Optimisation du Paramétrage de la Fonction EPS du Growatt WIT 100K-HU pour un Fonctionnement Ininterrompu en Réseau Instable

 

WIT 100K-HU

Résumé Exécutif

Les réseaux électriques instables posent un défi majeur aux systèmes d'onduleurs solaires, entraînant des arrêts fréquents et indésirables. Le Growatt WIT 100K-HU, un onduleur hybride triphasé de haute puissance, est conçu avec des capacités de secours (fonction UPS et démarrage à froid) qui sont essentielles pour maintenir la continuité de l'alimentation. Pour garantir un fonctionnement ininterrompu face aux fluctuations du réseau (tensions, fréquences, coupures), il est impératif de configurer minutieusement ses paramètres de détection du réseau, de gérer stratégiquement le système de stockage par batterie et d'optimiser l'utilisation de ses capacités de surcharge et de charge déséquilibrée. Une installation correcte, des mises à jour régulières du micrologiciel et un suivi à distance sont également des piliers pour une résilience accrue du système. Ce rapport fournit des recommandations détaillées pour maximiser la disponibilité de l'onduleur Growatt WIT 100K-HU dans des environnements de réseau difficiles.

1. Introduction : Assurer la Continuité de l'Alimentation avec le Growatt WIT 100K-HU

1.1. Le Défi des Réseaux Instables et la Performance des Onduleurs

Les réseaux électriques caractérisés par une instabilité présentent un défi opérationnel significatif pour les onduleurs solaires connectés au réseau, provoquant des arrêts fréquents et non souhaités. Ces instabilités se manifestent sous diverses formes de problèmes de qualité de l'énergie, incluant les coupures de courant (blackouts), les baisses de tension (brownouts), les creux de tension, les surtensions et les déviations de fréquence. Le Growatt WIT 100K-HU, bien que doté de capacités avancées, est susceptible de réagir à ces fluctuations, ce qui peut déclencher ses mécanismes de protection, entraînant des interruptions de l'alimentation et des risques potentiels pour les équipements connectés. Des situations réelles ont montré que des onduleurs Growatt, notamment des modèles plus anciens, s'arrêtaient en raison de déviations minimes de la fréquence et de la tension du réseau par rapport aux plages acceptables.  

Il est important de comprendre que les arrêts de l'onduleur ne sont pas des défaillances arbitraires, mais plutôt des réponses de ses mécanismes de sécurité intégrés, tels que la surveillance du réseau et l'anti-îlotage, qui réagissent à des conditions de réseau hors spécifications. Bien que cruciaux pour la sécurité et la conformité réglementaire, ces arrêts protecteurs deviennent la cause même des interruptions opérationnelles dans un environnement de réseau instable. Cela met en évidence une tension fondamentale entre le respect strict des codes de réseau et le désir de maintenir une disponibilité continue dans des environnements exigeants. La solution ne consiste donc pas à désactiver ces fonctions de sécurité, mais à configurer intelligemment les seuils de tolérance de l'onduleur et à exploiter ses capacités de secours pour traverser ces perturbations du réseau. Cela exige une compréhension approfondie des codes de réseau et des paramètres ajustables de l'onduleur. L'évolution technologique dans le domaine des onduleurs reflète une tendance claire vers une plus grande adaptabilité du réseau. L'observation selon laquelle les anciens modèles Growatt avaient des tolérances de fréquence fixes, tandis que les plus récents (comme le WIT 100K-HU) offrent des plages ajustables , indique que les fabricants développent des onduleurs capables de s'adapter à des conditions de réseau diverses et moins idéales. Cette évolution suggère que le Growatt WIT 100K-HU de l'utilisateur possède probablement les options de configuration avancées nécessaires pour améliorer sa résilience, ce qui confirme qu'une solution est réalisable par un réglage approprié des paramètres et, potentiellement, des mises à jour du micrologiciel, plutôt que par un remplacement matériel.  

1.2. Présentation des Capacités de Secours (EPS/UPS) du Growatt WIT 100K-HU

Le Growatt WIT 100K-HU est conçu comme un onduleur hybride triphasé de haute puissance, spécifiquement destiné aux applications commerciales et industrielles. Il intègre des capacités de secours robustes, essentielles pour maintenir la continuité de l'alimentation dans des environnements de réseau instables.

Ses principales capacités incluent :

• Fonctionnalité UPS (Uninterruptible Power Supply) : L'onduleur offre un temps de transfert rapide entre le mode réseau et le mode hors réseau, de ≤16,6 ms. Ce temps est crucial pour maintenir l'alimentation des charges sensibles sans interruption perceptible pendant les défaillances du réseau. Cette performance s'aligne avec la définition d'un onduleur, offrant une protection quasi instantanée en basculant vers l'énergie stockée.  

• Démarrage à froid (Black Start) : Cette capacité permet à l'onduleur d'initier le fonctionnement du système et d'alimenter les charges connectées directement à partir des sources photovoltaïques (PV) et/ou des batteries, même en l'absence totale de réseau. Cette fonction est inestimable après des coupures prolongées.  

• Prise en charge de charge déséquilibrée à 100% : Pendant le fonctionnement en mode secours, l'onduleur peut gérer des charges inégalement réparties sur ses trois phases sans dégradation des performances ni déclenchement. C'est un avantage significatif pour les systèmes électriques commerciaux et industriels où l'équilibrage des charges est souvent imparfait.  

