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Zoom sur l'absorption de réactif

Qu'est-ce que la puissance réactive ?

Qu'est-ce que la puissance apparente ?

Lorsqu’une charge est branchée sur un réseau électrique dont la tension U oscille à une fréquence de 50Hz, celle-ci est traversée par un courant électrique I (voir Figure 1).

La puissance nécessaire au fonctionnement de cette charge que doit fournir le réseau, appelée puissance apparente, symbolisée par « S » et exprimée en volts-ampères (VA), est égale au produit de la tension et du courant :

Impact de la puissance réactive sur la tension

Une charge branchée sur un réseau électrique génère une chute de tension

Lorsqu’une charge est branchée sur un réseau électrique, celle-ci génère une chute de tension due aux caractéristiques de la liaison électrique reliant la charge à la source de tension. Cette chute de tension dans le câble (Ucâble) va en effet entrainer une diminution de la tension observée aux bornes de la charge (Ucharge) qui sera donc inférieure à la tension nominale du réseau (Unom) compte tenu de la loi des mailles, encore appelée loi de Kirchoff, qui permet d’obtenir l’égalité (voir Figure 6) :

Unom = Ucâble + Ucharg
et donc
Ucharge = Unom - Ucâble

Figure 6 – Chute de tension dans le câble reliant la charge à la source du réseau

Gestion de la puissance réactive par les onduleurs

Les onduleurs des installations photovoltaïques sont facilement paramétrables pour gérer des consignes de puissance réactive

La consommation et la production de puissance réactive n’étant qu’une question de décalage de l’onde de courant par rapport à l’onde de tension du réseau de distribution qui sert de référence, les fabricants d’onduleurs pour installations photovoltaïques ont, il y a longtemps déjà, intégré dans le logiciel de contrôle-commande de leurs produits une fonctionnalité qui permet de retarder ou d’avancer la sinusoïde de courant produite numériquement par un onduleur.

Les exigences en matière de gestion de la puissance réactive pour les installations photovoltaïques sont très différentes d’un pays à l’autre et dépendent de nombreux facteurs dont bien entendu l’état du réseau et l’impact des utilisateurs de ce réseau sur l’onde de tension. Ces exigences peuvent conduire soit à consommer de la puissance réactive, soit à en produire.

Figure 9 – Extrait de la documentation technique du fabricant d’onduleurs SMA

Exigences réglementaires et mise en application

Auparavant interdite en basse tension, l'absorption d'énergie réactive est désormais autorisée par la réglementation

Les prescriptions réglementaires en matière de puissance réactive pour les installations raccordées au réseau public de distribution sont fixées par l’arrêté du 9 juin 2020 relatif aux prescriptions techniques de conception et de fonctionnement pour le raccordement aux réseaux d’électricité.

Les installations de production raccordées en basse tension sont traitées à l’article 54 de cet arrêté qui précise que celles-ci doivent pouvoir « fournir une puissance réactive au moins égale à 0,4 × Pmax ou absorber une puissance réactive au moins égale à 0,35 × Pmax ». Si jusqu’ici l’absorption de l’énergie réactive en basse tension n’était pas autorisée, ce nouvel arrêté la rend aujourd’hui possible. Aussi, après concertation des parties prenantes, Enedis a décidé de fixer une consigne d’absorption de puissance réactive à tan( Phi)=- 0,35 pour les installations de production raccordées en basse tension dans sa documentation technique de référence. Il s’agit donc du niveau maximum fixé par l’arrêté du 9 juin 2020 afin de compenser au maximum l’élévation de tension générée par l'installation (ou par d'autres installations de production raccordées sur le même départ basse tension).

Pour respecter la réglementation, les producteurs devront paramétrer leurs onduleurs en mode cos(Phi)=constante

Pour respecter cette nouvelle disposition, les producteurs photovoltaïques devront donc paramétrer leurs onduleurs sur le mode cos(Phi)=constante qui correspond à un angle de déphasage constant entre l’onde de courant générée numériquement et l’onde de référence de la tension du réseau (2ème ligne du tableau de la Figure 9).

