2.2 Description de l'infrastructure existante
2.2.1 Vue d'ensemble (aérienne)
La figure 1 montre une photographie aérienne montre la
microcentrale PV, le champ de batteries, le groupe diesel et le réseau
basse tension desservant les quartiers.
Figure 1 Vue aérienne de la centrale solaire de
Tshumbe (province du Sankuru) [65]
2.2.2 Description technique détaillée du
micro-réseau de Tshumbe [66]
1. Production photovoltaïque
Les caractéristiques de la production photovoltaïque
de la centrale sont :
· Puissance installée : 200 kWc
(444 modules polycristallins).
· Spécifications pôle par
module :
o Vmpp : 49,3 V
o Impp : 9,13 A
o Puissance: 450 Wc
· Disposition : 12 rangées de 37
modules, inclinaison sud 15°, structure acier galvanisé
(résistance au vent 140 km/h).
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2. Stockage d'énergie
Le système de stockage utilisé est
caractérisé par :
· Batteries: 12 modules Lithium LON
Battery (16,38 kWh unitaire, 51,2 VDC, 320 Ah).
· Configuration : 3 strings de 4 batteries
en série-parallèle, BMS pour équilibrage et protection.
· Cycle de vie : ~3 000 cycles à 80
% DOD.
3. Conversion et gestion
La conversion d'énergie est réalisée par
:
· Onduleurs PV : 4 × SUN2000-50KTL-M3
(rendement 98,6 %, monitoring Ethernet/RS485).
· Onduleur hybride : 100 kW, bascule
automatique PV/batterie/réseau, triphasé 400 V, 50 Hz.
4. Transformation et distribution
Les postes de transformation et distribution utilisent :
· Transformateur : 200 kVA sec, 400 V/400
V (rendement 99,2 %).
· Tableaux BT : TGBT principal avec
protections dédiées (PV, batterie, réseau) et 3
départs vers sous-postes.
5. Source de secours
Comme source de secours, la centrale utilise un
Groupe électrogène diesel de 110 kVA, 380 V
triphasé, avec un réservoir 500 L, et ATS automatique.
6. Réseau interne et
raccordement
Le réseau internet et de raccordement est
caractérisé par :
· Câblage : ~3 700 m de
câbles aluminium (35 mm2 et 16 mm2, XLPE), supports
galvanisés, chapiteaux anti-UV.
· Ménages : 350 foyers
raccordés, compteurs électromécaniques marque Orange
S34U18 (relevé manuel mensuel), chute de tension moyenne 8 % aux
extrémités.
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7. Éclairage public
L'installation comprend 50 lampadaires LED, dont 46 de 150 W
disposés le long des rues et 4 de 100 W implantés sur le site,
l'ensemble étant piloté par une minuterie et des capteurs
crépusculaires pour une gestion automatique et économe de
l'éclairage.
2.3 Compteur intelligent utilisé : le
S34U18
2.3.1 Avantages techniques
· Mesures : le S34U18 réalise
les mesures d'énergie active, réactive et
apparente, ainsi que le suivi de la demande et l'analyse de la
qualité du réseau [67], [68].
· Communication : il dispose de
multiples canaux -- optique, RS-485, M-Bus, port P1, GPRS/3G/4G, NB-IoT, PLC
(G3-PLC, PRIME), RF -- et prend en charge le protocole DLMS/COSEM [67], [69],
[70].
· Robustesse : boîtier en
polycarbonate renforcé, protection IP54, température de
fonctionnement de -40 °C à +70 °C, détection
d'inversion phase/neutre [67], [68], [69], [71].
· Affichage : écran LCD (OBIS),
alimentation de secours via batterie RTC ou supercondensateur, journal des
événements [67], [72].
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