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Instructions de démarrage hors réseau

D-Cube-H125 / H261 + Solis 125K — Hors réseau / Alimentation de secours / Générateur / Mise en parallèle

Version du document : V1.0 (2026-08-26) Applicabilité : Sélection BESS / soumission / ingénierie pour les scénarios hors réseau + secours + générateur dans l'UE Onduleur hybride : Solis S6-EH3P125K10-NV-YD-H (125 kW)

1. Trois modes d'application hors réseau

Mode Condition de déclenchement Source principale Source de secours
Secours (réseau-stockage mutuel) Panne de réseau Batterie → PV → Générateur —
Hors réseau (complètement isolé) Aucun réseau PV + batterie + générateur Toutes
Hybride connecté au réseau (normal) Réseau normal PV → batterie / charges / réseau Batterie + générateur

2. Sortie secours — 125 kW en continu + commutation < 10 ms

2.1 Faits clés

  • 125 kW est la puissance nominale continue, et non une puissance crête
  • Commutation < 10 ms certifiée par test G99 Type B (rapport TÜV SÜD 704092514279-00)

2.2 Paramètres de secours 125K

Paramètre Valeur
Puissance de sortie nominale en secours 125 kW
Courant de sortie nominal en secours (380 V) 189,9 A
Courant de sortie nominal en secours (400 V) 180,4 A
Tension de sortie nominale 3/N/PE, 230 V / 400 V
THDv (sous charge linéaire) < 2 %
Temps de commutation secours < 10 ms
Déséquilibre maximal entre phases 100 %
Puissance mono-phasée maximale 41,66 kW
Surcharge crête (courbe顶级) 1,2× 100 s / 1,4× 10 s / 1,6× 200 ms
Fréquence 50 Hz / 60 Hz sélectionnable

2.3 Description détaillée du temps de commutation

  • Réseau connecté → hors réseau (perte réseau) : < 10 ms (automatique)
  • Hors réseau → réseau connecté (rétablissement réseau) : attendre la stabilisation V/f avant resynchronisation (environ plusieurs dizaines de secondes, selon la stabilité du réseau)
  • PV → batterie : commutation interne sur le bus DC, sans interruption
  • Générateur → batterie : contrôlé par le seuil SOC, voir §7

3. Courbe de surcharge

3.1 Capacité de surcharge du 125K

Niveau de surcharge 125K Facteur de réduction
1,2 × (= 150 kW) 100 s Réduit de 6 fois
1,4 × (= 175 kW) 10 s Réduit de 10 fois
1,6 × (= 200 kW) 200 ms Réduit de 50 fois

3.2 Conséquences de conception

  • ❌ Un client démarrant une charge moteur de 200 kW, un seul 125K disjonctera (même en 10 s)
  • ❌ Alarme Over-Load ou OV-ILLC (manuel utilisateur p.78, 81)
  • ✅ Un 125K démarrant une charge bloquée de 200 kW → doit répartir sur 2 unités

3.3 Marges de conception pour scénarios d'application clés

Type de charge Choc de démarrage Marge de conception du 125K
Résistive (chauffage électrique, ampoules à incandescence) 1,0 × ✅ Suffisante
Démarrage progressif moteur (VFD) 1,2–1,4 × / 5–10 s ✅ OK
Démarrage direct moteur (DOL) 5–7 × rotor bloqué ❌ VFD obligatoire ou répartition
Surtension gros transformateur 8–12 × / 100–200 ms ⚠️ Le 1,6×/200 ms du 125K peut être insuffisant, test réel requis
Charge capacitive UPS / PSU 2–3 × / 50–200 ms ❌ Non supporté (> 1,6×)
Équipement de soudure 2–5 × ❌ Non supporté
Pompe à chaleur (démarrage compresseur) 3–5 × / 200 ms ⚠️ Prudence, démarrage par phases requis

