FCR

Ce guide vous aidera à configurer le FCR sur votre SmartgridOne Controller afin de contrôler et de surveiller à distance les installations de batteries.

Avant de continuer, assurez-vous que votre réseau et vos appareils sont prêts en suivant le guide Configuration MQTT.

Vue d’ensemble

Appareils pris en charge

Pays pris en charge

Prérequis

1. Ajouter les appareils

Connectez-vous à l'interface de mise en service et assurez-vous que les appareils sont ajoutés au SmartgridOne Controller.

2. Vérifier les limites de puissance du réseau

Dans les paramètres, les limites de puissance du réseau doivent être configurées correctement. Cliquez sur Paramètres et vérifiez le paramètre mis en évidence dans l'image. Si nécessaire, ajustez les paramètres.

3. Vérifier l’adresse

Assurez-vous que l’adresse est correctement configurée.

Activer le FCR

Depuis l’interface de mise en service, accédez à l’onglet « External Signals ».

Cliquez sur « Energy Markets ».

Sélectionnez Eniris, sélectionnez FCR, puis cliquez sur « Next ».

Fonctionnement du FCR

La réserve de stabilisation de la fréquence (FCR) est la réserve automatique la plus rapide utilisée pour maintenir la fréquence du réseau proche de sa valeur nominale (50 Hz en Europe). La fréquence du réseau mesure directement l’équilibre entre la production et la consommation : lorsque la consommation dépasse la production, la fréquence descend sous 50 Hz ; lorsque la production dépasse la consommation, elle monte au-dessus de 50 Hz. Le FCR réagit à ces écarts en quelques secondes afin de rétablir l’équilibre.

En tant qu’EMS, le SmartgridOne Controller mesure en continu la fréquence du réseau localement et charge ou décharge la batterie en fonction de la fréquence, selon une courbe de statisme prédéfinie :

• Fréquence inférieure à 50 Hz (déficit de puissance sur le réseau) : la batterie se décharge, injectant de la puissance pour contribuer à ramener la fréquence à sa valeur nominale.
• Fréquence supérieure à 50 Hz (excédent de puissance sur le réseau) : la batterie se charge, absorbant de la puissance pour contribuer à faire redescendre la fréquence.
• Fréquence à 50 Hz (réseau équilibré) : la batterie reste inactive dans la bande morte.

La courbe de statisme définit la puissance que la batterie fournit pour un écart de fréquence donné. Une petite bande morte, généralement de 10 mHz, autour de 50 Hz évite de réagir aux infimes fluctuations, et la réponse évolue linéairement avec l’écart jusqu’à la puissance de réserve maximale à la limite de la plage de fonctionnement. Sur le marché européen du FCR, l’activation complète est atteinte pour un écart de ±200 mHz (c’est-à-dire à 49,8 Hz et 50,2 Hz).

Comme le contrôleur mesure lui-même la fréquence et applique la courbe de statisme de manière autonome, la batterie réagit automatiquement et en temps réel aux variations de la fréquence du réseau — aucun point de consigne externe n’est nécessaire pour activer la réserve.

L’opérateur de réseau contrôle la participation via des messages MQTT (décrits ci-dessous). Ces messages déterminent :

• Si le FCR est actif ou non — l’opérateur de réseau active ou désactive la réserve. Lorsque le FCR est inactif, le contrôleur ne réagit pas aux écarts de fréquence.
• La capacité allouée — la quantité de puissance de réserve que la batterie doit fournir. Cette capacité allouée peut différer de la puissance nominale de la batterie (nompower) ; la courbe de statisme est adaptée à cette capacité allouée plutôt qu’à la puissance nominale totale de la batterie.

Messages MQTT du FCR

Le FCR est piloté par des messages MQTT envoyés au SmartgridOne Controller. Pour tout ce qui concerne la connexion au broker MQTT — exigences réseau et identifiants — consultez d’abord le guide Contrôle MQTT en direct. Le FCR utilise le même broker et la même connexion, mais ses propres topics dédiés décrits ci-dessous.