• Capacité de surcharge CA continue de 110% : L'onduleur peut supporter une charge continue dépassant sa capacité nominale de 10% , et même plus pour de courtes durées (par exemple, 110-120% pendant 200 ms). Cette caractéristique est vitale pour gérer les courants d'appel des moteurs et autres charges inductives sans provoquer d'arrêts protecteurs.  

• Configuration système évolutive : Le système WIT 100K-HU peut être étendu jusqu'à 300 kW en connectant plusieurs onduleurs en parallèle , offrant une flexibilité pour les besoins énergétiques croissants.  

Le temps de transfert spécifié de ≤16,6 ms pour le WIT 100K-HU est nettement plus rapide que la plage typique de 2 ms à 250 ms pour un système EPS standard. Ce temps de transfert rapide positionne l'onduleur fermement dans les caractéristiques de performance d'un système d'alimentation sans interruption (UPS), en particulier un onduleur line-interactive ou même un onduleur online à haute efficacité. Cette distinction est cruciale car elle implique que l'onduleur peut protéger les équipements électroniques très sensibles (par exemple, l'infrastructure informatique, les dispositifs médicaux) contre les perturbations de puissance même momentanées. L'utilisateur doit donc considérer la sortie de secours du WIT 100K-HU comme une alimentation de qualité UPS. Cela signifie qu'il peut prendre en charge de manière fiable les équipements sensibles et critiques, offrant un niveau de protection supérieur à celui d'un système conçu uniquement pour les charges d'urgence (EPS). Cette compréhension est essentielle pour maximiser la valeur de l'onduleur dans un environnement de réseau difficile.  

La capacité de connecter plusieurs unités WIT 100K-HU en parallèle pour atteindre jusqu'à 300 kW s'aligne directement avec le principe de redondance "N+1" observé dans les grands environnements UPS. Cela signifie que pour les opérations commerciales ou industrielles véritablement critiques, le système peut être conçu pour tolérer la défaillance d'un seul onduleur sans interrompre l'alimentation des charges essentielles. Pour les environnements ayant des exigences de temps de disponibilité extrêmement élevées et un réseau instable, se fier à un seul onduleur pourrait ne pas être suffisant. La mise en œuvre d'une configuration parallèle multi-onduleurs offre un niveau supérieur de fiabilité et de tolérance aux pannes, assurant un fonctionnement continu même pendant la maintenance de l'équipement ou des défaillances inattendues de l'onduleur, dépassant ainsi la simple fonction de secours pour une solution d'assurance d'alimentation plus robuste et de niveau entreprise.  

2. Comprendre la Fonctionnalité EPS/UPS pour un Fonctionnement Ininterrompu

2.1. Différencier EPS et UPS dans les Onduleurs Hybrides

Il est essentiel de comprendre les différences nuancées entre les systèmes d'alimentation de secours (EPS) et les systèmes d'alimentation sans interruption (UPS), car ces distinctions influencent les attentes en matière de continuité de l'alimentation. Bien que les deux fournissent une alimentation de secours, leurs philosophies de conception, leurs temps de transfert et leurs applications prévues varient considérablement.

• UPS (Uninterruptible Power Supply) : Conçu pour les charges critiques qui ne peuvent tolérer aucune interruption de courant, même de quelques millisecondes. Les systèmes UPS offrent généralement des temps de transfert quasi-instantanés (souvent <10 ms, voire 0 ms pour les systèmes UPS "online" à double conversion) en maintenant l'onduleur en ligne ou en basculant rapidement vers l'alimentation par batterie. Ils sont principalement utilisés pour les équipements électroniques sensibles tels que les ordinateurs, les serveurs, les centres de données et les équipements médicaux, où l'intégrité des données et le fonctionnement continu sont primordiaux.  

• EPS (Emergency Power Supply) : A généralement un temps de conversion ou de transfert plus long, allant de 2 ms à 250 ms. Les systèmes EPS sont généralement conçus pour l'éclairage de secours, les systèmes de protection incendie ou d'autres charges où une brève interruption est acceptable. Leur objectif principal est souvent lié à la sécurité, se concentrant sur la prévention des catastrophes majeures plutôt que sur la sauvegarde des données.  

Le Growatt WIT 100K-HU est commercialisé avec une "fonction UPS" et affiche un temps de transfert rapide de ≤16,6 ms. Cette métrique de performance, comparée aux temps de transfert typiques des EPS (2 ms-250 ms) et aux caractéristiques des UPS (quasi-instantanés) , indique que le WIT 100K-HU fonctionne efficacement comme un UPS de haute performance, de type line-interactive ou même online, pour ses charges de secours. Il transcende la définition de base d'un EPS. L'utilisateur doit donc considérer la sortie de secours du WIT 100K-HU comme une alimentation de qualité UPS. Cela signifie qu'il peut prendre en charge de manière fiable les équipements sensibles et critiques, offrant un niveau de protection supérieur à celui d'un système conçu uniquement pour les charges d'urgence (EPS). Cette compréhension est essentielle pour maximiser la valeur de l'onduleur dans un environnement de réseau difficile.  

2.2. Les Fonctionnalités de Transfert Transparent et de Démarrage à Froid du WIT 100K-HU

Le Growatt WIT 100K-HU est spécifiquement conçu pour assurer des transitions de puissance fluides lors des perturbations du réseau, ce qui est une pierre angulaire de sa capacité de "fonctionnement ininterrompu".