Le paramétrage à effectuer est le suivant :

  • Valeur du déphasage : cos(Phi)=0,94 qui correspond à tan(Phi)=-0,35
  • Signe du déphasage : sous excité qui signifie que l’onde de courant est en retard sur l’onde de tension et qu’il s’agit bien de consommation de puissance réactive

Ce paramétrage va avoir comme impact de réserver 6% de la puissance active de l’onduleur pour la gestion de la puissance réactive. Par exemple, un onduleur de 10 kW ne pourra donc injecter que 9,4 kW puisque une réserve de 0,6 kW sera nécessaire à la gestion de la puissance réactive (voir Figure 10).

Figure 10 – Impact de la consigne d’absorption de puissance réactive tan(Phi)=-0,35 sur la puissance active de l’onduleur

En l'absence de charge inductive ou capacitive, le courant ESt en phase avec la tension

Lorsque cette charge est exclusivement résistive, le courant I est rigoureusement en phase avec la tension du réseau U (voir Figure 2).

Figure 2 – le courant traversant une charge résistive est en phase avec la tension

Le courant est en retard sur la tension lorsque la charge est à dominante inductive

En revanche, lorsque cette charge est à dominante inductive, c’est-à-dire constituée d’enroulements comme le sont les transformateurs ou les moteurs, le courant I qui la traverse est en retard de phase sur la tension (voir Figure 3). Il y a dans ce cas consommation de puissance réactive.

Figure 3 - le courant traversant une charge inductive est en retard par rapport à la phase tension.png

La puissance réactive consommée ou injectée est liée au déphasage entre la tension et l'intensité caractérisée par l'angle Phi

Le décalage temporel entre les deux ondes est caractérisé par un angle appelé Phi exprimé en degrés, une ondulation complète de 20 ms correspondant à 360°. La puissance réactive, symbolisée par la lettre Q et exprimée en volts-ampères-réactifs (VAR), est égale au produit de la tension, du courant et du sinus de l’angle Phi :

Cette consommation de puissance réactive entraine une augmentation de la puissance apparente S pour la maintenir la puissance effectivement utile au fonctionnement de la charge. Cette puissance active P exprimée en Watts (W) n’est donc plus qu’une fraction de la puissance S :

La relation entre la puissance apparente S, la puissance réactive Q et la puissance active P est schématisée par le triangle des puissances également appelé diagramme de Fresnel (voir Figure 4).

Figure 4 – Triangle des puissances

Le courant est en avance sur la tension lorsque la charge est à dominante capacitive

Enfin, lorsque cette charge est à dominante capacitive, c’est-à-dire constituée d’armatures conductrices séparées par un diélectrique, le courant I qui la traverse est en avance de phase sur la tension (voir Figure 5). Il y a dans ce cas production de puissance réactive bien que la charge en question consomme de la puissance active.

Figure 5 - le courant traversant une charge capacitive est en avance par rapport à la phase tension

 

En conclusion, il faut retenir qu’une charge électrique branchée sur un réseau dont l’onde de tension oscille à 50Hz va bien évidement consommer de la puissance active et pourra également en même temps consommer ou produire de la puissance réactive. Il en est de même pour une installation de production qui, en plus de produire de la puissance active, peut soit produire soit consommer de la puissance réactive.

Dernière Mise à jour : 17/10/2022
Article suivant Impact de la puissance réactive sur la tension

Consommer du réactif diminue la tension

Cette liaison électrique est elle-même caractérisée par sa résistance interne R et sa réactance X qui dépend de son inductance et de sa capacité qui sont à l’origine du phénomène de consommation et de production de puissance réactive.

La chute de tension dans cette liaison électrique, dénommée également ΔU, est donnée par la formule suivante qui fait apparaître le produit de la résistance du câble R par la puissance active consommée par la charge P et le produit de la réactance X du câble par la puissance réactive consommée ou produite par la charge Q :

La chute de tension dans un câble dépend donc du signe du produit R.P et du produit X.Q. Si la charge consomme à la fois de la puissance active et de la puissance réactive, elles auront donc les mêmes signes, et par conséquent la chute de tension sera importante. Par contre, si la charge consomme de la puissance active et produit de la puissance réactive, leur signe deviendra différent, et par conséquent la puissance réactive viendra ainsi, dans ce cas diminuer la chute de tension.

