Les avantages et les inconvénients des systèmes de contrôle de suivi centralisés par rapport aux systèmes décentralisés

Je dois me concentrer sur l'utilisation exclusive de sources externes faisant autorité et de l'ensemble de données “ main_data ”, car la mise en page finale ne nécessite que le contenu de l'article, sans préface. Les directives précisent que les ressources principales sont obligatoires. Si elles ne sont pas disponibles, je peux utiliser à la place des ressources tertiaires et secondaires. Pour la marque SolPath, je peux mettre en avant des éléments différenciateurs tels que la prise de rendez-vous à distance et l'OTA. Nous devons faire référence à des exigences telles que les normes IEC 62817 et UL 3703, mais nous ne devons pas avancer de chiffres ni insister sur des valeurs non prouvées. Équilibre entre les sources et les déclarations

Le moment est venu : je ne devrais pas avancer de chiffres ou d'exemples. Si je ne dispose pas d'éléments factuels essentiels, je devrais les demander avant de poursuivre. C'est une situation délicate. Je peux m'abstenir de fournir des chiffres précis sur les parts de marché ou plutôt utiliser des tableaux et des déclarations conceptuelles, en mentionnant le NREL ou l'AIE lorsque cela est possible. De plus, des ressources externes fiables sont demandées, je vais donc faire référence à la norme IEC 62817, au NREL SAM et au DNV, en incluant les liens pertinents. Je dois noter les documents de la base de données sans inventer d'identifiants, je vais donc rester concis et simple. Recherche de documents dans la base de données

Les instructions indiquent que je dois constamment mentionner les titres ou les identifiants des documents de la base de données, mais je ne sais pas comment faire, étant donné que nous les demandons généralement. La mise en page finale prévoit une section “ Références ” avec uniquement des sources externes. Comme les ressources principales sont obligatoires, je peux vérifier si le paramètre CLI dispose d'un fichier de base de connaissances. Je pense que je peux utiliser une commande de couverture pour rechercher les enregistrements KB dans le système de fichiers. C'est une excellente idée de rechercher dans le référentiel avec le rg commande permettant de localiser les informations pertinentes.

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Le contrôle des suiveurs solaires est le système nerveux d'une centrale photovoltaïque à grande échelle. Si vous le maîtrisez, vous obtenez un retour sur investissement, minimisez le LCOE et simplifiez l'exploitation et la maintenance. Si vous vous trompez, une seule défaillance ou une mauvaise adaptation au terrain peut réduire à néant les marges durement gagnées. Cet article vous présente une comparaison claire et fondée sur l'ingénierie entre les systèmes de contrôle des suiveurs rationalisés et décentralisés, afin que vous puissiez choisir le modèle idéal pour votre site, votre budget et votre modèle de procédures.

Pourquoi ce choix est-il important aujourd'hui ?

• Vous stabilisez les dépenses d'investissement par rapport aux travaux de génie civil, à la capacité d'exploitation et de maintenance et aux risques liés au calendrier.
• Les sites sont plus difficiles : surface ondulée, modules bifaciaux, conditions météorologiques extrêmes.
• Les gestionnaires de réseau attendent une réaction plus rapide en cas de restriction et une intégration SCADA sécurisée.
• Vos objectifs de disponibilité laissent peu de place aux événements à point de défaillance unique.

Chez SolPath (une marque de Jinwu Xuanhui Technology Co., Ltd.), nous concevons et fabriquons des suiveurs solaires intelligents, des contrôleurs et des systèmes de montage avec suivi anti-ombrage, programmation à distance et mises à jour OTA du micrologiciel. Ci-dessous, nous partageons des conseils utiles issus de déploiements sur différentes surfaces et dans différents climats.

Centralisé ou décentralisé : aperçu des architectures

Systèmes centralisés de contrôle des traceurs

• Un moteur et une transmission relient plusieurs rangées, ou un contrôleur commande plusieurs moteurs électriques à l'aide de réseaux câblés (par exemple, RS-485, fibre optique).
• Une unité de contrôle réseau (NCU) au niveau de l'installation ou du bloc coordonne les mouvements en fonction des données relatives à l'irradiance, à l'heure et au vent.
• Avantages : moins de moteurs/contrôleurs, stratégie de remplacement simple, stable sur une surface plane.
• Inconvénients : risque de défaillance unique au niveau du moteur ou de l'unité de commande numérique ; positionnement mécanique et entretien des transmissions ; beaucoup moins tolérant aux surfaces irrégulières.

