Approvisionnement d'onduleurs pour le marché américain : comprendre les exigences UL 1741 SA/SB relatives aux onduleurs intelligents.

La transition vers les onduleurs intelligents aux États-Unis

Le paysage de l’énergie solaire aux États-Unis est très lucratif, mais il est également régi par certaines des normes techniques les plus strictes et les plus dynamiques au monde. À mesure que la capacité des systèmes photovoltaïques (PV) raccordés au réseau et des systèmes de stockage d’énergie continue de croître à travers le pays, les anciens onduleurs « décharge » — qui injectent simplement toute l’énergie solaire disponible dans le réseau et se déconnectent dès la moindre perturbation du réseau — ne sont plus acceptables. Ces systèmes anciens peuvent aggraver l’instabilité du réseau, transformant potentiellement de légères baisses de tension en pannes généralisées. Afin de protéger les infrastructures électriques, les entreprises électriques américaines et les organismes de régulation ont adopté l’obligation d’utiliser des « onduleurs intelligents ». Pour les directeurs des achats B2B, les grossistes électriques et les entrepreneurs EPC chargés de l’approvisionnement d’équipements destinés au marché américain, la compréhension des exigences UL 1741 SA et SB est essentielle afin de garantir la conformité des projets et d’éviter des retards coûteux lors de l’expédition ou de l’installation.

Ce guide technique explique en détail les différences fondamentales entre les normes UL 1741 SA et SB, décrit les fonctions intelligentes requises pour l’interconnexion moderne au réseau américain et précise comment les onduleurs JYINS répondent à ces exigences rigoureuses en matière de sécurité et de performance.

Analyse détaillée de la norme UL 1741 et de ses suppléments

Aux États-Unis, conformément au National Electrical Code (NEC), tous les onduleurs solaires interconnectés au réseau doivent être certifiés selon la norme UL 1741, intitulée « Standard for Inverters, Converters, Controllers and Interconnection System Equipment for Use With Distributed Energy Resources ». Cette norme s’est développée grâce à deux suppléments essentiels : SA et SB.

UL 1741 SA (Supplément A) :

• Introduit vers 2016, l’UL 1741 SA a été élaboré afin de définir les procédures d’essai des fonctions d’onduleurs « intelligents » assurant le soutien du réseau.
• Son développement a été largement motivé par la règle 21 de Californie et les documents exigeant des capacités de soutien du réseau établis par Hawaiian Electric Company (HECO), qui ont été les premiers textes réglementaires étatiques à imposer de telles fonctionnalités.
• Les onduleurs certifiés selon la norme UL 1741 SA sont soumis à des essais portant sur des fonctions fondamentales de soutien au réseau, telles que la traversée en cas de sous-tension/sur-tension, la traversée en cas de sous-fréquence/sur-fréquence, les taux de rampe et le contrôle dynamique de la puissance réactive (fonction Volt-VAr).

UL 1741 SB (Supplément B) :

• Publiée en 2020 et largement rendue obligatoire à partir de 2023, la norme UL 1741 SB représente la version la plus récente et la plus avancée des essais d’onduleurs intelligents.
• Elle définit les protocoles d’essai requis pour démontrer la conformité à la norme nationale IEEE 1547-2018, relative à l’interconnexion des ressources distribuées aux réseaux électriques.
• La norme UL 1741 SB constitue désormais l’exigence par défaut pour presque toutes les grandes entreprises de services publics américaines, remplaçant l’ancien supplément SA. Si vous approvisionnez des onduleurs pour de nouveaux projets aux États-Unis aujourd’hui, ils doivent obligatoirement être certifiés selon la norme UL 1741 SB.

Fonctions essentielles des onduleurs intelligents selon la norme UL 1741 SB

Pour obtenir la certification UL 1741 SB, un onduleur doit prendre en charge une série de fonctions avancées de soutien au réseau, conçues pour stabiliser activement le réseau électrique de distribution :