Avant de détailler les 4 configurations rencontrées, il est nécessaire de fixer une convention de signes. Dans cet article, c’est la convention dite « consommateurs » qui est utilisée pour laquelle les puissances soutirées sont positives et les puissances injectées négatives, (voir Figure 7).

Figure 7 – Convention de signes dite “consommateurs”

Quatre cas sont rencontrés en fonction du signe de la puissance active P et de la puissance réactive Q

 

 

Puissance active

 

 

P-

(Production)

P+

(Consommation)

Puissance réactive

Q-

(Production)

R.P et X.Q sont de

même signe

La puissance réactive augmente l’élévation de tension du câble

R.P et X.Q sont de

signe différent

La puissance réactive diminue la chute de tension du câble

Q+

(Consommation)

R.P et X.Q sont de

signe différent

La puissance réactive diminue l’élévation de tension du câble

R.P et X.Q sont de

même signe

La puissance réactive augmente la chute de tension du câble

Deux cas permettent donc de réduire la variation de tension :

  • lorsqu’un consommateur injecte de la puissance réactive, à l’aide d’une batterie de condensateurs par exemple, la chute de tension dans le câble diminue,
  • lorsqu’un producteur consomme de la puissance réactive, en programmant une consigne de déphasage du courant dans son installation de production, l’élévation de la tension aux bornes du câble est moins importante.
Dernière Mise à jour : 17/10/2022
Article précédent Qu'est-ce que la puissance réactive ?
Article suivant Gestion de la puissance réactive par les onduleurs
Consommer du réactif peut permettre d'augmenter la capacité d'accueil du réseau

Consommer du réactif peut permettre d'augmenter la capacité d'accueil du réseau à moindre coût

Pour consommer de la puissance réactive, l’onde de courant générée par l’onduleur doit être retardée. Ceci a comme conséquence de limiter la hausse locale de la tension observée à ses bornes due à l’injection de puissance active. Il devient donc possible d’augmenter la puissance d’injection sur le réseau avant que la tension maximale réglementaire et normative de Un+10% pour la basse tension et de Un+5% pour la HTA que doivent respecter les gestionnaires de réseau de distribution ne soit atteinte. Ceci permet ainsi d’augmenter la capacité d’accueil du réseau de distribution à moindre coût puisque qu’une simple solution logicielle contribue à retarder le besoin de renforcement du réseau.

Injecter du réactif peut permettre d'augmenter la tension dans les périodes où celle-ci est basse (hiver par exemple)

Pour produire de la puissance réactive, l’onde de courant générée par l’onduleur doit être avancée. Une exigence de ce type aura comme conséquence d’augmenter localement la tension, ce qui peut être recherché par certains gestionnaires dans les cas où le niveau de tension est bas, en hiver par exemple.

Afin de s’adapter à la plupart des configurations rencontrées dans le monde, les principaux fabricants d’onduleurs pour installations photovoltaïques proposent désormais des produits disposant d’un contrôle-commande permettant d’assurer la gestion de la puissance réactive selon de nombreux modes (voir Figure 9).

Dernière Mise à jour : 17/10/2022
Article précédent Impact de la puissance réactive sur la tension
Article suivant Exigences réglementaires et mise en application

Un réglage engendrant des pertes de production très faibles voire nulles

Bien entendu, cette réserve de puissance active de 6% ne va pas diminuer la production annuelle de l’installation photovoltaïque d’autant puisque les onduleurs des installations photovoltaïques fonctionnent très peu à puissance maximale (voir article " Bien choisir sa puissance de raccordement "). Les pertes de production annuelles dues à la gestion de la puissance réactive dépendent du rapport de sous-dimensionnement des onduleurs. En effet, plus les onduleurs sont sous-dimensionnés, plus ils fonctionneront en puissance maximale et plus les pertes dues à la gestion de la puissance réactive seront importantes. Par exemple, pour un sous-dimensionnement de l’onduleur de 0,75 (PAC/PDC=0,75 ou PDC/PAC=1,33), les pertes de production annuelle dues à la gestion de la puissance réactive sont estimées à 1%, c’est à dire à un niveau inférieur aux pertes liées au sous-dimensionnement lui-même estimées quant à elles à 2% (voir Figure 11).

