Comment configurer les paramètres de raccordement au réseau de l’onduleur afin de respecter la réglementation brésilienne INMETRO dans les clusters résidentiels ?

Comprendre le cadre réglementaire du secteur solaire au Brésil

Le Brésil s’est imposé comme l’un des marchés de l’énergie solaire connaissant la croissance la plus rapide au monde, porté par un ensoleillement abondant et des politiques favorables de comptage net. Toutefois, pénétrer ce marché ou mettre en œuvre des projets résidentiels à grande échelle exige le respect strict des normes nationales de qualité et de sécurité. L’Institut national de métrologie, de qualité et de technologie (INMETRO) est l’organisme réglementaire chargé de la certification des équipements électriques au Brésil. Pour les onduleurs solaires connectés au réseau utilisés dans des regroupements résidentiels, la conformité à la Portaria INMETRO n° 140/2022 (qui a remplacé la Portaria n° 004/2011) est obligatoire. Cette certification garantit que les onduleurs fonctionnent en toute sécurité, protègent le réseau électrique local et préservent la qualité de l’alimentation électrique pour les utilisateurs finaux. Pour les responsables des achats B2B ainsi que pour les entreprises d’ingénierie, d’approvisionnement et de construction (EPC), la configuration correcte de ces onduleurs constitue un facteur déterminant pour l’obtention de l’approbation du projet et sa fiabilité à long terme.

Les regroupements résidentiels constituent un défi particulier pour les systèmes solaires raccordés au réseau. Lorsque des dizaines ou des centaines de foyers situés dans une zone géographique restreinte injectent simultanément de l’énergie dans le réseau, le réseau local de distribution basse tension subit une élévation de tension et une distorsion harmonique. Afin d’éviter toute instabilité du réseau et tout risque de coupure, les gestionnaires locaux du réseau exigent l’application stricte des paramètres INMETRO. Ce guide explique comment configurer ces paramètres essentiels sur vos onduleurs raccordés au réseau JYINS afin de garantir une conformité totale et une intégration fluide au réseau.

Paramètres fondamentaux de maintien en service en cas de variation de tension et de fréquence

La conformité à la norme INMETRO porte principalement sur le comportement de l’onduleur face aux fluctuations de tension et de fréquence du réseau. Les onduleurs doivent rester connectés pendant les transitoires mineurs, mais se déconnecter rapidement si le réseau dépasse les limites sécuritaires d’exploitation. Ces limites sont définies par les codes brésiliens du réseau et vérifiées dans le cadre des essais INMETRO.

Paramètres de protection contre les surtensions :

• Surintensité de niveau 2 (OVP2) : Il s'agit de la limite supérieure absolue, généralement fixée à 110 % à 115 % de la tension nominale (par exemple, 242 V pour un réseau de 220 V). L'onduleur doit se déconnecter en moins de 0,2 seconde si la tension atteint ce seuil.
• Surintensité de niveau 1 (OVP1) : Fixée approximativement à 105 % à 110 % de la tension nominale (par exemple, 231 V à 242 V). L'onduleur bénéficie d'un délai de déclenchement légèrement plus long, généralement de 1 à 2 secondes, afin de supporter des surtensions momentanées.
• Sous-tension de niveau 1 (UVP1) : Fixée à environ 80 % de la tension nominale (par exemple, 176 V). L'onduleur doit se déclencher dans les 2 secondes.
• Sous-tension de niveau 2 (UVP2) : Fixée à 50 % à 70 % de la tension nominale. Une déconnexion immédiate est requise, généralement en moins de 0,1 à 0,2 seconde, car ce seuil indique un défaut grave sur le réseau local.

Paramètres de protection contre les variations de fréquence :

• Surfréquence (OFP) : La fréquence nominale du réseau au Brésil est de 60 Hz. La limite supérieure de déclenchement est fixée à 62 Hz, avec un temps de déconnexion obligatoire inférieur à 0,2 seconde.
• Sous-fréquence (UFP) : La limite inférieure de déclenchement est fixée à 57,5 Hz, avec un déclenchement rapide requis dans un délai de 0,2 seconde.

Lors de la configuration des onduleurs JYINS pour des clusters résidentiels, ces paramètres peuvent être définis via l’interface LCD locale ou à distance via la plateforme de surveillance. Il est essentiel de sélectionner le modèle standard du réseau brésilien, qui charge automatiquement ces valeurs seuil. Cela réduit au minimum les erreurs de configuration manuelle lors de la mise en service.

Protection contre l’îlotage et dynamique de reconnexion

La protection contre l’îlotage est une fonction de sécurité critique qui empêche l’onduleur d’injecter de l’énergie dans une portion localisée du réseau lorsque l’alimentation publique est interrompue. Cette fonction est essentielle pour protéger les techniciens des services publics qui pourraient effectuer des travaux de maintenance sur des lignes qu’ils supposent dépourvues de tension. INMETRO exige une détection active robuste contre l’îlotage, conformément à la norme ABNT NBR IEC 62116.

