Utilisation d'un onduleur avec des générateurs

En fonctionnement réel, chaque fois qu'une panne de secteur se produit, l'alimentation est commutée entre le secteur entrant et un groupe électrogène diesel ou un groupe électrogène. Le changement est un break-before-make, et il est généralement accompli en quelques secondes. Le système UPS en aval passe à l'alimentation par batterie pendant tout l'échange, tandis que son convertisseur d'entrée, ou redresseur, est éteint en raison d'un manque de puissance d'entrée. Lorsque l'alimentation est établie par le générateur diesel, le redresseur effectue un démarrage et le fonctionnement de l'ASI est rétabli en double conversion normale. Au cours de cette phase cruciale, il est de la plus haute importance que l'ASI et le groupe électrogène fonctionnent comme sur des roulettes, pour éviter que le basculement ne soit compromis par une mauvaise interaction et du point de vue du groupe électrogène.

Les exceptions à ce qui précède sont le fonctionnement à très faible charge et le fonctionnement en dérivation.

En mode bypass, la charge est alimentée via la ligne de bypass de l'ASI par l'alimentation en amont, qui ne peut donc pas bénéficier de l'action de filtrage de l'ASI. Dans cette condition, un groupe électrogène s'interfacerait directement avec le facteur de puissance de charge, la distorsion harmonique et les étapes de charge. À faible charge, généralement inférieure à 10 % de la puissance nominale nominale, ou à vide, un onduleur présente un facteur de puissance d'entrée principalement capacitif et un rejet de distorsion harmonique légèrement supérieur en pourcentage de la puissance totale absorbée. De plus, le transitoire de démarrage du redresseur est un échelon de charge pour l'alimentation amont.

Bien que les conditions ci-dessus n'aient aucune incidence sur la puissance du réseau « infini », en ce qui concerne un groupe électrogène, de tels cas doivent être soigneusement évalués.

Comment faire en sorte que les onduleurs et les générateurs s'entendent

En règle générale, la puissance nominale continue d'un groupe électrogène ne doit pas être inférieure à 1,5 fois la puissance nominale de l'ASI. Le facteur de surdimensionnement tient compte de l'efficacité de l'onduleur, généralement de 96 %, du facteur de puissance de l'onduleur, généralement de 0,99, de la distorsion harmonique d'entrée, généralement de 3 % et ajoute une marge de sécurité de puissance pour empêcher les étapes de charge de déclencher une réponse instable dans la tension de sortie du groupe électrogène. Comme mentionné ci-dessus, cependant, d'autres paramètres doivent être pris en compte pour assurer un fonctionnement correct pendant le fonctionnement transitoire ou à vide.

Les avantages et les inconvénients du démarrage progressif

Les onduleurs modernes ne présentent aucune surtension d'appel au démarrage. Ils augmentent progressivement jusqu'à la puissance de sortie requise en fonction d'un temps de « walk-in » réglable. Il s'agit de la fonction dite de "soft-start", qui peut également comprendre un démarrage retardé selon un temps de "hold-off" réglable. La définition d'un temps d'attente est utile lorsque plusieurs unités ASI démarrent en parallèle, de sorte que la charge totale de l'ASI soit appliquée par étapes progressives au groupe électrogène.

D'autre part, le temps de marche est lié à la pente de la rampe de démarrage progressif. Plus le réglage est court, plus la rampe est raide. Il est important de noter que pendant le temps combiné d'attente et de marche, le redresseur n'est pas entièrement alimenté pour alimenter la charge, ainsi les batteries de stockage peuvent encore se décharger partiellement. "Hold-off" et "walk-in " temps. Après un délai initial réglable, ou blocage, le courant d'entrée de l'onduleur augmente progressivement, selon une montée en puissance prédéfinie ou un temps d'activation.

Trop de CAP vous arrêtera

Les condensateurs d'entrée utilisés à des fins de filtrage font circuler une puissance apparente pure entre l'alimentation et l'onduleur. Une telle puissance est appelée puissance conductrice ou capacitive. Les groupes électrogènes peuvent gérer une quantité limitée de puissance principale pure, car elle interfère avec le circuit d'excitation dans le générateur CA, entraînant des oscillations de tension et l'arrêt du groupe électrogène. Les tableaux de zone de fonctionnement sûr indiquent la plage de facteur de puissance de charge des groupes électrogènes autorisée pour un fonctionnement stable et la limite de puissance principale pure est généralement de 20 % de la puissance nominale des groupes électrogènes.

Zone de fonctionnement sûre du générateur diesel. Le fonctionnement normal est indiqué en vert. Dans la zone jaune, l'exploitation est toujours possible, à titre temporaire. Le fonctionnement dans la zone rouge n'est pas autorisé. Lors du démarrage de l'UPS, les générateurs doivent fournir une puissance de tête pure et le point de travail se trouve juste sur l'axe horizontal gauche. La limite maximale de puissance principale pure est généralement de 0,2 de la puissance nominale du groupe électrogène.

Un système UPS redémarrant après une panne de secteur présente une puissance capacitive d'entrée pure. Bien que sa faible contribution par rapport à la puissance nominale de l'onduleur, le filtre d'entrée n'est actuellement équilibré par aucune puissance réelle. Il faut attendre que le démarrage du redresseur soit terminé. Ce problème est amplifié lorsque des chaînes d'onduleurs en parallèle doivent être alimentées par des chaînes de groupes électrogènes en parallèle. En raison du démarrage séquentiel inhérent des générateurs, le tout premier qui démarre alimente toute la puissance capacitive de la chaîne UPS. Cela pourrait dépasser la capacité du groupe électrogène, empêchant ainsi un changement réussi.

Plusieurs techniques peuvent être mises en place pour atténuer le problème, comme l'installation de bancs de résistances pour compenser, entre autres. Les onduleurs à la pointe de la technologie ont réduit leur quantité de puissance capacitive d'entrée, en mettant en œuvre les technologies de filtrage électronique des redresseurs.