Les installations de production raccordées en HTA sont déjà soumises à cette obligation depuis plusieurs années

Les installations de production raccordées en HTA, qui étaient auparavant déjà soumises à des exigences de gestion de la puissance réactive, sont traitées aux articles 43 et 54 de l’arrêté du 9 juin 2020.

Lorsque la tension au point de raccordement est égale à la tension contractuelle plus ou moins 5 %, ces installations doivent pouvoir fournir « une puissance réactive au moins égale à 0,4 × Pmax ou absorber une puissance réactive au moins égale à 0,35 × Pmax ».

De plus, « Lorsque la tension au point de raccordement s'écarte de la tension contractuelle de plus de 5 % et dans la limite de 10 %, l'unité de production doit pouvoir moduler sa production ou sa consommation de puissance réactive dans les limites d'un domaine de fonctionnement minimal défini dans la documentation technique de référence du gestionnaire du réseau public de distribution d'électricité sous la forme d'un diagramme [U, Q]. »

Cette consigne de gestion de la puissance réactive est fournie par Enedis dans le document référencé NOI-RES_60E (voir Figure 12). Elle peut être mise en œuvre à la demande des producteurs afin de diminuer les coûts de raccordement de leurs installations (voir article Principes d’études en HTA ). En revanche, notamment pour les lauréats de certains appels d’offres de la CRE, cette consigne de gestion du réactif est obligatoire. Pour la mettre en œuvre, les producteurs doivent programmer leurs onduleurs sur le mode Q=f(U) (4ème ligne du tableau de la Figure 9 - page précédente).

Figure 12 – Consigne de gestion de la puissance réactive Q=f(U) de la documentation technique de référence d’Enedis
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Zoom sur l'absorption de réactif

Qu'est-ce que la puissance réactive ?

Qu'est-ce que la puissance apparente ?

Lorsqu’une charge est branchée sur un réseau électrique dont la tension U oscille à une fréquence de 50Hz, celle-ci est traversée par un courant électrique I (voir Figure 1).

La puissance nécessaire au fonctionnement de cette charge que doit fournir le réseau, appelée puissance apparente, symbolisée par « S » et exprimée en volts-ampères (VA), est égale au produit de la tension et du courant :

En l'absence de charge inductive ou capacitive, le courant ESt en phase avec la tension

Lorsque cette charge est exclusivement résistive, le courant I est rigoureusement en phase avec la tension du réseau U (voir Figure 2).

Figure 2 – le courant traversant une charge résistive est en phase avec la tension

Le courant est en retard sur la tension lorsque la charge est à dominante inductive

En revanche, lorsque cette charge est à dominante inductive, c’est-à-dire constituée d’enroulements comme le sont les transformateurs ou les moteurs, le courant I qui la traverse est en retard de phase sur la tension (voir Figure 3). Il y a dans ce cas consommation de puissance réactive.

Figure 3 - le courant traversant une charge inductive est en retard par rapport à la phase tension.png

La puissance réactive consommée ou injectée est liée au déphasage entre la tension et l'intensité caractérisée par l'angle Phi

Le décalage temporel entre les deux ondes est caractérisé par un angle appelé Phi exprimé en degrés, une ondulation complète de 20 ms correspondant à 360°. La puissance réactive, symbolisée par la lettre Q et exprimée en volts-ampères-réactifs (VAR), est égale au produit de la tension, du courant et du sinus de l’angle Phi :

Cette consommation de puissance réactive entraine une augmentation de la puissance apparente S pour la maintenir la puissance effectivement utile au fonctionnement de la charge. Cette puissance active P exprimée en Watts (W) n’est donc plus qu’une fraction de la puissance S :

La relation entre la puissance apparente S, la puissance réactive Q et la puissance active P est schématisée par le triangle des puissances également appelé diagramme de Fresnel (voir Figure 4).