Systèmes de contrôle décentralisés (distribués, indépendants) pour suiveurs solaires

• Chaque rangée dispose de son propre moteur électrique et de son unité de contrôle de suivi (TCU) ; l'alimentation peut être fournie par le réseau électrique ou être autonome.
• La communication est généralement sans fil maillée (par exemple, maillage industriel 2,4 GHz) ou hybride (fondation câblée + dernier kilomètre sans fil).
• Avantages : les échecs sont séparés en une seule ligne ; excellente polyvalence de surface ; algorithmes à grain fin (par exemple, retour en arrière par ligne).
• Inconvénients : encombrement plus important ; gestion de la batterie si l'appareil est auto-alimenté ; préparation sans fil nécessaire.

Avantages et inconvénients : ce qui change vraiment pour vous

Les avantages de la centralisation

• Réduction du nombre d'outils : moins de contrôleurs et de moteurs permettent de rationaliser la gestion des fournitures et des micrologiciels.
• Efficacité prévisible sur les sites plats : les habitudes des rangées liées sont cohérentes ; la désignation est linéaire.
• Approche simple en matière d'alimentation : entraînements centraux alimentés par un bloc CA/CC ; pas de parc de batteries dispersées à entretenir.

Les inconvénients de la centralisation

• Seul facteur de défaillance : une transmission ou un contrôleur principal défaillant peut mettre plusieurs rangées simultanément au ralenti.
• Complexité mécanique : les arbres longs, les joints et les roulements nécessitent un alignement et une lubrification régulière ; l'usure peut se propager d'une rangée à l'autre.
• Nivellement du terrain : les rangées reliées entre elles ne supportent pas les pentes variables ; les coûts de terrassement et les risques liés au calendrier augmentent sur les terrains vallonnés.

Les avantages de la décentralisation

• Haute disponibilité dès la conception : une TCU défaillante n'affecte que sa rangée (échelle kW), limitant ainsi les pertes de production.
• Résistance du terrain : les rangées indépendantes s'adaptent à la pente du terrain ; les travaux de terrassement peuvent être réduits au minimum et les résistances à la charge peuvent être assouplies.
• Algorithmes plus intelligents : le backtracking par rangée réduit l'ombrage entre les rangées sur les terrains inégaux ; les paramètres de lumière diffuse et bifaciale optimisent la puissance.

Les inconvénients de la décentralisation

• Complexité de la flotte : des centaines, voire des milliers de TCU améliorent le suivi et les tâches liées au cycle de vie (batteries, adaptateurs, salles).
• Conception RF : les liaisons sans fil nécessitent une étude, une planification du réseau et une atténuation des perturbations ; les structures en acier et les contrats à terme exigent un placement prudent des passerelles.
• Stratégie d'alimentation : en cas d'alimentation autonome, il convient de gérer l'autonomie de la batterie et la réduction de puissance due à la température ; en cas d'alimentation par chaîne, il convient de gérer les problèmes de disponibilité des chaînes.

Impact de la stratégie de contrôle sur le rendement, le LCOE et les coûts d'exploitation et de maintenance

Rendement énergétique et retour en arrière

• Le retour en arrière réduit l'auto-ombrage à un GCR élevé. Le contrôle indépendant des rangées permet un " retour en arrière 3D ", particulièrement utile sur les terrains vallonnés où les rangées reliées ne peuvent pas conserver des angles optimaux.
• Les modules bifaciaux sont avantageux lorsque les angles des rangées sont maximisés pour la lumière directe et réfléchie ; le contrôle par rangée permet un meilleur réglage dans des conditions d'albédo et de diffusion variables.

Exploitation et maintenance et disponibilité

• Les systèmes centralisés concentrent les dangers : une boîte de vitesses, une transmission ou un contrôleur principal peuvent bloquer un bloc. Une lubrification préventive, des contrôles de positionnement et une surveillance des vibrations sont essentiels.
• Les systèmes décentralisés répartissent les risques : la plupart des pannes ont un faible impact et peuvent être reportées à des fenêtres de maintenance prévues à cet effet. Le compromis consiste à remplacer périodiquement les batteries si le système est autoalimenté et à surveiller davantage le parc de micrologiciels.