Rubriques MQTT

Le FCR utilise un ensemble de topics distincts de ceux de la commande à distance standard. Remplacez <Controller SN> par le numéro de série du SmartgridOne Controller que vous souhaitez contrôler.

Format du message

Le message FCR a la structure suivante :

{
    "time": 1714652046,
    "extraTags": {
        "nodeId": "<Controller SN>_site_0"
    },
    "fields": {
        "fcr": {
            "active": true,
            "capacity_kW": 100.0,
            "start_time": 1714652046,
            "end_time": 1714655646
        },
        "management": {
            "setpoint_W": -5000.0,
            "start_time": 1714652046,
            "end_time": 1714655646
        },
        "test": {
            "mode": "frequency_injection",
            "ramp": {
                "f_start_Hz": 50.0,
                "f_target_Hz": 49.8,
                "duration_s": 30.0,
                "t_start": 1714652046
            }
        }
    }
}

Description des champs

• time (Integer) : horodatage Unix en secondes indiquant l’heure d’envoi du message.
• extraTags (Object) :
  • nodeId (String) : identifiant unique du nœud du site. Il s’agit de votre numéro de série suivi de _site_0 pour la plupart des appareils SmartgridOne Controller.
• fields (Object) : contient l’instruction FCR, répartie dans les blocs fcr, management et test ci-dessous. Chaque bloc est facultatif ; incluez uniquement ceux qui s’appliquent.

fcr

Définit la participation effective au FCR. Il s’agit du bloc principal qui détermine si la réserve est active et comment la courbe de statisme est adaptée.

• active (Boolean) : indique si le FCR est actif. Lorsque true, le contrôleur réagit aux écarts de fréquence en suivant la courbe de statisme. Lorsque false, le FCR est désactivé et le contrôleur ne réagit pas à la fréquence du réseau.
• capacity_kW (Float) : capacité de réserve allouée, en kilowatts, que la batterie doit fournir. La courbe de statisme est adaptée à cette valeur. Comme indiqué ci-dessus, celle-ci peut différer de la puissance nominale de la batterie (nompower).
• start_time (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel cette instruction FCR devient active.
• end_time (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel cette instruction FCR expire.

management

Applique un point de consigne de puissance explicite en complément de la réponse FCR ou à sa place — par exemple pour ramener l’état de charge de la batterie dans une plage exploitable tout en participant au FCR.

• setpoint_W (Float) : point de consigne de puissance souhaité, en watts. Une valeur positive charge la batterie ; une valeur négative la décharge.
• start_time (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel le point de consigne de gestion devient actif.
• end_time (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel le point de consigne de gestion expire.

test

Utilisé pour effectuer un test de qualification ou de vérification sur l’installation. N’incluez ce bloc que lors de l’exécution d’un test.

• mode (String) : test à effectuer. L’une des valeurs suivantes :
  • "frequency_injection" : simule un écart de fréquence en faisant varier progressivement le signal de fréquence, afin de vérifier la réponse de la courbe de statisme. Nécessite l’objet ramp ci-dessous.
  • "usable_energy" : vérifie l’énergie utilisable de la batterie.
• ramp (Object) : utilisé uniquement lorsque mode vaut "frequency_injection". Décrit la rampe de fréquence simulée :
  • f_start_Hz (Float) : fréquence au début de la rampe, en hertz.
  • f_target_Hz (Float) : fréquence vers laquelle la rampe évolue, en hertz.
  • duration_s (Float) : durée de la rampe, en secondes.
  • t_start (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel la rampe commence.
• target_soc (Float) : utilisé uniquement lorsque mode vaut "usable_energy". État de charge cible, sous forme d’une valeur comprise entre 20 et 100, que la batterie doit atteindre pendant le test d’énergie utilisable. Le contrôleur charge ou décharge la batterie jusqu’à cet état de charge, en mesurant l’énergie transférée afin de vérifier l’énergie utilisable de la batterie.