Figure 4 – Triangle des puissances

Le courant est en avance sur la tension lorsque la charge est à dominante capacitive

Enfin, lorsque cette charge est à dominante capacitive, c’est-à-dire constituée d’armatures conductrices séparées par un diélectrique, le courant I qui la traverse est en avance de phase sur la tension (voir Figure 5). Il y a dans ce cas production de puissance réactive bien que la charge en question consomme de la puissance active.

Figure 5 - le courant traversant une charge capacitive est en avance par rapport à la phase tension

 

En conclusion, il faut retenir qu’une charge électrique branchée sur un réseau dont l’onde de tension oscille à 50Hz va bien évidement consommer de la puissance active et pourra également en même temps consommer ou produire de la puissance réactive. Il en est de même pour une installation de production qui, en plus de produire de la puissance active, peut soit produire soit consommer de la puissance réactive.

Impact de la puissance réactive sur la tension

Une charge branchée sur un réseau électrique génère une chute de tension

Lorsqu’une charge est branchée sur un réseau électrique, celle-ci génère une chute de tension due aux caractéristiques de la liaison électrique reliant la charge à la source de tension. Cette chute de tension dans le câble (Ucâble) va en effet entrainer une diminution de la tension observée aux bornes de la charge (Ucharge) qui sera donc inférieure à la tension nominale du réseau (Unom) compte tenu de la loi des mailles, encore appelée loi de Kirchoff, qui permet d’obtenir l’égalité (voir Figure 6) :

Unom = Ucâble + Ucharg
et donc
Ucharge = Unom - Ucâble

Figure 6 – Chute de tension dans le câble reliant la charge à la source du réseau

Consommer du réactif diminue la tension

Cette liaison électrique est elle-même caractérisée par sa résistance interne R et sa réactance X qui dépend de son inductance et de sa capacité qui sont à l’origine du phénomène de consommation et de production de puissance réactive.

La chute de tension dans cette liaison électrique, dénommée également ΔU, est donnée par la formule suivante qui fait apparaître le produit de la résistance du câble R par la puissance active consommée par la charge P et le produit de la réactance X du câble par la puissance réactive consommée ou produite par la charge Q :

La chute de tension dans un câble dépend donc du signe du produit R.P et du produit X.Q. Si la charge consomme à la fois de la puissance active et de la puissance réactive, elles auront donc les mêmes signes, et par conséquent la chute de tension sera importante. Par contre, si la charge consomme de la puissance active et produit de la puissance réactive, leur signe deviendra différent, et par conséquent la puissance réactive viendra ainsi, dans ce cas diminuer la chute de tension.

Avant de détailler les 4 configurations rencontrées, il est nécessaire de fixer une convention de signes. Dans cet article, c’est la convention dite « consommateurs » qui est utilisée pour laquelle les puissances soutirées sont positives et les puissances injectées négatives, (voir Figure 7).

Figure 7 – Convention de signes dite “consommateurs”

Quatre cas sont rencontrés en fonction du signe de la puissance active P et de la puissance réactive Q

 

 

Puissance active

 

 

P-

(Production)

P+

(Consommation)

Puissance réactive

Q-

(Production)

R.P et X.Q sont de

même signe

La puissance réactive augmente l’élévation de tension du câble

R.P et X.Q sont de

signe différent

La puissance réactive diminue la chute de tension du câble

Q+

(Consommation)

R.P et X.Q sont de

signe différent

La puissance réactive diminue l’élévation de tension du câble

R.P et X.Q sont de

même signe

La puissance réactive augmente la chute de tension du câble

Deux cas permettent donc de réduire la variation de tension :