• Transfert Transparent : Dès la détection d'une défaillance du réseau, l'onduleur bascule automatiquement et rapidement du mode connecté au réseau au mode hors réseau (ou "îlot"). Cette transition se produit en seulement ≤16,6 ms , garantissant que les charges critiques connectées subissent une perturbation minimale, voire aucune. Dans ce "mode îlot", l'onduleur se déconnecte du réseau électrique et alimente les charges de secours désignées uniquement à partir de sa batterie et/ou de ses sources PV.  

• Capacité de Démarrage à Froid (Black Start) : Cette fonction permet au WIT 100K-HU d'initier la production d'énergie et de mettre le système en ligne à partir d'un état d'arrêt complet, même en l'absence totale d'alimentation du réseau. Il tire l'énergie initiale des batteries connectées ou directement du champ PV (si la lumière du soleil est suffisante) pour alimenter les charges critiques. C'est particulièrement avantageux après des coupures de réseau prolongées ou lors de la mise en service initiale du système dans des scénarios hors réseau.  

La capacité de l'onduleur à passer en "mode îlot" et sa mention explicite de la "protection anti-îlotage" ne se limitent pas à la fourniture de secours ; ce sont des fonctions de sécurité critiques. L'anti-îlotage garantit que l'onduleur se déconnecte du réseau lorsque celui-ci tombe en panne, empêchant ainsi l'alimentation d'un réseau défaillant, ce qui pourrait mettre en danger les travailleurs des services publics ou endommager les équipements. Le temps de transfert rapide (≤16,6 ms) garantit que cette déconnexion de sécurité est pratiquement imperceptible pour les charges critiques. La sensibilité de l'onduleur aux paramètres du réseau (tension, fréquence) est donc un impératif de sécurité. Bien qu'elle provoque des arrêts dans un réseau instable, il s'agit d'une réponse contrôlée. Une configuration appropriée (discutée dans la section 3.1) vise à équilibrer cette exigence de sécurité avec la continuité opérationnelle en élargissant les seuils acceptables là où c'est permis, plutôt que de contourner la fonction anti-îlotage.  

La capacité de démarrage à froid signifie que le système ne dépend pas du réseau pour le démarrage initial après un arrêt complet. C'est un facteur clé pour une véritable indépendance énergétique pendant les pannes prolongées ou dans les endroits éloignés. Cela transforme le système d'un simple "système de secours" en un système "autonome" dans certains scénarios. Pour l'utilisateur dans un réseau instable, le démarrage à froid garantit que même si le réseau est en panne pendant une période prolongée, le système peut redémarrer et alimenter les charges critiques dès qu'une production PV ou une charge de batterie suffisante est disponible, sans intervention manuelle ni attente du rétablissement du réseau. Cela améliore considérablement la résilience et l'autonomie globales du système d'alimentation.  

2.3. Identification et Priorisation des Charges Critiques pour la Sauvegarde

Pour utiliser efficacement les capacités de secours du Growatt WIT 100K-HU et assurer un fonctionnement continu là où cela compte le plus, une évaluation et une classification méticuleuses des charges électriques sont essentielles. Cela implique de distinguer les charges "critiques" des charges "non critiques".

• Définition des charges critiques : Ce sont les charges absolument nécessaires au maintien des opérations essentielles, à la sécurité ou à l'intégrité des données. Elles doivent rester alimentées sans interruption pendant une panne de réseau. Les exemples incluent les serveurs, les équipements de télécommunications, les systèmes de survie, l'éclairage de secours, les systèmes de sécurité et les unités de réfrigération.  

• Définition des charges non critiques : Ce sont les charges qui peuvent être temporairement déconnectées ou mises hors tension pendant une panne sans conséquences graves immédiates. Les exemples incluent l'éclairage général des bureaux, les systèmes CVC, les chauffe-eau, les machines à laver et les gros appareils de cuisson.  

• Priorisation et délestage des charges : Une fois les charges critiques identifiées, elles doivent être hiérarchisées en fonction de leur importance et de la durée requise de l'alimentation de secours. Dans un scénario de secours, l'onduleur alimentera principalement ces charges critiques désignées à partir de la batterie et du PV. Un délestage intelligent des charges, manuel ou automatique, peut être mis en œuvre pour gérer la consommation d'énergie, prolonger l'autonomie de la batterie et prévenir les surcharges du système.  

• Panneau de charges critiques dédié : Pour des performances de secours optimales et une gestion simplifiée, les charges critiques doivent être câblées à un sous-panneau dédié, souvent appelé "panneau de charges critiques", qui est ensuite connecté à la sortie de secours de l'onduleur. Cette séparation physique garantit que seuls les circuits essentiels sont alimentés pendant une panne, ce qui permet d'économiser l'énergie de la batterie.  

La mention répétée d'un "panneau de charges critiques" et de connexions séparées pour les charges de secours indique qu'il ne s'agit pas d'une simple fonctionnalité optionnelle, mais d'une exigence architecturale fondamentale pour une sauvegarde efficace. Sans un panneau dédié, l'onduleur tenterait d'alimenter toutes les charges connectées, ce qui entraînerait probablement une décharge rapide de la batterie ou des déclenchements de surcharge pendant une panne. L'utilisateur doit donc s'assurer que son système électrique comprend un panneau de charges critiques physiquement séparé. Ce choix de conception a un impact direct sur l'efficacité et la durée de vie de l'alimentation de secours, permettant à l'onduleur de concentrer ses ressources limitées en batterie sur des fonctions véritablement essentielles et empêchant le système d'être submergé par des demandes non critiques.  

