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Onduleur de stockage d'énergie avec transformateur intégré ou modulaire : un guide de sélection pour les PCS C&I

Deux citations peuvent toutes deux dire Onduleur de stockage d'énergie de 100 kW tout en décrivant des offres de prestations sensiblement différentes. Vérifiez le matériel fourni, les travaux d'intégration restants et les modalités de remise définitive avant de comparer les prix. Parmi les formats courants, on trouve :

La puissance nominale en kW ou le rendement maximal pris isolément peuvent masquer des décisions tardives concernant le transformateur, une armoire dont le prix n'a pas été défini, une incompatibilité de tension de batterie, la duplication d'équipements de conversion photovoltaïque ou un litige lié à la mise en service. La décision pragmatique est la suivante : Où devrait se situer la limite de la zone d'approvisionnement du PCS pour ce projet ? MegSolid publie trois formats pertinents dans sa portefeuille d'onduleurs de stockage d'énergie. Chaque format définit un périmètre de prestation et un ensemble de responsabilités propres au projet.

Onduleur de stockage d'énergie MegSolid MEGA avec transformateur intégré, dans un local électrique industriel, lors d'une réunion de validation des interfaces EPC

Laisser les contraintes liées à l'équipement guider le choix des produits

Un EPC doit déterminer le point de transfert de part et d'autre du convertisseur avant de demander un prix ferme. Du côté courant continu, cela implique la tension de fonctionnement de la batterie, les courants de charge et de décharge, le protocole BMS, les dispositifs de coupure et les raccordements des câbles. Du côté CA, cela concerne la tension, la configuration du neutre, l’isolation, l’appareillage de commutation, la protection, le comptage et le point à partir duquel le site accepte les performances du fournisseur.

Format du produitCe qu'apporte le produitTravaux qui restent spécifiques à un projetUn ajustement de départ raisonnable
Système de conversion d'énergie (PCS) MEGA à transformateur intégréArmoire PCS bidirectionnelle avec transformateur d'isolement intégré ; gamme 30–500 kWBloc de batteries, appareillage de commutation sur site, paramètres de protection, logique du système de gestion de l'énergie (EMS), transformateur en amont ou interface MT si nécessaireProjets C&I fonctionnant uniquement sur batterie ou projets de micro-réseau nécessitant l'intégration du transformateur d'isolement dans le boîtier du PCS
Système informatique modulaire (PCS) PMA monté en rackModule de conversion de 80, 105 ou 125 kW au format 19 pouces 4U/5URack ou armoire, circulation de l'air, barres omnibus, disjoncteurs, choix du transformateur, indice de protection du boîtier, câblage du système et validation de l'intégrationLes équipementiers et les intégrateurs de systèmes qui conçoivent une armoire ou un conteneur autour d'un bloc d'alimentation modulaire
Onduleur hybride R30KH3–R50KH3Conversion de batterie avec entrées photovoltaïques directes, quatre canaux MPPT, interface triphasée pour le réseau et l'alimentation de secoursConception des chaînes photovoltaïques, adaptation des batteries, limites de la charge en mode secours, protection, système de gestion de l'énergie (EMS) et raccordement au réseauProjets commerciaux « solaire + stockage » de 30 à 50 kW dans lesquels la production photovoltaïque est intégrée au même onduleur

Ce premier écran est de nature architecturale. Les choix détaillés concernant la formation de la grille, la protection et le contrôle nécessitent encore une étude technique du projet ; MegSolid’s Guide technique sur les PCS et les onduleurs explique les questions de contrôle plus générales. Appliquer une limite de comparaison commerciale distincte à chaque ensemble de prestations.

Optez pour MEGA lorsque le transformateur d'isolation doit être intégré au boîtier du PCS

Le Système de conversion d'énergie MegSolid MEGA C'est le point de départ idéal lorsque le projet prévoit un PCS au sol équipé d'un transformateur d'isolement intégré. La gamme commercialisée prend en charge la charge et la décharge sur réseau, le fonctionnement hors réseau, la commutation automatique réseau/hors réseau et le démarrage à froid. Sa connexion CA hors réseau est de type 3W+N+PE à 400 V, et les armoires sont équipées d'un système de refroidissement à air forcé.

