Monophasés.
- Capacitor = 62mF (f=50Hz, dU=10V, I=31A)
Pouvez-vous me donner votre avis, vos conseils et vos remarques sur mes idées et explications ?
Merci d'avance.
Je souhaiterais réaliser un banc de test sur un onduleur solaire Schneider Conexct CL25.
N'ayant pas les fonds suffisants pour investir dans 25 kW de panneaux solaires, ou une batterie 1000Ah 24V, j'ai pensé à une autre solution pour simuler une source de tension continue.
Je souhaiterais convertir le 400V AC en DC depuis ma prise triphasée.
Globalement, pour réaliser cette manœuvre il me faudrait redresseur de tension double alternance monophasée, un condensateur fortes capacités capacité et sans doute un système de refroidissement.
L'entrée de mon onduleur possède entre autres un MPPT fonctionnant avec son meilleur rendement entre 430V et 800 V.
La limite en intensité est de 31A pour ne pas endommager l'onduleur.
Je poste un message sur ce forum car j'ai du mal à dimensionner ses différents éléments.
En faisant quelques recherches / calculs j'ai trouvé :
- Pont redresseur Fairchild Semiconductor GBPC3504 400 V 35 A. Monophasés.
- Capacitor = 62mF (f=50Hz, dU=10V, I=31A)
Pouvez-vous me donner votre avis, vos conseils et vos remarques sur mes idées et explications ?
Merci d'avance.
09 octobre 2017 à 15:24
Réponse 1 du forum électricité Bricovidéo
Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
Bonjour. C'est peut-être une mauvaise idée, mais vous voulez simuler quoi exactement ? On a bien compris que vous désirez une tension continue mais pour en faire quoi ? On craint la réponse.
En triphasé il ne faut pas compter avoir du 400 V continu. On sera très proche de 400×rac(2) volts si vous faites un montage de type PD3 à 6 diodes. Ce n'est pas réversible en courant.
Un PD2 en monophasé 4 diodes (pont de Graetz double alternance) délivre une tension très ondulée ; on peut la filtrer avec un condensateur, mais sa valeur dépend du courant débité.
Pour simuler des panneaux solaires il faut un générateur de courant régulé (le courant dépend de l'éclairement). Il existe des appareils de laboratoire très lourds et très chers qui assurent la fonction. Avec du triphasé vous ne pourrez rien faire.
Qu'est-ce que MPPT ?
L'électronique de puissance est un domaine à part de l'électrotechnique où il faut dominer les notions de générateur de tension, générateur de courant, réversibles ou non.
Par exemple, une batterie est un générateur de tension réversible en courant.
Certainement une fausse bonne idée.
Cordialement.
En triphasé il ne faut pas compter avoir du 400 V continu. On sera très proche de 400×rac(2) volts si vous faites un montage de type PD3 à 6 diodes. Ce n'est pas réversible en courant.
Un PD2 en monophasé 4 diodes (pont de Graetz double alternance) délivre une tension très ondulée ; on peut la filtrer avec un condensateur, mais sa valeur dépend du courant débité.
Pour simuler des panneaux solaires il faut un générateur de courant régulé (le courant dépend de l'éclairement). Il existe des appareils de laboratoire très lourds et très chers qui assurent la fonction. Avec du triphasé vous ne pourrez rien faire.
Qu'est-ce que MPPT ?
L'électronique de puissance est un domaine à part de l'électrotechnique où il faut dominer les notions de générateur de tension, générateur de courant, réversibles ou non.
Par exemple, une batterie est un générateur de tension réversible en courant.
Certainement une fausse bonne idée.
Cordialement.
09 octobre 2017 à 17:04
Réponse 2 du forum électricité Bricovidéo
Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
Bonjour.
Tout d'abord merci de votre réponse.
Je possède un contrôleur DEIF ASC-4 permettant de, entre autres choses, de réguler la puissance en sortie de l'onduleur en fonction de la charge et/ou différent mode de fonctionnement : Peak shaving, Mains export, island mode etc.
Ce contrôleur communique via le protocole Sunspec à l'onduleur pour lui donner les consigne ex : diminuer/augmenter la puissance (active/réactive).
Je possède un groupe électrogène équipé d'un contrôleur groupe électrogène DEIF AGC-4 permettant de réguler, entre autres, la puissance fournie par mon groupe.