4. Matrice de démarrage autonome (Black-start)

4.1 Comparaison des 5 sources de démarrage

Source de démarrage Support du black-start Conditions
PV + batterie ✅ Recommandé Séquence standard d'autoconsommation
Batterie uniquement (sans PV) ✅ SOC ≥ 5–10 % (défini par le fabricant de batterie)
PV uniquement (sans batterie) ✅ Activer la fonction de charge PV uniquement
Générateur uniquement (sans PV, sans batterie) ✅ Le générateur démarre et se stabilise en premier, l'onduleur se synchronise
Générateur + batterie ✅ Le plus robuste Le plus robuste pour l'hiver britannique

5. Règles de fonctionnement en mode hors réseau

5.1 Manuel utilisateur

  1. Priorité du flux de puissance PV : charges > batterie (pas d'exportation vers le réseau)
  2. PV > charges + capacité de charge batterie : l'onduleur écrête brutalement le PV (limitation directe du MPPT, et non une réduction par décalage de fréquence comme un onduleur couplé AC)
  3. Onduleur PV couplé AC (le cas échéant) : doit être configuré en mode « couplage AC » + valeur de déclenchement de fréquence > seuil de surfréquence Solis

5.2 Réglage du seuil de surfréquence (réseau 50 Hz)

Réglage Plage Valeur par défaut
Déclenchement surfréquence 50,1 – 54 Hz 51,5 Hz (typique)
Déclenchement sous-fréquence 46 – 49,9 Hz 47,5 Hz (typique)
  • Pourquoi c'est important : si un onduleur PV couplé AC n'est pas configuré en mode « couplage AC » lors du fonctionnement hors réseau, il peut former une boucle de fréquence avec le Solis, entraînant des interférences mutuelles entre onduleurs et un effondrement du système.

5.3 Exemple d'équilibrage de puissance en hors réseau

Configuration supposée de l'armoire H125 :

  • Capacité batterie : 261 kWh × 95 % DoD = 247,95 kWh utilisables
  • Charge moyenne : 50 kW (jour) / 80 kW (nuit)
  • Pic PV : 100 kWp (un seul onduleur supporte jusqu'à 250 kWp)
  • Décharge batterie maximale : 125 kW (une seule unité)

Flux énergétique typique d'une journée :

Période PV (kW) Charge (kW) Batterie (kW) Générateur (kW)
06:00–08:00 (petit matin) 0 50 +50 (décharge) Arrêté
08:00–12:00 (matin) 30–100 60 -30 → +20 (charge) Arrêté
12:00–14:00 (midi) 100 70 -30 → +20 (charge) Arrêté
14:00–18:00 (après-midi) 30–100 70 -20 → +30 (charge→décharge) Arrêté
18:00–22:00 (soir) 0 80 +80 (décharge) Arrêté
22:00–06:00 (nuit) 0 50 +50 (décharge) Arrêté si SOC > 30 %
Journée extrême (SOC < 20 %) — — +80 +80 (démarrage)

6. Limites strictes du black-start

6.1 Quatre catégories de conception de démarrage hors réseau à éviter absolument

❌ 1. Pas de black-start avec charge moteur à 100 %

  • La courbe de surcharge en mode secours s'applique également
  • Le 125K ne peut pas démarrer une charge bloquée de 200 kW à partir de zéro
  • Conception : gros moteurs avec VFD, ou répartir sur 2 unités 125K

❌ 2. Pas de transformateur intégré

  • Le Solis 125K est directement alimenté par le bus DC batterie via IGBT pour produire 230/400 V
  • Ce n'est pas une sortie à transformateur d'isolement
  • Les charges sensibles (gros UPS / équipements médicaux) nécessitent un transformateur d'isolement externe

❌ 3. Black-start en PV pur sans batterie

  • Non supporté (voir §4)
  • Doit être configuré avec batterie ou générateur de secours

❌ 4. Black-start d'une seule unité (scénario parallèle)