Les onduleurs JYINS utilisent des techniques de dérive active de fréquence et de variation de puissance réactive pour détecter les conditions d’îlotage en moins de 2 secondes. Dans les regroupements résidentiels où plusieurs onduleurs sont connectés au même transformateur, il existe un risque d’interférences entre les signaux actifs anti-îlotage, ce qui peut entraîner une défaillance dans la détection d’un îlot. Pour atténuer ce risque, les onduleurs JYINS utilisent des algorithmes synchronisés de décalage de fréquence qui garantissent que tous les appareils raccordés au même réseau fonctionnent de manière coordonnée, permettant ainsi une détection rapide de toute coupure du réseau.

Une fois que le réseau est rétabli et que la tension et la fréquence sont revenues dans les limites normales de fonctionnement, l’onduleur ne doit pas se reconnecter immédiatement. INMETRO impose un délai de reconnexion (également appelé temps d’observation) de 180 secondes (3 minutes). Pendant cette période, l’onduleur doit surveiller en continu le réseau afin d’en assurer la stabilité. Si les paramètres du réseau restent stables pendant les 180 secondes entières, l’onduleur est autorisé à augmenter progressivement son exportation de puissance. Le taux d’augmentation est également limité à une pente de puissance progressive, généralement de 10 % de la puissance nominale par minute, afin d’éviter des variations brusques de tension sur le réseau résidentiel.

Atténuation de la hausse de tension dans les clusters résidentiels

L’un des problèmes les plus courants dans les lotissements résidentiels brésiliens est la montée en tension. En effet, les lignes de distribution basse tension dans les zones résidentielles présentent souvent une impédance élevée ; ainsi, l’exportation de grandes quantités d’énergie solaire entraîne une élévation de la tension locale. Si celle-ci dépasse le seuil OVP1, les onduleurs déclenchent une coupure, ce qui entraîne une perte de production et des réclamations de la part des propriétaires.

Pour remédier à ce problème, les onduleurs JYINS conformes aux normes INMETRO intègrent des fonctions avancées de qualité de puissance, notamment le contrôle Volt-VAr et le contrôle Volt-Watt :

• Contrôle Volt-VAr : Cette fonction permet à l’onduleur d’absorber de la puissance réactive lorsque la tension réseau augmente, ce qui contribue efficacement à réduire la tension. Inversement, si la tension chute, l’onduleur peut injecter de la puissance réactive pour la relever. En activant la courbe Volt-VAr, l’onduleur stabilise dynamiquement la tension locale sur la ligne sans réduire la puissance active fournie.
• Contrôle tension-puissance active (Volt-Watt) : Si le contrôle tension-réactive (Volt-VAr) s'avère insuffisant et que la tension continue de s'approcher de la limite de déclenchement, le contrôle tension-puissance active réduit activement la puissance active fournie par l'onduleur. Il s'agit d'une mesure de dernier recours destinée à empêcher le déclenchement complet de l'onduleur. Ce dispositif permet de maintenir l'onduleur en fonctionnement, bien que sa puissance de sortie soit réduite, afin de préserver la disponibilité du système et protéger le réseau local.

Les développeurs B2B doivent collaborer étroitement avec les ingénieurs des services publics pour modéliser le groupe résidentiel et programmer, sur les onduleurs JYINS, les pentes spécifiques de ces courbes de réponse à la tension avant la mise en service.

Bonnes pratiques relatives à la mise en service et à l'inspection par le service public

Une fois les paramètres de raccordement au réseau configurés, la phase de mise en service revêt une importance capitale pour obtenir l'approbation définitive du service public (Parecer de Acesso). Les entreprises de distribution brésiliennes, telles qu’Enel, CPFL et Neoenergia, exigent une preuve exhaustive de conformité avant de remplacer le compteur électrique traditionnel par un compteur bidirectionnel.

Liste de contrôle étape par étape à l’intention des installateurs B2B :

• Vérification du micrologiciel : Assurez-vous que l’onduleur fonctionne avec la dernière version de micrologiciel certifiée INMETRO, telle qu’indiquée sur le certificat de conformité INMETRO.
• Verrouillage des paramètres : Une fois les paramètres configurés, ils doivent être protégés par un mot de passe afin d’empêcher toute modification non autorisée par les utilisateurs finaux.
• Essais sur site : Effectuez un essai manuel de déconnexion du réseau afin de vérifier que l’onduleur s’arrête dans le délai de deux secondes et ne se reconnecte pas avant l’écoulement du délai de 180 secondes.
• Préparation des documents : Fournissez à l’exploitant du réseau le certificat INMETRO de l’onduleur, le rapport d’essai indiquant les paramètres configurés, ainsi que l’ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) signée par un ingénieur brésilien enregistré.

En s’approvisionnant en onduleurs JYINS, entièrement certifiés et conçus en tenant compte des défis posés par le réseau électrique brésilien, les distributeurs B2B peuvent offrir à leurs clients une voie simplifiée vers l’approbation de leurs projets, garantissant ainsi des centrales solaires résidentielles performantes et conformes à la réglementation en vigueur au Brésil.