Travaux de génie civil et calendrier

• Sur les terrains complexes, les modèles à rangées indépendantes réduisent le nivellement et les retouches, ce qui diminue les risques courants et les heures d'utilisation d'équipements lourds. Les systèmes à rangées reliées peuvent être compétitifs sur des sites uniformes et plats où la logistique est simple.

Coût et performance : rendre les compromis explicites

Factor	Contrôle centralisé	Contrôle décentralisé
Nombre d'appareils	Moins de moteurs/contrôleurs	Un TCU par rangée (nombre plus élevé)
Impact en cas de défaillance	Peut affecter plusieurs lignes (à l'échelle du bloc)	Isolé à une seule rangée (échelle kW)
Tolérance au terrain	Idéal sur terrain plat	Idéal sur terrain vallonné/variable
Génie civil/terrassement	Plus élevé sur terrain accidenté	Plus bas sur terrain accidenté
Profil O&M	Plus de travail mécanique sur la transmission	Plus de travaux sur les flottes électroniques/à batterie
Communications	Câblé RS‑485/fibre optique	Maillage sans fil ou hybride
Backtracking	Groupes de lignes liés	Retour en arrière 3D possible par ligne
Mise en service	Linéaire, basé sur des blocs	Parallélisable, compatible avec le travail à distance
Cybersécurité	Moins de points d'accès à sécuriser	Plus de points d'accès ; nécessite une conception « zero trust »
Réponse à la réduction	Via NCU vers les lignes liées	Réponse rapide et granulaire par ligne

Gardez à l'esprit que le contexte local (climat, code de réseau, marché du travail et tolérance au risque) l'emporte souvent sur les avantages et inconvénients courants.



Approfondissement technique

Algorithmes de contrôle et détection

• Le suivi basé sur la position solaire et l'heure reste la référence ; les algorithmes s'adaptent en fonction du vent, de l'irradiance diffuse et des stratégies relatives à la neige et à la grêle.
• Le backtracking résistant à l'ombre atténue l'ombrage entre les rangées lorsque l'angle d'ensoleillement change ; le contrôle indépendant des rangées permet un backtracking précis sur les sites non plans.
• Entrées des capteurs : inclinomètres pour la vérification de l'angle, anémomètres pour la mesure du vent et capteurs d'irradiance/albédo en option pour les modes sophistiqués.
• Centralisé : les bus câblés déterministes (par exemple, RS-485) offrent une faible latence et des diagnostics simples ; les trunks en fibre optique sont aussi performants que les systèmes SCADA.
• Décentralisé : le maillage sans fil minimise les travaux de tranchée et le cuivre, grâce à un dimensionnement minutieux des portails et à une planification rigoureuse des canaux. Les exigences en matière de latence sont modestes pour le suivi, mais importantes pour le stockage et la réduction de la consommation électrique.
• Alimentation par réseau/chaîne : évite les piles, mais dépend de l'accessibilité à la chaîne CC et aux circuits.
• Autoalimenté : le système PV + batterie intégré au TCU offre une grande liberté ; choisissez une batterie LiFePO4 de qualité industrielle avec des caractéristiques de température et une gestion du cycle de vie adaptées.
• Stockage du vent : seuils et hystérésis configurables, avec profils de rafales spécifiques au site. La vérification en mode sécurisé est essentielle conformément à l'assistance CEI.
• Paramètres pour la grêle et la neige : accumulation de grêle quasi horizontale ; angles de perte de neige lorsque le style mécanique le permet. Coordonner avec les manuels d'exploitation et de maintenance et les limites OEM du module.
• La conception et les essais doivent être conformes aux normes spécifiques aux suiveurs et aux programmes de qualification en matière de sécurité (par exemple, la norme CEI 62817 pour le contrôle des suiveurs ; les routines de qualification UL/T ÜV pour la sûreté, la sécurité et l'efficacité).
• Intégration SCADA/EMS : Modbus TCP/IP au niveau de l'usine ; contrôle d'accessibilité basé sur les rôles, réseaux segmentés et opérations enregistrées conformément aux attentes en matière de cybersécurité des services publics.

Vous souhaitez obtenir un rendement plus élevé, un LCOE prévisible et des procédures plus simples. C'est dans cette optique que nous construisons.