  • En multi-unités en parallèle, le Master doit être mis sous tension en premier, puis les Slaves séquentiellement (manuel utilisateur §3.9.7 p.35)
  • Les Slaves ne rééliront pas automatiquement de Master

7. Intégration du générateur diesel

7.1 Interface matérielle

L'onduleur expose 2 DO + 2 DI contacts secs :

Borne Broches Direction Fonction
G-S (démarrage générateur) 11, 12 DO (sortie) Fermeture = commande START générateur
G-V (valve/marche générateur) 13, 14 DO (sortie) Fermeture = commande générateur RUN / prise en charge charge
ATS 5, 6 DI (entrée) Détection état ATS externe (déclenchement/fermeture réseau)
ATS-W 7, 8 DI (entrée) Détection signal état réseau via adaptateur DC 12 V / 5 V

7.2 Logique de commande d'auto-démarrage

Fait clé : le générateur est contrôlé par le seuil SOC de la batterie, et non par l'état du réseau.

Réglage Plage Valeur par défaut Comportement
Générateur ON SOC (démarrage) 1 – 95 % 20 % (typique) SOC tombe à cette valeur → ferme G-S → démarrage générateur
Générateur OFF SOC (arrêt) 35 – 100 % 80 % (typique) SOC monte à cette valeur → ouvre G-S → arrêt générateur
Puissance nominale générateur Saisie manuelle — Doit être égale à la puissance kW de la plaque signalétique, utilisée pour limiter le courant de charge

⚠️ ON SOC doit être < OFF SOC (hystérésis) ; sinon le générateur cyclera en marche/arrêt. Hystérésis minimale Solis = 15 points de pourcentage (par ex. ON = 20 %, OFF = 35 %).

Scénario hiver britannique + charges élevées : hystérésis recommandée ≥ 20 % — sinon le générateur peut démarrer/s'arrêter 5 à 10 fois par jour, accélérant l'usure.

7.3 Trois modes Smart Port

Mode Utilisation Condition de déclenchement
Entrée générateur Mode générateur diesel / biogaz Seuil SOC déclenche G-S
Sortie charge intelligente Pilotage de charges intelligentes (pompe à chaleur, charges de délestage) Sortie PV dépasse le seuil (réglable)
Couplage AC Connexion à un onduleur PV couplé réseau existant (rénovation) Configuration manuelle en couplage AC + déclenchement de fréquence

Combinaison multi-modes typique : entrée générateur + sortie charge intelligente activées simultanément (supporté par Solis), génération en hors réseau, équilibrage des charges intelligentes en cas d'excédent PV en mode réseau.

7.4 Règles de sélection du générateur

Élément Limite Remarques
Capacité (plaque) Pas de limite dure supérieure Smart Port peut accepter plus
Entrée active maximale 125 kW Limite dure, Smart Port limitera le courant
Plage de capacité recommandée 25 – 125 kW Recommandation fabricant
Séquence des phases L1↔L1, L2↔L2, L3↔L3 Inversion de phase → alarme + générateur ne démarre pas
Mise à la terre Mise à la terre indépendante du châssis générateur + barre PE de l'onduleur (pas la coque de l'onduleur) Manuel utilisateur p.37 explicite
Disjoncteur réseau Doit être ouvert pendant le fonctionnement du générateur (ou disjoncteur différentiel) Manuel utilisateur p.37 explicite
Compatibilité THDv < 5 % (côté générateur) Exigence Solis

7.5 Matrice de décision de sélection

Scénario de charge Capacité générateur recommandée Configuration
Secours d'urgence (50 % charge 8 h) 50–80 kW ON SOC 30 %, OFF SOC 80 %
Hors réseau long terme pleine charge (125 kW) 125 kW (limite dure) ON SOC 20 %, OFF SOC 90 %
Écrêtement de pointe (peak shaving) 25–50 kW (comblement diurne) ON SOC 50 % (démarrage uniquement si SOC élevé)
Secours à deux unités parallèles 2 × 100 kW ON SOC 25 %, OFF SOC 85 %
Alimentation de secours hiver britannique 25–50 kW + batterie Accent sur batterie, générateur en urgence