ModèlePuissance nominalePuissance maximalePlage de courant continu publiéeRendement maximal
MEGA0030TS30 kW33 kVA250 à 850 V96.3%
MEGA0050TS50 kW55 kVA320 à 850 V96.5%
MEGA0100TS100 kW110 kVA420 à 850 V97.1%
MEGA0150TS150 kW165 kVA420 à 850 V97.1%
MEGA0250TS250 kW275 kVA420 à 850 V97.3%
MEGA0500TS500 kW550 kVA500 à 850 V97.5%

Le transformateur d'isolement intégré définit la limite interne de l'alimentation de l'armoire MEGA. MegSolid publie les rapports de transformation internes spécifiques à chaque modèle, allant de 100/400 V à 315/400 V. Un point de raccordement à moyenne tension peut nécessiter un transformateur élévateur sur mesure et un appareillage MT à l'extérieur de l'armoire MEGA. Le SLD doit identifier la fonction d'isolation interne et la fonction d'élévation de tension externe comme des équipements distincts.

Optez pour PMA lorsque l'intégrateur est propriétaire de l'armoire et de l'ensemble du système

megsolid pma modules pcs intégration OEM banc d'essai 1 1 | MegSolid : système hybride de stockage d'énergie à semi-conducteurs

Le Système de stockage d'énergie modulaire PMA (PCS) déplace la limite d'alimentation vers l'intérieur. L'intégrateur reçoit un module de conversion de 19 pouces et construit le reste de l'armoire d'alimentation autour de celui-ci. Ce format convient aux plates-formes d'armoires standardisées lorsque l'intégrateur assure lui-même l'intégration électrique, thermique, mécanique et de contrôle.

ModèlePuissance nominale en courant alternatifPuissance maximale en courant continuFormat du modulePoids du module publié
PMA08080 kW96 kW19 pouces, 4U ou 5U48 kg pour le câblage arrière / 50 kg pour le câblage avant
PMA0105105 kW126 kW19 pouces, 4U ou 5U48 kg pour le câblage arrière / 50 kg pour le câblage avant
PMA0125125 kW150 kW19 pouces, 4U ou 5U48 kg pour le câblage arrière / 50 kg pour le câblage avant

Appliquez les valeurs PMA exclusivement aux devis PMA et vérifiez la configuration de raccordement choisie. Parmi les principales interfaces publiées, on peut citer :

Optez pour la série R lorsque l'alimentation photovoltaïque directe fait partie des fonctions de l'onduleur

Le Onduleur hybride triphasé R30KH3–R50KH3 Il s'agit d'une catégorie de produits à part entière, car ces appareils combinent l'alimentation photovoltaïque directe avec des fonctions de gestion de batterie et de conversion en courant alternatif. Chaque modèle dispose de quatre canaux MPPT, d'une plage de tension de batterie comprise entre 150 et 800 V, d'une interface réseau 380/400 V 3W+N+PE et d'un temps de commutation en mode secours inférieur à 10 ms, selon les spécifications publiées.

ModèlePuissance nominale de sortie CAPuissance maximale de charge/déchargePuissance photovoltaïque maximale en entréeCourant de sortie CA maximal
R30KH330 kW33 kW45 kW50.1 A
R40KH340 kW44 kW60 kW66,9 A
R50KH350 kW55 kW75 kW83,6 A

Cette architecture convient à un site commercial souhaitant que la production photovoltaïque, la recharge des batteries et l'alimentation de secours triphasée soient gérées par une seule gamme d'onduleurs. Les projets de conteneurs équipés uniquement de batteries et disposant d'un système de conversion photovoltaïque externe nécessitent une analyse distincte des limites du système de conversion photovoltaïque (PCS) et de son architecture.

Une puissance nominale identique en kW peut masquer des périmètres de projet différents

Les modèles MEGA0050TS et R50KH3 affichent tous deux une puissance de sortie CA nominale de 50 kW, mais ils répondent à des besoins différents selon les projets. L'architecture et l'analyse des contraintes d'alimentation doivent primer sur la comparaison des puissances nominales.

Champ de décisionMEGA0050TSR50KH3Conséquence en matière de marchés publics
Format principalArmoire PCS à batterie intégrée au transformateurOnduleur hybride triphasé photovoltaïque + batterieComparer les différentes configurations d'équipement
Puissance nominale de sortie CA50 kW50 kWUne même puissance en kW peut correspondre à des périmètres de projet différents
Autonomie annoncée de la batterie320 à 850 V150 à 800 VVérifiez l'autonomie de chaque batterie séparément
Entrée photovoltaïqueLes données MEGA contrôlées déterminent la charge de conversion de la batterieJusqu'à 75 kW avec quatre canaux MPPTDéterminez la place qu'occupe la conversion photovoltaïque
Transformateur d'isolementIntégréLa conception externe du projet définit la limite d'isolation de la série RAttribuer explicitement les responsabilités en matière d'isolation et de mise à la terre
Forme mécaniqueArmoire au sol530 × 280 × 850 mm, 73 kgLes travaux de génie civil, d'accès et d'installation sont différents
Limite hors réseau400 V, 3W+N+PE ; commutation automatique380/400 V, 3W+N+PE ; commutation de secours inférieure à 10 msTester la charge réelle et les exigences en matière de transition