Message d’accusé de réception

Après réception d’une commande sur le topic entrant, le SmartgridOne Controller publie un accusé de réception sur le topic d’accusé de réception. L’accusé de réception indique si la commande a été acceptée et enregistrée, ou rejetée. Il se présente sous l’un des deux formats suivants.

À la réception de la commande :

{
    "requestTime": "<Unix Timestamp>",
    "time": "<Unix Timestamp>",
    "siteNodeId": "<Controller SN>_site_0",
    "data": {
        "status": "accepted" or "rejected",
        "error": "<error message>"
    },
    "fields": {}
}

Description des champs

• requestTime (Integer) : horodatage Unix en secondes de la commande d’origine faisant l’objet de l’accusé de réception. Il correspond au champ time de la commande envoyée, ce qui permet d’associer l’accusé de réception à la requête.
• time (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel l’accusé de réception a été envoyé.
• siteNodeId (String) : le nodeId du site qui envoie l’accusé de réception.
• data (Object) :
  • status (String) : soit "accepted" lorsque la commande a été reçue et enregistrée, soit "rejected" lorsqu’elle n’a pas pu être appliquée.
  • error (String) : présent uniquement lorsque status vaut "rejected". Décrit la raison du rejet de la commande.
• fields (Object) : objet vide.

Message de retour d’information

Lorsque le FCR est en fonctionnement, le SmartgridOne Controller publie un message de retour d’information sur le topic de retour d’information chaque seconde. Cela vous permet de surveiller en temps réel l’état de l’installation et la réponse FCR.

{
    "time": "<Unix Timestamp>",
    "siteNodeId": "<Controller SN>_site_0",
    "data": {
        "fcr_active": <bool>,
        "frequency_Hz": <float>,
        "actualPowerTot_W": <float>,
        "setpoint_W": <float>,
        "fcrSetpoint_W": <float>,
        "managementSetpoint_W": <float>,
        "min_soc_perc": <float>,
        "max_soc_perc": <float>,
        "soc_perc": <float>,
        "droop_perc": <float>  
    }
}

Description des champs

• time (Integer) : horodatage Unix en secondes auquel le message de retour d’information a été envoyé.
• siteNodeId (String) : le nodeId du site qui envoie le retour d’information.
• data (Object) :
  • fcr_active (Boolean) : indique si le FCR est actuellement actif.
  • frequency_Hz (Float) : fréquence locale du réseau mesurée par le contrôleur, en hertz.
  • actualPowerTot_W (Float) : puissance active réelle de la batterie, en watts. Une valeur positive indique une charge, une valeur négative une décharge.
  • setpoint_W (Float) : point de consigne de puissance total actuel, en watts. Il s’agit de la somme de fcrSetpoint_W et managementSetpoint_W ci-dessous. Une valeur positive charge la batterie, une valeur négative la décharge.
  • fcrSetpoint_W (Float) : contribution du FCR au point de consigne de puissance, en watts. Il s’agit de la partie du point de consigne résultant de l’écart de fréquence et de la courbe de statisme.
  • managementSetpoint_W (Float) : contribution de la gestion au point de consigne de puissance, en watts. Il s’agit de la partie du point de consigne provenant du signal de charge/décharge management, appliqué en complément de la réponse FCR.
  • min_soc_perc (Float) : état de charge minimal autorisé, en pourcentage. En dessous de ce niveau, la batterie cesse de se décharger afin de conserver suffisamment d’énergie en réserve pour le FCR.
  • max_soc_perc (Float) : état de charge maximal autorisé, en pourcentage. Au-dessus de ce niveau, la batterie cesse de se charger afin de conserver une marge suffisante en réserve pour le FCR.
  • soc_perc (Float) : état de charge moyen de la batterie, en pourcentage.
  • droop_perc (Float) : statisme actif, en pourcentage — part de la capacité FCR allouée actuellement fournie en réponse à l’écart de fréquence.