8. Chaîne de signaux marche/arrêt générateur

8.1 Procédure étape par étape

Étape Action
1 SOC batterie descend sous le seuil ON (par ex. 20 %)
2 L'onduleur ferme le contact DO G-S
3 L'entrée d'auto-démarrage du générateur reçoit la commande de démarrage
4 Le générateur lance son cycle, tourne et atteint V/f nominal
5 L'onduleur détecte via le retour Smart Port / ATS / GV un générateur stable
6 L'onduleur se synchronise avec le générateur, soutire jusqu'à 125 kW
7 L'excédent PV (le cas échéant) réduit la charge du générateur ; PV + générateur chargent ensemble la batterie
8 SOC batterie atteint le seuil OFF (par ex. 80 %)
9 L'onduleur ouvre le contact DO G-S
10 Le générateur termine sa temporisation de refroidissement (spécifique au fabricant, généralement 1 à 5 minutes) puis s'arrête
11 Le système revient en mode batterie uniquement ou PV uniquement

8.2 Budget temporel (typique)

Phase Durée Cumul
1–3 : Commande → START < 100 ms 100 ms
4 : Lancement générateur → stabilisation 5–30 s 30 s
5 : Retour → synchronisation 1–5 s 35 s
6–7 : Synchronisation + prise de charge 1–5 s 40 s
8–10 : Charge jusqu'à OFF + refroidissement 5–30 min 30 min
11 : Retour mode batterie uniquement < 1 s 30 min

Total : SOC tombe à ON → générateur prend en charge la charge : environ 40 secondes Total : SOC monte à OFF → arrêt générateur : environ 5 à 30 minutes


9. Mise en parallèle multi-unités

9.1 Limite supérieure du parallélisme

✅ Maximum 10 unités Solis 125K en parallélisme (connecté réseau + hors réseau) 10 × D-Cube-H125/H261 = 1,25 MW AC / 2,61 MWh par site

6 unités ou plus : armoire Solis STS recommandée

9.2 Configuration Maître-Esclave

Élément Maître (Master) Esclave (Slave)
Quantité 1 Maximum 9
Fonction Coordination PV / batterie / charges Reçoit les commandes du Master
Interface EMS Expose un seul Modbus / SolisCloud Transparente via le Master
Batterie HV Obligatoire Obligatoire (appariement 1 pour 1)
Esclave sans batterie — Uniquement si batterie du Master suffisante

9.3 Communication parallèle

  • Liaison physique : câble CAT5 blindé P-A, P-B
  • Informations partagées :
  • Tension / courant PV par MPPT
  • SOC / puissance batterie
  • Demande de charge
  • Connexion réseau / consommation
  • Commandes de dispatch (du Master)
  • Topologie : l'ensemble du cluster = un seul BESS pour l'EMS supérieur

9.4 Considérations spéciales pour le parallélisme hors réseau

Élément Exigence
Ordre de black-start Master sous tension en premier, puis Slaves séquentiellement (manuel utilisateur §3.9.7 p.35)
Distance de communication CAT5 blindé P-A/P-B ≤ 100 m (typique)
Synchronisation Horloge de synchronisation pilotée par le Master
Connexion générateur Smart Port du Master connecté à G-S/G-V
ATS ATS / ATS-W connectés aux DI du Master
Mode de défaillance Master hors ligne → les Slaves ne prennent pas le relais automatiquement → système à l'arrêt, redémarrage manuel du Master sur site requis

11. Erreurs de conception courantes

  • ❌ Erreur 1 : Utiliser directement le « 2× / 200 ms » de la brochure pour concevoir la charge moteur

    Correct : le 125K ne supporte pas 2×, la limite est 1,6× / 200 ms. Concevoir une charge moteur de 200 kW nécessite de répartir sur 2 unités 125K ou d'utiliser un VFD.