Pour effectuer une comparaison correcte, il faut commencer par examiner les limites de l'installation et de l'alimentation, puis passer aux caractéristiques électriques. Si le site dispose déjà d'un tableau électrique de 400 V, utilisez le Guide de raccordement du système de stockage d'énergie par batterie (BESS) de 400 V pour vérifier le courant d'alimentation, le comportement en cas de défaut, la protection, le neutre, la mise à la terre et le comptage une fois que le format initial du PCS a été sélectionné.

Assurez-vous que les interfaces CC et CA sont bien identiques avant de comparer le rendement

Le rendement maximal n'est exploitable que lorsque le convertisseur est capable de fonctionner sur toute la plage de tension réelle de la batterie et de fournir la puissance alternative requise. Renseignez-vous sur la tension de la batterie aux niveaux d'état de charge (SOC) maximal et minimal, en début et en fin de vie, ainsi que sur les limites de température applicables. Utilisez la plage de fonctionnement complète comme base de sélection ; la tension nominale constitue un point de référence.

La batterie, le PCS et les commandes doivent s'accorder sur les autorisations et les limites. Le Architecture de communication entre le BMS et l'EMS Il convient de déterminer qui envoie les limites de charge et de décharge, quel dispositif est responsable du mode de fonctionnement, ce qui se passe lorsqu’un message est périmé, et comment le système enregistre l’événement. La compatibilité des commandes nécessite une correspondance vérifiée des registres, la définition de la responsabilité des points de consigne et le comportement en cas de défaut.

Attribuer la responsabilité de l'intégration et de la mise en service avant l'attribution du marché

Les défaillances de l'interface C&I surviennent fréquemment lors des transferts entre les domaines électrique, de contrôle et commercial. La commande doit désigner un responsable pour chaque livrable et prévoir un procès-verbal de réception attestant de l’achèvement des travaux. Ceci est particulièrement important pour une armoire basée sur le modèle PMA, car une plus grande partie du produit final est réalisée par l’intégrateur. Cela s’applique également aux projets MEGA et de la série R lorsque la batterie, l’appareillage de commutation, le système de gestion de l’énergie (EMS) ou l’équipement photovoltaïque proviennent d’un autre lot.

InterfaceDécision de gelJustificatifs avant expéditionÉléments de preuve recueillis sur place
De la batterie au PCSPlage de tension/courant, précharge, séquence des contacteurs, protocole BMSTableau de compatibilité et schéma de câblage approuvésEssai de charge/décharge dans la plage de SOC convenue
PCS vers EMSPropriété des points de consigne, modes, vitesses de montée, alarmes, comportement en cas de données périméesFichier de mappage, fichier de paramètres et enregistrement d'E/S simuléTest de transmission, de sécurité intégrée et du journal des événements
Système PCS vers CATension, neutre, mise à la terre, isolation, protection et comptageConcept de SLD et de protection approuvéEnregistrement de la séquence des phases, des déclenchements, des verrouillages et de la qualité de l'énergie
Refroidissement et boîtierCirculation d'air, limites de température, filtres, accès pour l'entretien et limites IPConception thermique et plan du boîtierÉlévation de température et vérification des alarmes
Interface photovoltaïque pour la série RTension/courant des chaînes, répartition MPPT, isolation et limitation de productionPlanification des chaînes photovoltaïques et réglages des onduleursMPPT, contrôle des exportations et test d'arrêt
Transition opérationnelleSéquence de fonctionnement en réseau, en secours ou en îlotage, et interruption autoriséeScénario FAT avec limites d'acceptationForme d'onde SAT et enregistrement des événements horodatés

Lorsque le fournisseur et l'intégrateur sont des sociétés distinctes, le tableau des responsabilités doit être joint contractuellement au devis. L'analyse de MegSolid concernant Échecs d'intégration entre le PCS et le BMS est utile pour définir ces transferts. Pour les clients qui développent leur propre plateforme standardisée d'armoires ou de conteneurs, le Champ d'application des services OEM/ODM de BESS donne une vue d'ensemble du secteur manufacturier.