La classification détaillée des charges alimente directement les calculs de dimensionnement des batteries. Une évaluation précise des besoins en énergie des charges critiques et de la durée de fonctionnement souhaitée est primordiale. Surestimer les charges critiques conduit à un système de batterie inutilement coûteux et surdimensionné, tandis que sous-estimer peut entraîner une durée de secours insuffisante. L'évaluation initiale des charges est une étape d'ingénierie critique qui influence directement les dépenses d'investissement et l'efficacité opérationnelle de l'ensemble du système de secours. Il ne s'agit pas seulement de savoir ce qui  

peut être sauvegardé, mais ce qui doit l'être, et pendant combien de temps, afin d'atteindre le niveau souhaité de continuité de l'alimentation de manière efficace.

Le tableau suivant présente une classification des charges, utile pour la planification de la sauvegarde :

Tableau 1 : Classification des Charges Critiques et Non-Critiques

Catégorie de Charge	Exemples Spécifiques	Classification	Priorité de Sauvegarde	Tolérance à l'Interruption	Demande de Puissance Typique (kW)	Justification de la Classification
Infrastructure IT	Serveurs, routeurs réseau, commutateurs, systèmes de stockage de données	Critique	Élevée	Zéro	0.5-5 kW	Intégrité des données, continuité des opérations, communication
Services Essentiels	Éclairage de secours, systèmes de sécurité, alarmes incendie, pompes à eau critiques	Critique	Élevée	Courte (secondes)	0.1-3 kW	Sécurité des personnes, conformité réglementaire, fonctions vitales
Équipements Médicaux	Ventilateurs, moniteurs patients, réfrigérateurs pour médicaments	Critique	Élevée	Zéro	0.5-10 kW	Soutien vital, préservation des échantillons, continuité des soins
Réfrigération	Réfrigérateurs, congélateurs (commerciaux/industriels)	Critique	Moyenne	Courte (minutes)	0.5-5 kW	Préservation des denrées périssables, produits sensibles
HVAC	Systèmes de climatisation, chauffage (zones critiques)	Essentiel	Moyenne	Courte (minutes)	5-50+ kW	Confort des occupants, protection des équipements sensibles à la température
Appareils Généraux	Éclairage non essentiel, prises de bureau, petits appareils	Non-Essentiel	Faible	Longue (minutes/heures)	0.1-2 kW	Confort, commodité
Grosses Charges	Chauffe-eau électriques, machines à laver, fours, pompes de piscine	Non-Essentiel	Très Faible	Longue (heures)	5-20+ kW	Consommation élevée, non critique pour la continuité immédiate

3. Configuration Avancée pour la Résilience du Réseau

3.1. Optimisation des Paramètres de Détection du Réseau (Tension et Fréquence)

La capacité du Growatt WIT 100K-HU à fonctionner en continu dans un réseau instable dépend fortement de la configuration de ses paramètres de détection du réseau. Les onduleurs sont conçus pour se déconnecter du réseau si la tension ou la fréquence dévient au-delà des seuils spécifiés, principalement pour des raisons de sécurité et de conformité aux codes de réseau. Dans un réseau instable, ces déconnexions protectrices peuvent devenir des désagréments fréquents. Bien que la sécurité soit primordiale, des ajustements stratégiques dans les limites autorisées peuvent améliorer le temps de fonctionnement.  

• Exploitation des paramètres du code de réseau (par exemple, G98, G99) pour une tolérance plus large :

  • L'onduleur fonctionne selon les codes de réseau sélectionnés (par exemple, EN50549-1, G99, VDE 4105). Certains codes de réseau, tels que G98 (pour une exportation jusqu'à 16 A par phase) et G99 (pour une exportation supérieure à 16 A par phase), offrent des plages de tolérance de tension et de fréquence plus larges par rapport aux réglages par défaut. Par exemple, ces codes peuvent étendre la limite de déconnexion haute tension à 262,2 V et la limite de fréquence maximale à 52 Hz, tout en fournissant des limites basses de 184 V et 47,50 Hz respectivement. Le choix du code de réseau approprié en fonction des réglementations régionales et de la puissance d'exportation du système est crucial.  

• Ajustement des paramètres de niveau de tension pour les conditions instables :

  • Dans le cadre de codes de réseau spécifiques, l'onduleur peut offrir des paramètres de "Niveau de tension" (par exemple, Niveau 0, Niveau 1, Niveau 2) qui définissent davantage les seuils de tension opérationnels. Le choix d'un niveau avec une fenêtre opérationnelle plus large (par exemple, "Niveau de tension 1" avec une plage de 184,0 V-262,2 V, par opposition à "Niveau de tension 0" avec 195,5 V-253 V) peut réduire considérablement les déclenchements intempestifs causés par des fluctuations mineures du réseau. Ces valeurs de "Niveau de tension" dépendent du code de région sélectionné.  

Bien que l'ajustement des paramètres du réseau pour une tolérance plus large puisse réduire les arrêts de l'onduleur, cela introduit un compromis. Le fonctionnement de l'onduleur sous des fluctuations de réseau plus larges signifie que les charges connectées au système (même celles du côté secours pendant le fonctionnement connecté au réseau) pourraient être exposées à une qualité d'énergie inférieure. L'onduleur se protège, mais l'utilisateur doit prendre en compte la sensibilité de ses équipements connectés. Une évaluation des risques est donc recommandée. Pour les charges très sensibles, même avec des tolérances d'onduleur plus larges, des équipements de conditionnement d'énergie supplémentaires (par exemple, des parasurtenseurs, des conditionneurs de ligne) pourraient être nécessaires sur le panneau de charges critiques pour assurer une protection optimale. Cela souligne que la configuration de l'onduleur n'est qu'une partie d'une stratégie plus large de qualité de l'énergie.  