  • lorsqu’un consommateur injecte de la puissance réactive, à l’aide d’une batterie de condensateurs par exemple, la chute de tension dans le câble diminue,
  • lorsqu’un producteur consomme de la puissance réactive, en programmant une consigne de déphasage du courant dans son installation de production, l’élévation de la tension aux bornes du câble est moins importante.
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Gestion de la puissance réactive par les onduleurs

Les onduleurs des installations photovoltaïques sont facilement paramétrables pour gérer des consignes de puissance réactive

La consommation et la production de puissance réactive n’étant qu’une question de décalage de l’onde de courant par rapport à l’onde de tension du réseau de distribution qui sert de référence, les fabricants d’onduleurs pour installations photovoltaïques ont, il y a longtemps déjà, intégré dans le logiciel de contrôle-commande de leurs produits une fonctionnalité qui permet de retarder ou d’avancer la sinusoïde de courant produite numériquement par un onduleur.

Les exigences en matière de gestion de la puissance réactive pour les installations photovoltaïques sont très différentes d’un pays à l’autre et dépendent de nombreux facteurs dont bien entendu l’état du réseau et l’impact des utilisateurs de ce réseau sur l’onde de tension. Ces exigences peuvent conduire soit à consommer de la puissance réactive, soit à en produire.

Figure 9 – Extrait de la documentation technique du fabricant d’onduleurs SMA
Consommer du réactif peut permettre d'augmenter la capacité d'accueil du réseau

Consommer du réactif peut permettre d'augmenter la capacité d'accueil du réseau à moindre coût

Pour consommer de la puissance réactive, l’onde de courant générée par l’onduleur doit être retardée. Ceci a comme conséquence de limiter la hausse locale de la tension observée à ses bornes due à l’injection de puissance active. Il devient donc possible d’augmenter la puissance d’injection sur le réseau avant que la tension maximale réglementaire et normative de Un+10% pour la basse tension et de Un+5% pour la HTA que doivent respecter les gestionnaires de réseau de distribution ne soit atteinte. Ceci permet ainsi d’augmenter la capacité d’accueil du réseau de distribution à moindre coût puisque qu’une simple solution logicielle contribue à retarder le besoin de renforcement du réseau.

Injecter du réactif peut permettre d'augmenter la tension dans les périodes où celle-ci est basse (hiver par exemple)

Pour produire de la puissance réactive, l’onde de courant générée par l’onduleur doit être avancée. Une exigence de ce type aura comme conséquence d’augmenter localement la tension, ce qui peut être recherché par certains gestionnaires dans les cas où le niveau de tension est bas, en hiver par exemple.

Afin de s’adapter à la plupart des configurations rencontrées dans le monde, les principaux fabricants d’onduleurs pour installations photovoltaïques proposent désormais des produits disposant d’un contrôle-commande permettant d’assurer la gestion de la puissance réactive selon de nombreux modes (voir Figure 9).

Article précédent Impact de la puissance réactive sur la tension
Article suivant Exigences réglementaires et mise en application

Exigences réglementaires et mise en application

Auparavant interdite en basse tension, l'absorption d'énergie réactive est désormais autorisée par la réglementation

Les prescriptions réglementaires en matière de puissance réactive pour les installations raccordées au réseau public de distribution sont fixées par l’arrêté du 9 juin 2020 relatif aux prescriptions techniques de conception et de fonctionnement pour le raccordement aux réseaux d’électricité.

Les installations de production raccordées en basse tension sont traitées à l’article 54 de cet arrêté qui précise que celles-ci doivent pouvoir « fournir une puissance réactive au moins égale à 0,4 × Pmax ou absorber une puissance réactive au moins égale à 0,35 × Pmax ». Si jusqu’ici l’absorption de l’énergie réactive en basse tension n’était pas autorisée, ce nouvel arrêté la rend aujourd’hui possible. Aussi, après concertation des parties prenantes, Enedis a décidé de fixer une consigne d’absorption de puissance réactive à tan( Phi)=- 0,35 pour les installations de production raccordées en basse tension dans sa documentation technique de référence. Il s’agit donc du niveau maximum fixé par l’arrêté du 9 juin 2020 afin de compenser au maximum l’élévation de tension générée par l'installation (ou par d'autres installations de production raccordées sur le même départ basse tension).