En conditions réelles, les deux contrôleurs permettent une régulation optimale de la charge et de la puissance fournie par le solaire et le groupe et d'autres fonctionnalités...
Je souhaite donc une tension continue car l'onduleur Conexct CL transforme une tension continu en 400 VAC.
Un régulateur solaire MPPT (Maximum power point Tracking) est un système électronique permettant d'ajuster au mieux la valeur d'entrée en tension pour obtenir le meilleur rendement de puissance en sortie.
Ex : Panneau solaire Pnom=90 W, Inom=5A et Vnom=18 (Irr=1000W /m² 20°C) délivrera uniquement que 60W branché sur une batterie 12V (perte de 33% de sa puissance). Le MPPT permet de modifier les caractéristiques I=f(V) pour obtenir un meilleur rendement des panneaux PV.
Comme indiqué, mon onduleur fonctionne correctement même à 565V DC (400 rac(2)).
Tout d'abord merci de votre réponse.
Je possède un contrôleur DEIF ASC-4 permettant de, entre autres choses, de réguler la puissance en sortie de l'onduleur en fonction de la charge et/ou différent mode de fonctionnement : Peak shaving, Mains export, island mode etc.
Ce contrôleur communique via le protocole Sunspec à l'onduleur pour lui donner les consigne ex : diminuer/augmenter la puissance (active/réactive).
Je possède un groupe électrogène équipé d'un contrôleur groupe électrogène DEIF AGC-4 permettant de réguler, entre autres, la puissance fournie par mon groupe.
En conditions réelles, les deux contrôleurs permettent une régulation optimale de la charge et de la puissance fournie par le solaire et le groupe et d'autres fonctionnalités...
Je souhaite donc une tension continue car l'onduleur Conexct CL transforme une tension continu en 400 VAC.
Un régulateur solaire MPPT (Maximum power point Tracking) est un système électronique permettant d'ajuster au mieux la valeur d'entrée en tension pour obtenir le meilleur rendement de puissance en sortie.
Ex : Panneau solaire Pnom=90 W, Inom=5A et Vnom=18 (Irr=1000W /m² 20°C) délivrera uniquement que 60W branché sur une batterie 12V (perte de 33% de sa puissance). Le MPPT permet de modifier les caractéristiques I=f(V) pour obtenir un meilleur rendement des panneaux PV.
Comme indiqué, mon onduleur fonctionne correctement même à 565V DC (400 rac(2)).
09 octobre 2017 à 18:43
Réponse 3 du forum électricité Bricovidéo
Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
Bien reçu. La valeur moyenne de la tension de sortie du pont est de l'ordre de 538 V avec une tension simple de 230 V. La valeur crête de la tension redressée est proche de rac(3).Vmax. La tension de sortie instantanée présente une ondulation à 300 Hz. On trouvera aisément les éléments théoriques qui amènent à ces résultats.
La structure du dispositif comporte normalement les panneaux solaires qui fonctionnent en générateur de courant (5 A sous 18 V dans votre exemple) ; le régulateur recharge la batterie de 24 V 1 000 Ah, et l'onduleur autonome, alimenté par le DC 24 V fournit du triphasé 400 V composé. Cet onduleur est normalement apte à débiter sur le réseau.
Je ne vois pas comment va s'inclure dans le système de simulation la tension redressée secteur avec pont PD3 (désignation habituelle).
Pour le pont redresseur double alternance classique (avec une tension instantanée passant deux fois par zéro pendant une alternance secteur), on a coutume de filtrer (lisser) avec un condensateur électrochimique. Cela se fait pour des petits montages, la valeur classique résultant d'un calcul donne à la louche 1 000 µF/A. On ne filtre pas la tension de sortie d'un PD3.
D'autre part la tension de sortie du redresseur éventuel ne sera pas isolée du réseau ; l'électronique peut ne pas supporter.
Beaucoup de zones d'ombres de ce que je comprends de votre configuration.
Si le synoptique est habituel, votre configuration nécessite une étude que l'on ne pourra pas mener à distance ; néanmoins nous pouvons échanger sur quelques détails car vu d'ici, tout n'est pas clair.
Merci d'apporter les précisions nécessaires, ou signaler les mauvaises interprétations.
Cordialement.