Les discussions sur les forums avertissent explicitement que l'augmentation de la tension à l'onduleur, provoquant des arrêts, peut être due à un câblage sous-dimensionné entre l'onduleur et le tableau de distribution principal, plutôt qu'à une tension de réseau instable. L'onduleur "voit" une tension plus élevée en raison de l'impédance dans les fils minces lorsqu'il injecte de la puissance. Avant d'effectuer des ajustements logiciels importants aux paramètres du réseau, l'utilisateur doit impérativement vérifier physiquement la taille du câblage CA (calibre du câble) entre l'onduleur et le tableau principal. La résolution des déficiences de câblage interne peut souvent éliminer les problèmes d' "instabilité du réseau" apparents, offrant une base plus stable pour le fonctionnement de l'onduleur et évitant des modifications de paramètres inutiles qui pourraient compromettre la sécurité ou la conformité.  

Il est fortement déconseillé d'utiliser les "modes de réponse de la qualité de l'énergie" de Growatt, tels que Volt-Var ou Volt-Watt, pour résoudre les problèmes d'augmentation de tension. Ces problèmes sont souvent causés par d'autres onduleurs PV dans le voisinage et ne peuvent pas être résolus efficacement en ajustant un seul onduleur. Il est préférable de se concentrer sur les seuils directs des paramètres du réseau (limites de tension et de fréquence) et les vérifications d'installation physique plutôt que d'essayer de compenser les problèmes systémiques du réseau par des fonctions avancées de qualité de l'énergie. Cela simplifie le dépannage et évite les configurations potentiellement inefficaces ou contre-productives.  

Le tableau suivant fournit des ajustements recommandés pour les paramètres du réseau :

Tableau 2 : Ajustements Recommandés des Paramètres de Réseau pour Réseaux Instables (Growatt WIT 100K-HU)

Paramètre	Plage par Défaut/Typique (Manuel)	Réglage Ajusté (Exemple)	Nouvelle Plage (Exemple)	Méthode d'Ajustement	Considération/Avertissement Clé
Code de Réseau	Dépend de la région (ex: EN50549-1)	G98 (≤16A/phase) ou G99 (>16A/phase)	N/A (change les plages sous-jacentes)	Application ShinePhone ou Page Web ShineServer	Vérifier les réglementations locales du réseau avant tout changement.
Niveau de Tension	Niveau 0 (ex: 195.5V-253V)	Niveau 1	184.0V-262.2V	Application ShinePhone ou Page Web ShineServer	L'impact sur les charges connectées doit être évalué.
Limite Haute Tension du Réseau	+10% de la tension nominale (ex: 440V pour 400V)	262.2V (pour 230V nominal)	N/A (dépend du code de réseau/niveau)	Application ShinePhone ou Page Web ShineServer	Vérifier d'abord le calibre du câblage CA pour éviter les chutes de tension.
Limite Basse Tension du Réseau	-15% de la tension nominale (ex: 340V pour 400V)	184.0V (pour 230V nominal)	N/A (dépend du code de réseau/niveau)	Application ShinePhone ou Page Web ShineServer	Assurer que la tension ne tombe pas trop bas la nuit.
Limite Haute Fréquence du Réseau	55 Hz ou 65 Hz	52 Hz	N/A (dépend du code de réseau)	Application ShinePhone ou Page Web ShineServer	Les ajustements de fréquence sont souvent plus limités.
Limite Basse Fréquence du Réseau	45 Hz ou 55 Hz	47.50 Hz	N/A (dépend du code de réseau)	Application ShinePhone ou Page Web ShineServer	Peut affecter la stabilité des équipements sensibles à la fréquence.

3.2. Gestion Stratégique des Batteries pour une Disponibilité Prolongée

Le système de stockage d'énergie par batterie est le composant central qui permet l'alimentation ininterrompue du Growatt WIT 100K-HU pendant les coupures de réseau. Une gestion efficace de la batterie, comprenant un dimensionnement approprié et une configuration intelligente du mode de fonctionnement, est cruciale pour maximiser la durée de la sauvegarde et assurer la longévité de la batterie.

• Dimensionnement de la batterie et planification de la capacité pour les charges critiques :

  • Un dimensionnement précis de la batterie est primordial et est directement lié à la consommation électrique totale (en Watts) des charges critiques identifiées et à la durée souhaitée de l'alimentation de secours (en heures). La consommation totale d'énergie est calculée en Watt-heures (Wh) ou en kilowatt-heures (kWh). Il est vital de prendre en compte l'efficacité de la batterie (s'attendre à ce que 80-90% de la capacité nominale soit utilisable) et d'ajouter une marge de sécurité pour assurer des performances fiables. Le WIT 100K-HU est compatible avec les batteries Li-ion haute tension, fonctionnant généralement dans une plage de tension de 750-1000V.  

• Configuration des modes de fonctionnement de la batterie (par exemple, Priority Backup, Self Supply) :

  • Les onduleurs hybrides comme le WIT 100K-HU offrent divers modes de fonctionnement configurables pour gérer intelligemment le flux d'énergie entre le PV solaire, la batterie et le réseau. La sélection du mode approprié est essentielle pour assurer la disponibilité de la batterie en cas de coupure de réseau.  