Cinq décisions d'attribution de marché qui entraînent des retouches évitables

Chaque erreur peut être évitée avant le versement d'un acompte. Avant l'attribution du marché, l'acheteur doit demander un SLD, un tableau d'interface au niveau du modèle, une liste des éléments à inclure, un plan de test et la désignation d'un responsable technique.

Onduleur hybride triphasé MegSolid R50KH3 installé sur le toit d'un bâtiment commercial équipé d'un système photovoltaïque et d'un système de stockage par batterie

Intégrez ces champs dans un appel d'offres PCS prêt à être traité

Champ « Appel d'offres »Informations que l'acheteur doit fournirRéponse du fournisseur requise
DemandeÉgalisation des pics de consommation, alimentation de secours, micro-réseau, autoconsommation photovoltaïque ou autre fonction spécifiqueModes pris en charge et limites de contrôle
PuissancePuissance continue en kW, kVA, facteur de puissance, événements de surcharge et duréeCaractéristiques nominales, maximales et limitées dans le temps pour ce modèle précis
BatterieChimie, nombre de séries, plage de tension, courant et version du BMSTableau de compatibilité et limites de fonctionnement en courant continu
Système de climatisationTension, fréquence, neutre, mise à la terre, transformateur et niveau de défautDispositif de raccordement et équipement externe requis
PVInstallations photovoltaïques existantes ou prévues, données relatives aux chaînes et exigences en matière de raccordementCompétence directe en matière de PV ou exclusion formelle
MécaniqueEmplacement, dimensions, accès et contraintes de levageDimensions du produit, masse, dégagements et voie d'accès pour l'entretien
EnvironnementTempérature, altitude, humidité, poussière et emplacement du boîtierLimites de fonctionnement, données de déclassement et exigences relatives au boîtier
CommandesPropriétaire du système EMS/SCADA, protocoles, emplacements des compteurs et états de sécurité intégréeMappage des registres, responsabilité de l'interface et workflow des paramètres
DocumentsÉtapes d'approbation requises et langueFiche technique, plans, nomenclature, manuels et liste des certificats
TestsPoints de référence, scénarios FAT/SAT et limites d'acceptationDescription de la méthode, instruments, format des données et mesures correctives en cas d'échec

Pour un projet complet à l'échelle de l'installation, harmonisez cette offre PCS avec les choix relatifs à la batterie, au système de gestion de l'énergie (EMS), à la gestion thermique et aux dispositifs de protection proposés par MegSolid dans son Solution énergétique C&I. Un appel d'offres techniquement complet permet à MegSolid de répondre en proposant un modèle précis, une liste des éléments inclus et les points techniques en suspens. Il permet également à l'acheteur de comparer les offres concurrentes sur une base équivalente.

Recommandation finale de sélection

Cette évaluation architecturale précède la validation définitive du modèle. Le choix final dépend encore de la charge admissible, de la plage de tension et d’intensité de la batterie, du système CA, des protections, de l’environnement, des commandes et des critères d’essai. La gamme MegSolid propose différents formats de produits C&I adaptés à diverses contraintes d’alimentation. L’acheteur peut sélectionner la configuration correspondant au projet, puis demander des informations détaillées sur le modèle précis.

FAQ

Un PCS à transformateur intégré comprend le transformateur d'isolation spécifié à l'intérieur du boîtier du PCS. Un PCS modulaire est un bloc fonctionnel de conversion de puissance qui nécessite toutefois une armoire ou un rack sur mesure, des dispositifs de protection, un système de refroidissement, des barres omnibus et tout transformateur requis, tous ces éléments étant situés à l'extérieur du module.

Envisagez le modèle MEGA lorsque le projet nécessite un système de contrôle de batterie (PCS) autonome dans la plage de puissance publiée de 30 à 500 kW et que l'on souhaite que le transformateur d'isolement spécifique au modèle soit intégré dans l'armoire. Vérifiez la plage de tension de la batterie, l'interface 400 V, les conditions environnementales et les équipements externes du site avant de valider le choix.

La norme PMA constitue un point de départ raisonnable lorsqu’un équipementier (OEM) ou un intégrateur de systèmes conçoit délibérément une armoire ou un conteneur autour d’un module PCS de 19 pouces d’une puissance de 80, 105 ou 125 kW et assume la responsabilité de l’intégration électrique, thermique et mécanique restante.