  • ❌ Erreur 2 : Configuration « PV uniquement sans batterie » comme solution de black-start

    Correct : la carte de contrôle du Solis 125K est alimentée par le bus DC batterie ; le PV pur sans batterie ne peut pas démarrer. Batterie ou générateur de secours obligatoire.

  • ❌ Erreur 3 : Seuil SOC ON > OFF ou hystérésis < 15 %

    Correct : ON doit être < OFF, hystérésis ≥ 15 % (minimum Solis). Hiver britannique recommandé ≥ 20 %. Sinon le générateur cycle en marche/arrêt, 5 à 10 fois par jour, mise hors service en six mois.

  • ❌ Erreur 4 : Mise à la terre du générateur sur la coque de l'onduleur

    Correct : manuel utilisateur p.37 explicite — châssis générateur à la terre indépendamment + barre PE (pas la coque de l'onduleur). Une erreur génère des courants circulants et déclenche le disjoncteur différentiel.

  • ❌ Erreur 5 : Disjoncteur réseau non ouvert pendant le fonctionnement du générateur

    Correct : manuel utilisateur p.37 explicite — le disjoncteur côté réseau doit être ouvert pendant le fonctionnement du générateur (ou disjoncteur différentiel). Sinon, renvoi d'énergie vers le réseau, illégal + accident de sécurité.

  • ❌ Erreur 6 : Onduleur PV couplé AC non configuré en mode « couplage AC »

    Correct : en mode hors réseau, sans configuration couplage AC, peut former une boucle de fréquence avec le Solis et provoquer l'effondrement du système. Couplage AC + déclenchement de fréquence > seuil de surfréquence Solis (50,1–54 Hz) obligatoires.

  • ❌ Erreur 7 : Conception PV dépassant 250 kWp (pour un seul 125K)

    Correct : DC/AC > 2,0× non supporté, écrêtement uniquement. 250 kWp est la limite supérieure. Si le client exige 260 kWp, deux unités 125K sont nécessaires.

  • ❌ Erreur 8 : Supposer que les Slaves peuvent reprendre automatiquement en cas de défaillance du Master

    Correct : Master hors ligne → les Slaves ne reprennent pas automatiquement, système à l'arrêt. Redémarrage manuel du Master requis, puis mise sous tension séquentielle des Slaves.

  • ❌ Erreur 9 : Utiliser la courbe de surcharge du 80K / 100K pour le 125K

    Correct : la capacité de surcharge du 125K est nettement inférieure à celle du 80K / 100K. Le cahier des charges de l'appel d'offres doit les distinguer. Le discours marketing « 2× » de la brochure ne concerne que les 75–100K.

  • ❌ Erreur 10 : Tenter d'exporter toute la sortie PV vers le réseau en mode hors réseau

    Correct : en mode hors réseau, PV est prioritaire sur les charges > batterie, pas d'exportation réseau (le réseau est déjà déconnecté, exportation impossible). Avec un PV couplé AC, utiliser le décalage de fréquence pour la coordination.


Annexe A : Terminologie clé

Terme Définition
Black-start Capacité à démarrer le système à partir de zéro sans source externe
Mode hors réseau (Off-grid mode) Mode de fonctionnement complètement isolé du réseau
Mode secours (Backup mode) Mode réseau-stockage mutuel (réseau connecté normal, commutation automatique sur coupure)
G-S / G-V Démarrage générateur / Valve générateur (contacts DO secs)
ATS / ATS-W Entrée commutateur de transfert automatique
AMF Panneau de défaillance automatique du secteur
Smart Port Port multi-usage de l'onduleur Solis (générateur / charge intelligente / couplage AC)
Contrôle par seuil SOC Marche/arrêt générateur déterminé par SOC batterie (non par état réseau)
Frequency-shift Onduleur PV couplé AC régulant sa sortie via variations de fréquence
VFD Variateur de fréquence (réduction du choc de démarrage moteur)