• Suivi résistant à l'ombre : nos algorithmes de suivi réduisent l'ombrage entre les rangées sur les surfaces complexes et prennent en charge les modes de lumière diffuse afin de maintenir la puissance dans des conditions variables.
• Mise en service à distance et OTA : mettez les blocs en ligne beaucoup plus rapidement et maintenez le micrologiciel à jour sans intervention sur site. La configuration à l'échelle de la flotte et la restauration sans risque minimisent les temps d'arrêt.
• Couverture d'assurance complète de la chaîne logistique : les trackers, les contrôleurs et les systèmes de montage conçus ensemble minimisent les risques liés à l'interface et réduisent les achats.
• Sûr, économique, efficace : structures mécaniques conçues pour résister aux conditions de vent et de neige du site ; dispositifs électroniques avec indices de protection IP industriels ; réseaux de contrôle sécurisés et mises à jour cryptées.
• Assistance mondiale : nous adaptons les systèmes d'entraînement (1P/2P), les méthodes d'alimentation et la cartographie SCADA aux codes régionaux et aux réalités du marché du travail.

Suivez cette approche en cinq étapes pour choisir le meilleur style de contrôle pour votre prochaine usine.

1. Cartographiez votre terrain et votre budget civil.
• Quantifier la variabilité des pentes et les limites de déblai/remblai. Si la résistance des travaux de terrassement est limitée ou si le terrain est vallonné, privilégier une approche décentralisée.
2. Déterminez votre tolérance à l'échec.
• Si les interruptions au niveau des blocs sont inacceptables, privilégiez les architectures à rangées indépendantes. Si vous souhaitez réduire le nombre d'appareils et pouvez accepter les risques liés aux blocs sur les sites plats, une approche systématisée peut convenir.
3. Aligner les capacités d'exploitation et de maintenance.
• Un personnel technique solide et des pièces de rechange simples ? Le centralisé peut rayonner. Des techniciens répartis, un système de gestion électronique de la maintenance et des opérations sur batterie ? Le décentralisé convient bien.
4. Planifier les communications et l'alimentation électrique.
• Lorsque le creusement de tranchées est coûteux ou difficile, les mailles sans fil permettent de réduire la quantité de cuivre et les délais. Si les chaînes sont continuellement stimulées, les contrôleurs alimentés par chaîne peuvent rationaliser les batteries.
5. Valider les modes Météo et Grille.
• Confirmer les méthodes de stockage en cas de vent/grêle/neige et les mesures de restriction dans SCADA. Examen par bloc avant achèvement complet ; capture des preuves pour les prêteurs.
• Modélisation du site.
• Confirmer les recherches sur le GCR, les cartes de pente et l'ombrage ; imiter le backtracking avec la surface.
• Valider les tonnes mécaniques pour le vent/la neige régionaux ; se conformer aux restrictions OEM du module.
• Choix architectural.
• Choisissez entre une approche systématisée ou décentralisée en fonction de la surface, de l'exploitation et de la maintenance, et de la tolérance aux pannes.
• Sélectionnez la technique d'alimentation : alimentation par câble ou alimentation autonome LiFePO4.
• Communications et cybersécurité.
• Réaliser une étude RF si le réseau est sans fil ; entrées de zone et définition des canaux.
• Segmenter les réseaux, appliquer une accessibilité basée sur les rôles et enregistrer les actions de contrôle.
• Combinaison SCADA/EMS.
• Cartographier les points Modbus ; tester les commandes de réduction et de rangement en usine/sur le terrain.
• Définir des seuils d'alarme pour le vent, l'écart angulaire et la perte de communication.
• Mise en service et mises à jour.
• Utilisez des dispositifs de réglage à distance ; vérifiez le calibrage de l'angle par rangée.
• Planifier la mise à jour du micrologiciel OTA Windows ; restauration des fichiers et validation.
• Préparation à l'exploitation et à la maintenance.
• Stockez les pièces de rechange essentielles (moteurs électriques, TCU, capteurs) ; précisez les périodes de remplacement des batteries, le cas échéant.
• Former des spécialistes à l'alignement de la chaîne cinématique (centralisé) ou au processus de batterie/micrologiciel (décentralisé).
• Il n'existe pas de système de contrôle “ idéal ” : votre surface, votre tolérance au risque et votre version O&M déterminent votre choix.
• La centralisation offre simplicité et réduction du nombre de gadgets, mais concentre les risques de défaillance et nécessite des travaux supplémentaires sur les surfaces inégales.
• La décentralisation des approvisionnements offre une plus grande résilience et une meilleure capacité de reprise sur les sites des installations, avec davantage de points d'extrémité à gérer et des exigences en matière de planification sans fil.
• La qualité du retour en arrière et la technique de stockage climatique déterminent la consommation énergétique et la disponibilité réelles ; confirmer dans SCADA avant la mise en service.
• Le suivi résistant à l'ombre, la programmation à distance, les mises à jour OTA et la chaîne d'approvisionnement intégrée de SolPath réduisent le délai de mise en service et les coûts d'exploitation et de maintenance pour les deux modèles.