    • Mode Auto-consommation (Self Supply) : Dans ce mode, l'onduleur privilégie l'alimentation des charges locales directement à partir du PV et/ou de l'énergie stockée dans la batterie, visant à minimiser ou annuler l'importation du réseau. L'excédent d'énergie solaire est d'abord utilisé pour charger la batterie, et ce n'est qu'ensuite que tout surplus est réinjecté dans le réseau. Si l'énergie PV et de la batterie est insuffisante, le système tire de manière transparente l'énergie restante du réseau. Ce mode maintient généralement une réserve minimale d'état de charge (SOC) (par exemple, 30% par défaut) pour assurer la disponibilité de l'énergie pour l'îlotage pendant une panne.  

    • Mode Sauvegarde Prioritaire (Priority Backup) : Ce mode donne explicitement la priorité au maintien de la batterie complètement chargée et prête pour une interruption du réseau. Il utilise d'abord l'énergie solaire disponible pour la charge ; si la production solaire est insuffisante, l'énergie du réseau est utilisée pour accélérer la charge de la batterie. Dans ce mode, les batteries n'exportent généralement pas d'énergie excédentaire vers le réseau.  

    • Mode Sauvegarde Propre (Clean Backup) : Similaire à la Sauvegarde Prioritaire, mais la batterie est chargée exclusivement par l'énergie solaire pour assurer sa disponibilité en cas d'interruptions du réseau.  

Simplement avoir une batterie ne suffit pas ; elle doit être suffisamment chargée lorsqu'une panne de réseau se produit. Des modes comme "Sauvegarde Prioritaire" sont cruciaux car ils garantissent activement que la batterie est maintenue à un état de charge élevé, même si cela implique de puiser de l'énergie du réseau. Cela contraste avec les modes axés uniquement sur l'auto-consommation ou l'exportation vers le réseau, qui pourraient laisser la batterie déchargée à des moments critiques. Pour les utilisateurs dans des environnements de réseau instables, la configuration de l'onduleur pour prioriser la charge de la batterie à des fins de secours (par exemple, "Sauvegarde Prioritaire" ou "Sauvegarde Propre" si l'énergie solaire est constamment suffisante) est primordiale. Cela assure une préparation maximale aux perturbations du réseau, contribuant directement à l'alimentation ininterrompue souhaitée.  

Le WIT 100K-HU prend en charge la communication BMS via RS485/CAN , et une communication en boucle fermée entre la batterie et l'onduleur est fortement recommandée. Cette communication directe permet à l'onduleur de surveiller précisément l'état de charge (SOC) de la batterie, sa tension, sa température et sa santé, permettant des algorithmes de charge et de décharge optimaux. Sans elle, l'onduleur se fie à des estimations moins précises basées sur la tension, ce qui peut entraîner une dégradation prématurée de la batterie, une durée de vie réduite ou des performances de secours inefficaces. L'utilisateur doit s'assurer que le système de batterie lithium-ion choisi est entièrement compatible avec les protocoles de communication BMS du Growatt WIT 100K-HU. C'est une exigence technique critique pour maximiser la durée de vie de la batterie, assurer un fonctionnement sûr et garantir une alimentation de secours fiable, protégeant ainsi l'investissement significatif dans le stockage d'énergie.  

3.3. Exploiter la Capacité de Surcharge et la Prise en Charge des Charges Déséquilibrées

Les capacités avancées du Growatt WIT 100K-HU en matière de gestion de la surcharge et des charges déséquilibrées sont particulièrement avantageuses pour les environnements commerciaux et industriels, où les demandes de puissance peuvent être dynamiques et inégalement réparties.

• Capacité de surcharge : La capacité de l'onduleur à fournir une surcharge CA continue de 110% et même plus pour de courtes durées (110-120% pendant 200 ms) est cruciale. Cette fonctionnalité permet à l'onduleur de traverser les surtensions momentanées causées par le démarrage de charges inductives telles que les moteurs, les pompes ou les grandes unités CVC, empêchant les arrêts immédiats qui se produiraient autrement si la charge dépassait brièvement la valeur nominale.  

• Prise en charge de charge déséquilibrée à 100% : Dans les systèmes électriques triphasés, il est courant que les charges soient inégalement réparties sur les phases. La capacité du WIT 100K-HU à prendre en charge une charge déséquilibrée à 100% pendant le fonctionnement de secours signifie qu'il peut fournir sa pleine puissance de sortie même si une phase est fortement chargée tandis que les autres sont légèrement chargées, sans compromettre la stabilité ou les performances. Cela simplifie la conception et la gestion des panneaux de charges critiques, car un équilibrage parfait des charges est souvent impraticable.  

De nombreuses charges industrielles et commerciales, en particulier celles avec des moteurs ou des compresseurs, présentent des courants d'appel élevés au démarrage. Sans une capacité de surcharge suffisante, l'onduleur se déclencherait à chaque activation d'une telle charge pendant la sauvegarde. La capacité de surcharge continue de 110% et la capacité de surtension de courte durée du WIT 100K-HU répondent directement à ce problème, permettant au système d'absorber ces pics transitoires sans interruption. De même, la capacité de charge déséquilibrée à 100% empêche les déclenchements dans les systèmes triphasés où la distribution de la charge peut être inégale. Ces caractéristiques contribuent directement à la "continuité de fonctionnement" en garantissant que l'onduleur peut gérer de manière fiable les demandes réelles des charges commerciales et industrielles, qui incluent souvent des courants d'appel élevés et une distribution déséquilibrée.  