La structure du dispositif comporte normalement les panneaux solaires qui fonctionnent en générateur de courant (5 A sous 18 V dans votre exemple) ; le régulateur recharge la batterie de 24 V 1 000 Ah, et l'onduleur autonome, alimenté par le DC 24 V fournit du triphasé 400 V composé. Cet onduleur est normalement apte à débiter sur le réseau.
Je ne vois pas comment va s'inclure dans le système de simulation la tension redressée secteur avec pont PD3 (désignation habituelle).
Pour le pont redresseur double alternance classique (avec une tension instantanée passant deux fois par zéro pendant une alternance secteur), on a coutume de filtrer (lisser) avec un condensateur électrochimique. Cela se fait pour des petits montages, la valeur classique résultant d'un calcul donne à la louche 1 000 µF/A. On ne filtre pas la tension de sortie d'un PD3.
D'autre part la tension de sortie du redresseur éventuel ne sera pas isolée du réseau ; l'électronique peut ne pas supporter.
Beaucoup de zones d'ombres de ce que je comprends de votre configuration.
Si le synoptique est habituel, votre configuration nécessite une étude que l'on ne pourra pas mener à distance ; néanmoins nous pouvons échanger sur quelques détails car vu d'ici, tout n'est pas clair.
Merci d'apporter les précisions nécessaires, ou signaler les mauvaises interprétations.
Cordialement.
09 octobre 2017 à 22:08
Réponse 4 du forum électricité Bricovidéo
Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
Bonjour,
Sur une installation photovoltaïque de cette taille 25 kW et plus, l'onduleur ne reçoit pas en entrée du 24V DC mais plutôt une tension continue entre 430V DC et 800V DC (en mettant en série les panneaux PV).
L'idée est donc de remplacer les panneaux PV par mon système "PD3 ou PD2 + lissage si PD2" pour obtenir une tension positive quasiment continue en entrée de mon onduleur.
Dans mon banc d'essais les charges seront des éléments résistifs pouvant simuler une charge de 25kW par paliers de 5kW via un switch.
NB : dans mon banc de simulation il n'y aura pas de batterie. Les batteries étaient un exemple pour expliquer ce qu'est un régulateur MPPT.
En fonction de la charge (0 kW, 5 kW, 10 kW, 15 kW ou 25 kW) le contrôleur via l'onduleur va exiger au réseau de lui fournir la puissance nécessaire pour supporter la charge. C'est comme ça que j'imagine le fonctionnement de mon banc de simulation photovoltaïque.
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi la tension sortie du redresseur ne sera pas isolée du réseau ? Est-il possible de redresser du 400V AC ? Est-il possible de faire passer au maximum 31A sur un montagne PD2 ou PD3 ? Si c'est le cas pouvez-vous me donner quelques références ?
Sur une montagne PD2 j'ai calculé qu'il me faudrait un condensateur 24mF, pour redresser avec un DeltaV=10 V. Cela vous semble correct et possible (contraintes thermiques, autres...) ?
Merci d'avance.
Sur une installation photovoltaïque de cette taille 25 kW et plus, l'onduleur ne reçoit pas en entrée du 24V DC mais plutôt une tension continue entre 430V DC et 800V DC (en mettant en série les panneaux PV).
L'idée est donc de remplacer les panneaux PV par mon système "PD3 ou PD2 + lissage si PD2" pour obtenir une tension positive quasiment continue en entrée de mon onduleur.
Dans mon banc d'essais les charges seront des éléments résistifs pouvant simuler une charge de 25kW par paliers de 5kW via un switch.
NB : dans mon banc de simulation il n'y aura pas de batterie. Les batteries étaient un exemple pour expliquer ce qu'est un régulateur MPPT.
En fonction de la charge (0 kW, 5 kW, 10 kW, 15 kW ou 25 kW) le contrôleur via l'onduleur va exiger au réseau de lui fournir la puissance nécessaire pour supporter la charge. C'est comme ça que j'imagine le fonctionnement de mon banc de simulation photovoltaïque.
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi la tension sortie du redresseur ne sera pas isolée du réseau ? Est-il possible de redresser du 400V AC ? Est-il possible de faire passer au maximum 31A sur un montagne PD2 ou PD3 ? Si c'est le cas pouvez-vous me donner quelques références ?
Sur une montagne PD2 j'ai calculé qu'il me faudrait un condensateur 24mF, pour redresser avec un DeltaV=10 V. Cela vous semble correct et possible (contraintes thermiques, autres...) ?