• Traversée de creux de tension (VRT) et traversée de creux de fréquence (FRT) : au lieu de se déconnecter immédiatement en cas de défaut transitoire du réseau, l’onduleur doit rester connecté et supporter des anomalies spécifiées de tension et de fréquence. Cela permet de maintenir la production solaire en ligne et d’aider le réseau à se rétablir.
• Contrôle Volt-VAr : l’onduleur ajuste dynamiquement sa puissance réactive en fonction des niveaux locaux de tension du réseau, absorbant de la puissance réactive lorsque la tension est élevée et en injectant lorsque la tension est faible, afin de maintenir la tension dans des limites sûres.
• Contrôle Volt-Watt : si le contrôle Volt-VAr s’avère insuffisant et que la tension continue d’augmenter, l’onduleur doit réduire progressivement sa puissance active (en watts) afin d’empêcher la tension de dépasser la limite supérieure de sécurité définie par le gestionnaire du réseau.
• Contrôle fréquence-puissance : Si la fréquence du réseau dépasse 60 Hz (ce qui indique une surproduction sur le réseau plus étendu), l’onduleur doit réduire rapidement sa puissance active fournie. Inversement, si la fréquence chute, les onduleurs hybrides peuvent augmenter leur production à partir du stockage par batterie afin de stabiliser le réseau.
• Communications normalisées : Une exigence clé de la norme IEEE 1547-2018 / UL 1741 SB est que l’onduleur intègre un protocole de communication normalisé, notamment SunSpec Modbus (sur RS-485 ou Ethernet) ou DNP3. Cela permet à la compagnie d’électricité de surveiller à distance l’onduleur et d’ajuster ses paramètres en fonction de l’évolution des conditions du réseau.
• Ride-through aux sauts d’angle de phase : Les onduleurs intelligents doivent rester connectés lorsque la phase du réseau subit un décalage soudain, évitant ainsi des déconnexions en cascade lors d’événements de commutation sur le réseau de transport.

Les onduleurs intelligents JYINS sont conçus avec des processeurs de commande à double cœur, capables de gérer aisément ces algorithmes complexes de soutien au réseau en temps réel tout en maintenant un rendement maximal de conversion de puissance.

Liste de contrôle pour l’approvisionnement et la conformité destinée aux importateurs américains

Lors de l’approvisionnement d’onduleurs solaires destinés à la distribution aux États-Unis, les responsables des achats B2B doivent effectuer une diligence raisonnable rigoureuse afin de garantir que les équipements choisis sont entièrement conformes et autorisés à être installés :

• Marque de laboratoire national reconnu pour les essais (NRTL) : Vérifiez que l’onduleur porte une marque de certification valide délivrée par un NRTL agréé, tel que UL, Intertek (ETL) ou CSA. Cette marque doit clairement indiquer la conformité à la norme UL 1741 SB.
• Liste approuvée par la CEC : En Californie et dans de nombreux autres États, les onduleurs doivent figurer sur la liste des onduleurs éligibles publiée par la Commission californienne de l’énergie (CEC) afin d’être autorisés à se connecter au réseau électrique. Cette liste précise le rendement mesuré de l’onduleur ainsi que ses fonctionnalités d’onduleur intelligent.
• Conformité à l’arrêt rapide : Pour les installations solaires résidentielles et commerciales sur toiture, l’article 690.12 de la norme NEC 2017/2020/2023 exige une fonctionnalité d’arrêt rapide afin de protéger les premiers intervenants en cas d’urgence. Les onduleurs JYINS intègrent une communication transparente avec des récepteurs d’arrêt rapide standard du secteur (tels que des émetteurs conformes à la spécification SunSpec), garantissant ainsi une sécurité complète au niveau du système.
• Compatibilité de communication : Vérifiez que l’interface SunSpec Modbus de l’onduleur est entièrement documentée et ouverte, permettant une intégration aisée avec des plateformes commerciales tierces de surveillance, des systèmes SCADA et des passerelles fournies par les gestionnaires de réseau.

JYINS s’engage à fournir aux États-Unis des équipements électroniques de puissance hautement performants, conformes aux réglementations en vigueur et économiquement compétitifs. Nos gammes d’onduleurs intelligents sont conçues dans le strict respect des normes UL 1741 SB et IEEE 1547-2018, assurant ainsi une approbation simplifiée par les gestionnaires de réseau et une fiabilité opérationnelle à long terme pour vos investissements solaires aux États-Unis.

Naviguer dans le paysage complexe des normes du réseau nord-américain peut s'avérer difficile, mais choisir un partenaire certifié simplifie la voie vers la conformité. À mesure que les entreprises d'électricité américaines accélèrent leur transition vers des réseaux intelligents fortement décentralisés et à faible inertie, disposer d'un fabricant d'onduleurs de confiance doté de solides capacités d'ingénierie constitue un atout précieux pour tout développeur de projets commerciaux. JYINS propose l'ensemble complet de produits certifiés, de fiabilité éprouvée sur le terrain et de soutien technique complet afin de garantir le succès à long terme de vos installations solaires B2B. Nos équipes techniques spécialisées sont à votre disposition pour vous accompagner dans l'analyse des profils régionaux du réseau, les demandes d'interconnexion auprès des entreprises d'électricité et la mise en service sur site à travers l'Amérique du Nord.