Les deux modèles offrent une puissance de sortie CA nominale de 50 kW, mais le R50KH3 est un onduleur hybride triphasé doté d’entrées photovoltaïques directes et d’une plage de tension de batterie comprise entre 150 et 800 V. Le MEGA0050TS est un onduleur de batterie à transformateur intégré avec une plage de tension continue comprise entre 320 et 850 V. Leurs fonctions et leurs limites d'alimentation diffèrent.

Le transformateur MEGA présente un rapport de transformation interne propre à chaque modèle et assure l'isolation au sein du boîtier du PCS. Un projet raccordé à la moyenne tension peut néanmoins nécessiter un transformateur élévateur distinct et un appareillage de moyenne tension.

Le PMA est commercialisé sous la forme d'un module 19 pouces 4U ou 5U. L'intégrateur définit le boîtier final, l'indice de protection IP, la circulation d'air, les filtres, les barres omnibus, les disjoncteurs, le câblage, les accès et la validation au niveau du système.

La tension de la batterie varie en fonction du SOC, de la température, du nombre de circuits en série et du vieillissement. Pour garantir une compatibilité totale, les valeurs minimales et maximales de fonctionnement doivent rester strictement comprises dans la plage spécifiée par le PCS, tout en permettant de fournir le courant requis pendant toute la durée de fonctionnement du projet.

Définissez l'application, la puissance continue en kW et en kVA, le facteur de puissance, le taux de surcharge, la plage de tension/intensité de la batterie, le raccordement CA, le mode de fonctionnement, les conditions environnementales et les limites de mesure. Le rendement maximal n'a de sens que lorsque toutes ces exigences sont compatibles.

Le contrat doit désigner un responsable chargé de la mise en correspondance des registres, de la gestion des points de consigne, du traitement des messages périmés, des fichiers de paramètres, de la simulation FAT, de la mise en service sur site et du support en cas de panne. La preuve de compatibilité complète porte à la fois sur le connecteur physique et sur le comportement de contrôle vérifié.

Veuillez nous transmettre le SLD, le dossier de demande, la puissance requise en kW/kVA, la tension de la batterie et la plage de courant, les détails du BMS, le système CA, les informations relatives au photovoltaïque, les conditions du site, le concept de protection, l'interface EMS/SCADA ainsi que les exigences relatives aux tests FAT/SAT.

Un système de conversion de puissance (PCS) bidirectionnel indépendant, tel que ceux de la gamme MEGA, peut constituer la solution initiale lorsque la conversion photovoltaïque ne fait pas partie du nouveau module. Le choix final dépend de la tension de la batterie, du raccordement CA, de l’isolation, de la protection et du mode de fonctionnement.

MegSolid commercialise les modules PMA080, PMA0105 et PMA0125 d'une puissance nominale en courant alternatif de 80, 105 et 125 kW. Il incombe toutefois à l'équipementier de concevoir l'armoire, le système de refroidissement, les barres omnibus, les dispositifs de protection, le périmètre du transformateur ainsi que les essais du système complet.

Les onduleurs hybrides triphasés R30KH3, R40KH3 et R50KH3 combinent une interface de batterie de 150 à 800 V avec quatre canaux MPPT photovoltaïques et une puissance de sortie CA nominale de 30, 40 ou 50 kW respectivement.

Choisissez par limite de projet : MEGA pour un PCS de batterie intégré à un transformateur, PMA pour une armoire modulaire construite par un intégrateur, et la série R lorsque l'entrée PV directe fait partie de l'utilisation de l'onduleur hybride triphasé. Vérifiez les exigences électriques et environnementales exactes avant l'attribution.

Cela dépend de la gamme et du modèle. Les gammes MEGA vont de 250 à 850 V à 500 à 850 V ; la gamme PMA propose des tensions de 615 à 950 Vcc pour 3W+PE ou de 650 à 950 Vcc pour 3W+N+PE ; la série R est spécifiée pour une plage de 150 à 800 V.

Il doit indiquer le modèle exact, la puissance nominale et maximale, le compartiment de batterie, l'interface CA, la présence ou non d'un transformateur ou d'un boîtier, les équipements externes, les systèmes de communication, les limites environnementales, les plans, la nomenclature, les certifications, le périmètre de mise en service et les justificatifs d'acceptation FAT/SAT.

MegSolid (Hong Kong) Limited se concentre sur la R&D, la conception et la fourniture de systèmes de stockage d'énergie haute performance. Forts de dix ans d'accumulation technique, nous proposons des solutions d'armoires extérieures de stockage d'énergie personnalisées, des onduleurs résidentiels et des solutions d'alimentation portable à des clients du monde entier.
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