4. Considérations Supplémentaires pour la Robustesse et la Maintenance

4.1. Importance d'une Installation et d'un Câblage Appropriés

Une installation et un câblage méticuleux sont fondamentaux pour la performance et la sécurité à long terme du Growatt WIT 100K-HU, en particulier dans des environnements de réseau instables.

• Précautions de Sécurité : Toutes les opérations doivent être effectuées par des techniciens qualifiés. Avant de connecter les câbles, il est impératif de s'assurer que les interrupteurs CC de l'onduleur sont en position "OFF" et que les disjoncteurs CA et de batterie sont également coupés. Le non-respect de ces instructions peut entraîner des chocs électriques graves en raison des tensions élevées présentes.  

• Mise à la Terre : La connexion du câble de terre à l'onduleur est la première étape essentielle, à effectuer avant toute autre connexion, pour prévenir les blessures corporelles ou les dommages à l'appareil. Tous les boîtiers métalliques non porteurs de courant du système de stockage d'énergie, y compris le rack, le boîtier de combinaison, le tableau de distribution, l'onduleur et la batterie, doivent être correctement mis à la terre. Dans un système avec plusieurs onduleurs WIT connectés en parallèle, les boîtiers de tous les onduleurs, les racks métalliques des modules PV et les batteries doivent être connectés à la même zone pour assurer une liaison équipotentielle.  

• Spécifications des Câbles : Il est crucial de respecter les spécifications de câble recommandées par le fabricant. Par exemple, pour les modèles 75K/100K du WIT-HU, un câble de charge de 70 mm² est recommandé, et un câble de réseau de 150 mm². Des vérifications de la taille des fils entre l'onduleur et le tableau de distribution principal sont essentielles, car un câblage sous-dimensionné peut entraîner une augmentation de la tension à l'onduleur, simulant une instabilité du réseau et provoquant des déclenchements. Tous les terminaux doivent être correctement connectés et serrés pour éviter les connexions lâches, la surchauffe et les dommages à l'appareil.  

• Facteurs Environnementaux : L'onduleur doit être installé dans un endroit sec et bien ventilé, à l'abri de la lumière directe du soleil pour éviter la surchauffe et la dégradation des performances. La plage de température de fonctionnement du WIT 100K-HU est de -30°C à 60°C.  

• Conformité aux Codes Électriques : Toutes les installations électriques doivent être conformes aux normes et réglementations locales et nationales en matière de câblage, telles que le National Electrical Code (NEC) aux États-Unis (ANSI/NFPA 70), y compris les articles 690 (Systèmes PV), 705 (Sources de production d'énergie), 480 (Batteries de stockage) et 706 (Systèmes de stockage d'énergie).  

• Exigences de Coupure Rapide (Rapid Shutdown) : Les systèmes photovoltaïques doivent intégrer une fonction de coupure rapide, comme spécifié par le NEC 2014 et 2017, pour la sécurité des intervenants d'urgence.  

• Dispositifs de Protection contre les Surtensions (SPD) : L'onduleur WIT 100K-HU est équipé de SPD de type II sur les côtés PV (CC) et CA. Il est recommandé d'installer des équipements de protection contre les surtensions supplémentaires entre le câble CC de l'onduleur et le module photovoltaïque, ainsi qu'à la sortie CA entre l'onduleur et le réseau, conformément à la norme IEC61643-21.  

4.2. Mises à Jour du Micrologiciel pour une Stabilité Améliorée du Réseau

Les mises à jour du micrologiciel sont essentielles pour le Growatt WIT 100K-HU, car elles améliorent les performances, ajoutent de nouvelles fonctionnalités et renforcent la sécurité du système. Les versions plus récentes du micrologiciel peuvent notamment offrir une tolérance accrue aux fluctuations du réseau, ce qui est crucial dans des environnements instables.  

Growatt propose généralement deux méthodes pour mettre à jour le micrologiciel de ses onduleurs :

• Mise à jour locale via le port USB : Cette méthode implique l'utilisation d'une clé USB préparée avec les fichiers de micrologiciel appropriés. Il est crucial de s'assurer que la clé USB est formatée en FAT32 et que les fichiers sont placés dans le répertoire racine. Avant de commencer la mise à jour, l'onduleur doit être mis hors tension (AC et DC) pour éviter tout dommage ou perte de données. Après l'insertion de la clé USB, l'onduleur devrait démarrer le processus automatiquement.  

• Mise à jour à distance : Cette méthode est généralement effectuée par le support technique de Growatt via la plateforme ShineServer. Une condition préalable importante pour les mises à jour à distance est que le routeur WiFi ne soit pas connecté à la sortie UPS de l'onduleur, car l'onduleur redémarre pendant la mise à jour et l'alimentation électrique (EPS) pourrait être interrompue.  

Il est impératif de toujours vérifier la dernière version officielle du micrologiciel sur le site web de Growatt ou auprès de leur support technique. Des mises à jour incorrectes ou l'utilisation de versions obsolètes peuvent entraîner des régressions de performance, comme cela a été observé avec des mises à jour qui ont en fait déclassé le micrologiciel à des versions antérieures. Les mises à jour régulières contribuent à la longévité et à la fiabilité des systèmes d'onduleurs solaires, en les protégeant contre les menaces de sécurité potentielles et en assurant un fonctionnement optimal.  

