Réseaux Photovoltaïques/Panneaux Solaires

Réseaux Photovoltaïques & Panneaux Solaires

Logiciel d'analyse de réseaux photovoltaïques

Modélisez, analysez et évaluez l'impact des centrales photovoltaïques sur les réseaux électriques

Les champs photovoltaïques (PV), composés de panneaux solaires, constituent les principaux moyens de production d'électricité des ressources énergétiques distribuées (DER), des centrales photovoltaïques raccordées au réseau via des onduleurs, des micro-réseaux fonctionnant en mode îloté et des réseaux électriques intelligents. Les champs photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en courant continu grâce à des semi-conducteurs, puis en courant alternatif au moyen d'onduleurs.

Le module Énergies renouvelables d'ETAP propose trois approches pour l'étude des systèmes photovoltaïques, en combinaison avec les capacités d'analyse du réseau et les scénarios de simulation appropriés :

Fonctionnalités Clés des Réseaux Photovoltaïques/des Panneaux Solaires

  • Modélisation d'un nombre illimité de panneaux solaires, individuellement ou par groupes
  • Combinaisons de connexions en série et/ou en parallèle pour constituer un champ photovoltaïque
  • Bibliothèque personnalisable de panneaux solaires intégrant les paramètres des fabricants ainsi que les courbes caractéristiques P-V et I-V
  • Estimation des courbes caractéristiques d'un module photovoltaïque à partir des caractéristiques nominales fournies dans les fiches techniques des fabricants
  • Modélisation dynamique des onduleurs photovoltaïques à l'aide du module de modèles dynamiques personnalisés (User-Defined Dynamic Model) d'ETAP
  • Calcul de l'irradiance solaire à l'aide du Calculateur d'irradiance solaire en fonction de la date, de l'heure et de la localisation spécifiées
  • Association des profils d'irradiance solaire avec le module Flux de charge AC/DC unifié en séries temporelles afin de simuler l'injection de puissance journalière, mensuelle ou annuelle d'une centrale photovoltaïque ou d'un parc photovoltaïque
  • Création de multiples profils d'irradiance solaire pour réaliser des études prédictives de type « Et si ? » et différents scénarios
  • Le modèle d'onduleur intégré élimine la nécessité de créer des nœuds de connexion supplémentaires
  • Prise en charge de la modélisation du contrôleur MPPT (Maximum Power Point Tracking) de l'onduleur

Conception et analyse de parcs photovoltaïques

Les concepteurs et planificateurs de centrales photovoltaïques peuvent modéliser et dimensionner des panneaux photovoltaïques individuels, des onduleurs raccordés au réseau, des coffrets de regroupement photovoltaïques (combiner boxes), des réseaux collecteurs, les systèmes de mise à la terre, et bien plus encore.

Impact de l'intégration des installations photovoltaïques sur le réseau de transport

<p>Les planificateurs de réseaux peuvent représenter une centrale photovoltaïque à l'aide d'un modèle mathématique équivalent de champ photovoltaïque (PV) afin d'évaluer l'impact du taux de pénétration du photovoltaïque sur le réseau, dans différentes conditions d'irradiance solaire et de température.</p>

<p>Le comportement dynamique du réseau peut être étudié en faisant varier l'irradiance solaire, en simulant le déclenchement de la centrale photovoltaïque ou des défauts sur les jeux de barres auxquels elle est raccordée. Les résultats de ces études permettent d'évaluer le niveau de vulnérabilité du réseau face à l'augmentation du taux de pénétration du photovoltaïque et aux incertitudes liées à la production d'énergie photovoltaïque.</p>

Impact des installations photovoltaïques sur le réseau de distribution en tant que ressources énergétiques distribuées (DER)

<p>Dans les réseaux électriques modernes, la pénétration croissante de la production photovoltaïque a un impact significatif sur les réseaux de distribution. Les planificateurs de réseaux de distribution peuvent utiliser le modèle de champ photovoltaïque (PV Array) d'ETAP, associé à une suite de modules d'analyse et au Schéma géospatial intelligent, afin d'étudier l'impact des installations photovoltaïques en toiture ou la capacité d'accueil en production du départ, en complément de sa capacité d'accueil des charges.</p>

Solution ETAP pour les champs photovoltaïques et les panneaux solaires

Les éléments Champ photovoltaïque (PV Array) et Panneau solaire font partie du module Énergies renouvelables et sont intégrés aux modules de calcul et aux outils de visualisation d'ETAP, notamment :

Modélisation des champs photovoltaïques et des panneaux solaires

Les caractéristiques photovoltaïques, notamment les courbes P-V et I-V, sont définies dans la bibliothèque photovoltaïque (Photovoltaic Library) configurable par l'utilisateur d'ETAP ou en spécifiant la tension au point de puissance maximale (Vmpp), le courant au point de puissance maximale (Impp), la tension en circuit ouvert (Voc) et le courant de court-circuit (Isc).

ETAP prend en compte l'effet des coefficients de performance (α, β, γ), qui définissent les plages d'irradiance et de température des cellules, afin de calculer automatiquement la puissance attendue du champ photovoltaïque.

pv-array-modeling

Calculateur d'irradiance solaire

L'élément Champ photovoltaïque (PV Array) intègre un Calculateur d'irradiance solaire basé sur la position du soleil afin d'estimer l'irradiance solaire reçue en un lieu donné. L'irradiance solaire correspond à la puissance du rayonnement solaire disponible par unité de surface en un point donné.

Le Calculateur d'irradiance solaire d'ETAP est particulièrement utile pour concevoir une installation ou estimer la puissance électrique produite par les panneaux, sans disposer d'un modèle complet du réseau.

irradiance-calculator

Estimation des courbes caractéristiques P-V et I-V

Dans la bibliothèque de champs photovoltaïques (Photovoltaic Array Library) d'ETAP, les courbes caractéristiques peuvent être estimées à partir de la tension au point de puissance maximale (Vmpp), du courant au point de puissance maximale (Impp), de la tension en circuit ouvert (Voc), du courant de court-circuit (Isc) et du nombre de cellules connectées en série (Ns).

Le calcul d'estimation est réalisé à l'aide d'un modèle électrique à une diode ou à deux diodes, associé à des techniques d'ajustement de courbes, dans une limite d'écart maximal définie par l'utilisateur. Les courbes estimées sont ensuite automatiquement intégrées à l'éditeur PV pour les calculs du réseau.

P-V and I-V Characteristic Curve Estimation

Bibliothèque de champs photovoltaïques enrichie à partir de la liste CEC

En complément des modèles de champs photovoltaïques (PVA) existants, plus de 17 000 modèles issus de la liste des équipements solaires de la California Energy Commission (CEC) ont été intégrés à la bibliothèque de champs photovoltaïques d'ETAP avec leurs courbes caractéristiques estimées, à partir de la version ETAP 20.5.0.

Expanded Photovoltaic Array Library from CEC list

Videos

Methods for Evaluating DC Arc Incident Energy in PV Systems

Renewable energy systems continue to be one of the fastest growing segments of the energy industry. This presentation focuses on the understanding of how photovoltaic (PV) technology behaves under dc arc conditions. A comparative analysis of the arc flash incident energy calculation method developed in collaboration between National Renewable Energy Laboratory (NREL) and ETAP details the effect of PV module I-V and P-V curves under arcing conditions. Examples of the application of the proposed calculation method to the test measurements are included.

Réseau Photovoltaïque & Panneau Solaire

An overview to photovoltaic array modeling and simulation using the ETAP software for solar panel sizing and grid impact analysis.

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