Pour respecter la réglementation, les producteurs devront paramétrer leurs onduleurs en mode cos(Phi)=constante

Pour respecter cette nouvelle disposition, les producteurs photovoltaïques devront donc paramétrer leurs onduleurs sur le mode cos(Phi)=constante qui correspond à un angle de déphasage constant entre l’onde de courant générée numériquement et l’onde de référence de la tension du réseau (2ème ligne du tableau de la Figure 9).

Le paramétrage à effectuer est le suivant :

  • Valeur du déphasage : cos(Phi)=0,94 qui correspond à tan(Phi)=-0,35
  • Signe du déphasage : sous excité qui signifie que l’onde de courant est en retard sur l’onde de tension et qu’il s’agit bien de consommation de puissance réactive

Ce paramétrage va avoir comme impact de réserver 6% de la puissance active de l’onduleur pour la gestion de la puissance réactive. Par exemple, un onduleur de 10 kW ne pourra donc injecter que 9,4 kW puisque une réserve de 0,6 kW sera nécessaire à la gestion de la puissance réactive (voir Figure 10).

Figure 10 – Impact de la consigne d’absorption de puissance réactive tan(Phi)=-0,35 sur la puissance active de l’onduleur

Un réglage engendrant des pertes de production très faibles voire nulles

Bien entendu, cette réserve de puissance active de 6% ne va pas diminuer la production annuelle de l’installation photovoltaïque d’autant puisque les onduleurs des installations photovoltaïques fonctionnent très peu à puissance maximale (voir article " Bien choisir sa puissance de raccordement "). Les pertes de production annuelles dues à la gestion de la puissance réactive dépendent du rapport de sous-dimensionnement des onduleurs. En effet, plus les onduleurs sont sous-dimensionnés, plus ils fonctionneront en puissance maximale et plus les pertes dues à la gestion de la puissance réactive seront importantes. Par exemple, pour un sous-dimensionnement de l’onduleur de 0,75 (PAC/PDC=0,75 ou PDC/PAC=1,33), les pertes de production annuelle dues à la gestion de la puissance réactive sont estimées à 1%, c’est à dire à un niveau inférieur aux pertes liées au sous-dimensionnement lui-même estimées quant à elles à 2% (voir Figure 11).

Les installations de production raccordées en HTA sont déjà soumises à cette obligation depuis plusieurs années

Les installations de production raccordées en HTA, qui étaient auparavant déjà soumises à des exigences de gestion de la puissance réactive, sont traitées aux articles 43 et 54 de l’arrêté du 9 juin 2020.

Lorsque la tension au point de raccordement est égale à la tension contractuelle plus ou moins 5 %, ces installations doivent pouvoir fournir « une puissance réactive au moins égale à 0,4 × Pmax ou absorber une puissance réactive au moins égale à 0,35 × Pmax ».

De plus, « Lorsque la tension au point de raccordement s'écarte de la tension contractuelle de plus de 5 % et dans la limite de 10 %, l'unité de production doit pouvoir moduler sa production ou sa consommation de puissance réactive dans les limites d'un domaine de fonctionnement minimal défini dans la documentation technique de référence du gestionnaire du réseau public de distribution d'électricité sous la forme d'un diagramme [U, Q]. »

Cette consigne de gestion de la puissance réactive est fournie par Enedis dans le document référencé NOI-RES_60E (voir Figure 12). Elle peut être mise en œuvre à la demande des producteurs afin de diminuer les coûts de raccordement de leurs installations (voir article Principes d’études en HTA ). En revanche, notamment pour les lauréats de certains appels d’offres de la CRE, cette consigne de gestion du réactif est obligatoire. Pour la mettre en œuvre, les producteurs doivent programmer leurs onduleurs sur le mode Q=f(U) (4ème ligne du tableau de la Figure 9 - page précédente).

Figure 12 – Consigne de gestion de la puissance réactive Q=f(U) de la documentation technique de référence d’Enedis
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