Merci d'avance.
10 octobre 2017 à 07:53
Réponse 5 du forum électricité Bricovidéo
Source DC sur onduleur solaire redressage et lissage tension 400V AC
Bonjour. Ce qui est gênant dans votre simulation est que vous voulez utiliser une source de tension au sens scientifique du terme, alors que l'ensemble des panneaux se comporte comme un générateur de courant. Le courant dépend du flux lumineux reçu. A noter qu'il s'agit d'un courant inverse pour les diodes.
On voit mal comment une tension obtenue par redressement pourrait faire cette simulation. Dans votre simulation il faut disposer d'un vrai générateur de courant, sous contrôle, Une telle source de courant existe dans le commerce et l'on en trouve dans certains laboratoires.
Vous désirez une tension continue. Le PD2 n'est pas un redresseur utilisé en électronique de puissance. En électrotechnique on utilise le PD3 car la tension instantanée en sortie est très peu ondulée.
La tension de sortie du redresseur est obtenue avec un système de tension triphasées qui sont fournies par le réseau. L'analyse du fonctionnement montre aisément que la sortie est reliée à l'une ou l'autre des tensions réseau par l'intermédiaire de diodes passantes deux à deux.
Quand on dit que l'on redresse du 400 V AC cela signifie que l'on prend un système de tensions sinusoïdales triphasées simples et composées de valeurs efficaces respectives de 230 V et 400 V. Le montage peut débiter ce qu'on lui demande suivant la valeur de la charge connectée et du dimensionnement des diodes. Le redresseur lui même fournit une tension dont la valeur est indépendante du courant débité. C'est donc bien un générateur de tension non réversible en courant. Et bien entendu non isolé du réseau de par le principe de fonctionnement d'un redresseur alimenté par une banale prise triphasée.
Donc en résumé, vous voulez simuler les panneaux par une tension continue, l'onduleur ne possède pas de batterie. Il semble que votre idée telle qu'elle est ne correspond pas trop aux principes de fonctionnement de ces convertisseurs.
On ne sait pas dans quelle branche vous travaillez et pour qui, mais vous aurez certainement plus de renseignements auprès d'une université ou une grande école. Cela ressemble davantage à un sujet de fin d'études supérieures, au moins pour ce qui concerne le niveau de compétences requis.
Tel que vous présentez le projet nous avons quelques interrogations.
Cordialement.
On voit mal comment une tension obtenue par redressement pourrait faire cette simulation. Dans votre simulation il faut disposer d'un vrai générateur de courant, sous contrôle, Une telle source de courant existe dans le commerce et l'on en trouve dans certains laboratoires.
Vous désirez une tension continue. Le PD2 n'est pas un redresseur utilisé en électronique de puissance. En électrotechnique on utilise le PD3 car la tension instantanée en sortie est très peu ondulée.
La tension de sortie du redresseur est obtenue avec un système de tension triphasées qui sont fournies par le réseau. L'analyse du fonctionnement montre aisément que la sortie est reliée à l'une ou l'autre des tensions réseau par l'intermédiaire de diodes passantes deux à deux.
Quand on dit que l'on redresse du 400 V AC cela signifie que l'on prend un système de tensions sinusoïdales triphasées simples et composées de valeurs efficaces respectives de 230 V et 400 V. Le montage peut débiter ce qu'on lui demande suivant la valeur de la charge connectée et du dimensionnement des diodes. Le redresseur lui même fournit une tension dont la valeur est indépendante du courant débité. C'est donc bien un générateur de tension non réversible en courant. Et bien entendu non isolé du réseau de par le principe de fonctionnement d'un redresseur alimenté par une banale prise triphasée.
Donc en résumé, vous voulez simuler les panneaux par une tension continue, l'onduleur ne possède pas de batterie. Il semble que votre idée telle qu'elle est ne correspond pas trop aux principes de fonctionnement de ces convertisseurs.
On ne sait pas dans quelle branche vous travaillez et pour qui, mais vous aurez certainement plus de renseignements auprès d'une université ou une grande école. Cela ressemble davantage à un sujet de fin d'études supérieures, au moins pour ce qui concerne le niveau de compétences requis.
Tel que vous présentez le projet nous avons quelques interrogations.
Cordialement.
10 octobre 2017 à 23:12
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