Les commandes sans fil des traceurs sont-elles sécurisées ?

• Oui, lorsqu'il est développé avec des réseaux fractionnés, un contrôle vérifié et des interactions cryptées. Configurez un réseau maillé sans fil avec une gestion essentielle robuste, un accès basé sur les rôles et une journalisation des audits. Vérifiez la conformité à l'aide de la liste de contrôle de cybersécurité de votre service public.

Les batteries décentralisées amélioreront-elles l'exploitation et la maintenance ?

• Les batteries ont une durée de vie limitée, mais grâce à la chimie industrielle LiFePO4, au contrôle pratique de la température et au suivi à distance de leur état de santé, les intervalles de remplacement peuvent être planifiés et consolidés. Si les batteries ne conviennent pas à votre conception, les contrôleurs alimentés par chaîne sont une option.

Quelle architecture génère beaucoup plus d'énergie ?



• Sur les sites plats, les deux peuvent offrir un rendement similaire. Sur les terrains vallonnés, le contrôle indépendant des rangées avec suivi 3D réduit souvent les pertes dues à l'ombrage et stabilise le gain bifacial. Adaptez votre configuration avec un suivi tenant compte du terrain pour mesurer les avantages.

À quelle vitesse les trackers peuvent-ils réagir à une restriction ?

• Les deux styles peuvent répondre aux exigences en matière d'utilité. Le style décentralisé permet une réponse granulaire par ligne ; le style rationalisé est mis en œuvre via NCU vers les lignes connectées. Examen du temps de réaction et vérification dans SCADA avant COD.

Comment les critères influencent-ils la bancabilité ?

• Les informations d'identification du tracker et les tests d'efficacité par rapport aux exigences identifiées (par exemple, la norme CEI 62817) et la conformité aux programmes de certification pertinents contribuent à réduire les risques liés à la conception et à satisfaire les conseillers technologiques des prêteurs.
• Découvrez nos solutions de suiveurs solaires à grande échelle pour les terrains complexes et les délais serrés : Solutions de suivi à l'échelle des services publics.
• Découvrez comment notre technologie moderne de suivi résistante à l'ombre augmente le rendement sur les sites accidentés : Suivi intelligent avec retour en arrière.
• Découvrez comment la mise en service à distance et les mises à jour OTA permettent de réduire les coûts d'exploitation et de maintenance : Installation, maintenance et assistance OTA.
• Découvrez nos contrôleurs et composants intégrés pour suiveurs solaires : Contrôleurs et composants pour suiveurs solaires.
• Trouvez des options optimisées en termes de coûts et adaptées à votre tâche : Options de suivi rentables.
1. IEC 62817 : Systèmes photovoltaïques – Qualification de conception des suiveurs solaires. Commission électrotechnique internationale.
2. NREL – Étude et évaluation du marché solaire ; examen de la technologie photovoltaïque bifaciale. Laboratoire national des énergies renouvelables. https://www.nrel.gov/solar/ et https://www.nrel.gov/pv/bifacial-pv-technology.html.
3. Documentation PVsyst – Concepts de modélisation et de rétro-suivi des suiveurs solaires. https://www.pvsyst.com/help/.
4. DNV – Conseils sur l'intégration SCADA et l'évaluation des performances des centrales photovoltaïques (pratiques du marché). Avis techniques DNV dans le domaine du photovoltaïque solaire.
5. UL/T ÜV – Programmes de contrôle et de certification des dispositifs solaires adaptés à la sécurité des suiveurs. https://www.ul.com/services/solar-equipment-testing-and-certification.

Remarque : les performances spécifiques au site, l'exploitation et la maintenance, ainsi que les coûts dépendent de la conception de l'installation, de la surface, de l'environnement et des pratiques opérationnelles. Modélisez et confirmez dans votre environnement SCADA afin de vérifier les hypothèses avant l'achat.