4.3. Surveillance et Dépannage à Distance

La surveillance et le dépannage à distance sont des outils précieux pour maintenir la stabilité du Growatt WIT 100K-HU, en particulier dans un environnement de réseau instable.

• Surveillance en Temps Réel : L'onduleur peut être surveillé via l'application ShinePhone et la page web ShineServer. Ces plateformes permettent de visualiser en temps réel l'état du système, les flux d'énergie (PV, batterie, réseau, charge), et de recevoir des alertes en cas d'anomalies. Cela permet une détection rapide des problèmes liés au réseau, tels que les tensions ou fréquences hors plage, et d'autres avertissements.  

• Accès aux Sections de Dépannage : Le manuel d'utilisation du Growatt WIT 50-100K-HU comprend une section de dépannage détaillée qui répertorie les codes d'avertissement et d'erreur, avec leurs descriptions et les solutions suggérées. Par exemple, les avertissements 301 et 302 indiquent respectivement que la tension ou la fréquence du réseau est hors de la plage admissible, avec des suggestions pour vérifier ces paramètres. Les erreurs telles que "AC V Outrange" ou "AC F Outrange" signalent des problèmes plus graves nécessitant l'intervention d'un technicien qualifié.  

• Assistance Technique : En cas de problèmes persistants ou d'erreurs indiquant des dommages à l'appareil, il est fortement recommandé de contacter le support technique de Growatt. Leurs experts peuvent fournir des diagnostics plus approfondis et des solutions spécifiques, notamment pour les problèmes de micrologiciel ou les configurations avancées.  

L'utilisation proactive de ces outils de surveillance permet non seulement de réagir rapidement aux perturbations du réseau, mais aussi d'identifier des tendances ou des problèmes sous-jacents qui pourraient affecter la performance du système à long terme.

5. Conclusions et Recommandations

Pour assurer un fonctionnement ininterrompu du Growatt WIT 100K-HU face à un réseau instable, une approche multifacette combinant une configuration logicielle précise, une installation matérielle rigoureuse et une gestion proactive est indispensable. Le WIT 100K-HU, avec sa fonction UPS intégrée et son temps de transfert rapide (≤16,6 ms), est intrinsèquement capable de maintenir l'alimentation des charges critiques.

Les recommandations clés pour optimiser la résilience du système sont les suivantes :

1. Identification et Séparation des Charges Critiques : Évaluez méticuleusement toutes les charges pour distinguer celles qui sont critiques et ne tolèrent aucune interruption. Câblez ces charges à un panneau de charges critiques dédié, connecté à la sortie de secours de l'onduleur. Cette séparation est fondamentale pour concentrer l'énergie de secours sur les besoins essentiels et éviter les surcharges.  

2. Dimensionnement Stratégique de la Batterie : Calculez précisément la capacité de la batterie nécessaire en fonction de la puissance cumulée des charges critiques et de la durée de sauvegarde souhaitée. Intégrez des marges de sécurité et tenez compte de l'efficacité de la batterie. Assurez une compatibilité totale de la batterie avec le système de gestion de batterie (BMS) de l'onduleur via une communication en boucle fermée pour optimiser la durée de vie et la performance.  

3. Optimisation des Paramètres de Détection du Réseau : Ajustez les seuils de tension et de fréquence de l'onduleur via l'application ShinePhone ou la page web ShineServer. Envisagez d'utiliser des codes de réseau (comme G98 ou G99) et des niveaux de tension qui offrent des plages de tolérance plus larges, tout en respectant les réglementations locales. Il est crucial de vérifier d'abord le calibre du câblage CA entre l'onduleur et le tableau principal, car un câblage sous-dimensionné peut simuler des problèmes de réseau. Évitez de modifier les modes de réponse de la qualité de l'énergie pour des problèmes de tension locaux qui sont souvent systémiques.  

4. Installation et Câblage Rigoureux : Assurez-vous que l'installation est effectuée par des techniciens qualifiés, en respectant scrupuleusement toutes les précautions de sécurité. Une mise à la terre adéquate et l'utilisation de câbles de calibre approprié avec des connexions sécurisées sont impératives. L'installation de dispositifs de protection contre les surtensions supplémentaires (SPD) est recommandée.  

5. Mises à Jour Régulières du Micrologiciel : Maintenez le micrologiciel de l'onduleur à jour en téléchargeant les dernières versions officielles via USB ou le support Growatt. Les mises à jour peuvent améliorer la tolérance au réseau et la stabilité générale du système.  

6. Utilisation de la Surveillance à Distance : Exploitez l'application ShinePhone et la page web ShineServer pour un suivi en temps réel des performances du système et des alertes. Cela permet un dépannage rapide des problèmes liés au réseau et une gestion proactive de l'onduleur.  

7. Considération de la Redondance : Pour les applications où la continuité de l'alimentation est absolument critique, envisagez de mettre en parallèle plusieurs unités WIT 100K-HU. Cette configuration offre une redondance N+1, augmentant considérablement la fiabilité et la tolérance aux pannes du système.  

En mettant en œuvre ces paramétrages et pratiques, il est possible de minimiser les arrêts intempestifs de l'onduleur Growatt WIT 100K-HU causés par un réseau instable, assurant ainsi une alimentation électrique continue et fiable pour les charges essentielles.

Khadim Guisse: Ingénieur Génie Electrique et Energie Renouvelable