En Allemagne, alors que l'application de l'énergie solaire croît rapidement, de plus en plus d'installateurs et d'utilisateurs finaux ne se préoccupent plus des problèmes fondamentaux, mais sont confrontés à des défis plus pratiques en matière d'intégration des systèmes. L'un des problèmes fréquemment mentionnés est :
Le commutateur de transfert automatique à double alimentation (ATS) peut-il connecter simultanément l'onduleur photovoltaïque et le réseau et maintenir un fonctionnement stable du système ?
Pourquoi cette configuration devient-elle plus courante en Allemagne ?
La structure énergétique de l'Allemagne est en train de passer rapidement vers une production décentralisée. Les utilisateurs résidentiels et commerciaux combinent de plus en plus les systèmes PV avec le réseau pour assurer une alimentation électrique stable.
Dans cette application, l'ATS est généralement utilisé pour gérer deux sources d'énergie :
- Énergie primaire : sortie de l'onduleur PV
- Énergie de secours : réseau électrique
Cette configuration permet d'utiliser en priorité l'énergie solaire tout en basculant automatiquement vers le réseau lorsque la production PV est insuffisante, assurant ainsi la continuité de l'alimentation électrique. Cependant, le fonctionnement d'un ATS détermine qu'il ne peut pas connecter les deux sources d'énergie en même temps.
Problèmes pratiques lors de la connexion d'un Bcommutateur de transfert Power à la fois aux PV et au réseau simultanément
Protection anti-islanding
L'onduleur photovoltaïque connecté au réseau doit respecter des normes de sécurité, et l'une de ses fonctions importantes est la protection anti-islanding. En termes simples, lorsque le réseau est hors tension, l'onduleur doit cesser de produire de l'énergie dans un délai spécifié (généralement de quelques millisecondes à deux secondes). Cela se fait pour empêcher l'onduleur de continuer à alimenter le réseau et pour éviter les risques de choc électrique aux travailleurs qui réparent le réseau.
Si le commutateur de transfert automatique connecte simultanément l'onduleur et le réseau à la charge, et que le réseau est effectivement en état d'arrêt, alors l'onduleur renverra de l'énergie au côté du réseau. Cette situation fera échouer la protection anti-islanding, entraînant des risques pour la sécurité. Même si l'ATS essaie de connecter simultanément les deux sources d'énergie lors d'un changement normal, l'onduleur signalera une erreur ou s'arrêtera en raison de la détection d'une tension anormale.
Syndication de phase
Le réseau délivre un courant alternatif, qui a trois paramètres clés : tension, fréquence et phase. La phase du réseau est fixe, tandis qu'un onduleur photovoltaïque fonctionnant de manière autonome détermine sa propre phase. Si deux sources d'alimentation AC avec des phases différentes sont directement connectées, le courant forme une boucle entre elles, générant un fort courant d'appel. Cette pointe peut endommager les composants internes de puissance de l'onduleur et peut provoquer le déclenchement des disjoncteurs. Dans les cas graves, elle peut créer des arcs.
Même lorsque l'onduleur fonctionne en mode connecté au réseau, il suit activement la phase du réseau. Si l'ATS connecte à la fois l'onduleur et le réseau à la charge en même temps, l'onduleur détecte deux signaux de tension différents simultanément, ce qui peut perturber sa logique de contrôle.
Design Purpose of the Bcommutateur de transfert Power Transfer Switch
It should be known that ATS is for selecting power sources, not merging power sources. Its function is to switch between power sources, rather than allowing two power sources to work simultaneously. If ATS is forced to simultaneously connect two inputs, additional synchronization detection and control circuits are required, which are not present in standard products.
Based on the above three points, standard ATS is not suitable for connecting solar inverters and the grid simultaneously.
Clearing Up Common Misconceptions About Transfer Switches and PV Integration
Misconception 1: The Faster the ATS Switches, the Better, Without Considering Load Characteristics
Fast switching does reduce the duration of load power loss, but not all loads are suitable for extremely fast switching. Certain motor-type loads require a brief delay before restarting after power loss; otherwise, the phase difference between residual voltage and the restored power supply may cause a surge. Additionally, inverters need some response time when switching from grid-tied mode to off-grid mode. If the ATS switches too quickly, it may connect the load before the inverter has stabilized its output, which can actually cause the inverter to shut down protectively. Therefore, the switching speed of the ATS needs to match the characteristics of both the inverter and the load, rather than simply pursuing speed.
Misconception 2: PV Voltage Is Unstable, and the Électrique Power Transfer Switch Will Automatically Regulate the Voltage
The conversion switch does not have voltage regulation capability. It only detects whether the voltage is within the set range and decides whether to switch the power source accordingly. If the photovoltaic output is unstable, the ATS will not “correct” the voltage. The actual voltage stabilization is the responsibility of other voltage protection devices, not the ATS.
Misconception 3: As Long as an ATS Is Installed, the PV System Will Not Experience Power Loss
An ATS can switch between power sources, but it does not guarantee seamless power transfer. Particularly in PV systems, when inverter output is unstable or switching delays are set too long, brief power interruptions can still occur. Therefore, the ATS improves power supply reliability but does not completely eliminate power loss.
Misconception 4: Any ATS Can Be Directly Used in a PV System
Not all ATSs are suitable for photovoltaic applications. Some ordinary ATSs were designed only for grid and generator switching and have weak or no ability to recognize the inverter output signal. Therefore, in the photovoltaic system, a matching ATS solution for the photovoltaic needs to be used.
Misconception 5: An ATS Can Solve All Compatibility Issues in a PV System
The ATS is just one switching component within the system. It cannot resolve compatibility issues related to the inverter, grid, voltage, frequency, and other factors. If the system itself is not properly designed—for example, if voltage ranges do not match or wiring is not up to standard—even using an ATS will not guarantee stable operation. True stability comes from overall system design, not from a single device.
Conclusion
Then, can the ATS connect both the photovoltaic inverter and the power grid simultaneously? The answer is no.
Les ATS produit par YRO se concentre sur le changement de puissance. Il a subi de multiples tests de laboratoire et peut compléter l'action de changement de manière stable sous le courant nominal, sans risque de soudure des contacts ou de mauvais contact. Pour les systèmes qui nécessitent un changement de source d'alimentation stable, l'ATS vendu par YRO fournit une garantie de fondation fiable.
