Surveillance et contrle des centrales solaires_(1)

Sécurisation d’un système de stockage d’énergie : protéger les communications Modbus entre le contrôleur de centrale, le PCS et le BMS

Avec le développement des énergies renouvelables, les systèmes de stockage d’énergie (ESS) jouent un rôle essentiel dans l’équilibre des réseaux électriques. Mais la fiabilité de ces installations dépend aussi de la sécurité des communications entre leurs différents équipements. Ce cas d’usage illustre comment des routeurs industriels sécurisés équipés de firewalls stateful et de fonctions d’inspection approfondie Modbus (DPI) permettent de protéger les échanges entre le contrôleur de centrale, les systèmes PCS et les BMS, même sur des sites isolés et difficiles d’accès.

Contexte : vers une supervision photovoltaïque centralisée


Les centrales solaires de grande capacité, supérieures à 50 MW, regroupent de nombreux onduleurs, capteurs et équipements électriques répartis sur plusieurs champs photovoltaïques. Pour optimiser la production et assurer la continuité de service, les exploitants doivent disposer d'une vision en temps réel de l'ensemble de l'installation.

L'objectif est de surveiller à distance les performances des champs solaires, l'état des onduleurs, les données environnementales (température, humidité, luminosité) ainsi que les informations énergétiques, afin de détecter rapidement les anomalies et faciliter les opérations de maintenance.


La problématique

Les opérateurs de centrales photovoltaïques sont confrontés à plusieurs contraintes majeures :

  • Des équipements dispersés sur de grandes surfaces, parfois reliés par des liaisons filaires et sans fil.
  • Des protocoles de communication hétérogènes entre onduleurs, capteurs et systèmes de supervision.
  • Des conditions environnementales sévères : chaleur, rayonnement solaire direct, humidité, poussière et vibrations.
  • Un besoin de supervision web à distance pour suivre la production et détecter rapidement les anomalies.
  • Une exigence de pilotage local avec un écran HMI parfaitement lisible en plein soleil.

Les défis techniques à relever

Collecte de données multi-équipements

Chaque équipement terrain (onduleur, capteur de température, sonde de luminosité, capteur d’humidité) utilise des interfaces et protocoles différents. Il faut centraliser ces données sans complexifier l’architecture ni la maintenance.

Résistance aux conditions extérieures

Les équipements installés en plein champ doivent fonctionner 24/7 sur une large plage de températures et résister durablement aux agressions climatiques.

Lisibilité HMI en plein soleil

Un écran industriel standard devient difficilement exploitable sous une forte luminosité extérieure. Les techniciens doivent pourtant pouvoir consulter les états et piloter les onduleurs directement sur site.

Fiabilité et évolutivité du réseau

L’architecture doit garantir une remontée de données fiable entre les champs solaires et le centre de contrôle, tout en permettant l’ajout futur de nouveaux champs photovoltaïques.

Les bénéfices obtenus

Supervision centralisée
Visualisation à distance des performances de chaque champ solaire, des batteries et des données environnementales via une interface web unique.
Pilotage terrain simplifié
Contrôle local des onduleurs grâce à un HMI haute luminosité, sans dépendre systématiquement du centre de contrôle.
Fiabilité renforcée
Équipements industriels conçus pour fonctionner sur une large plage de températures et résister aux conditions extérieures sévères.
Efficacité énergétique préservée
Faible consommation des passerelles IIoT afin de limiter l’impact du système de supervision sur le rendement global de la centrale.
Architecture évolutive
Coexistence des liaisons filaires et sans fil dans le même réseau managé, facilitant l’ajout de nouveaux champs photovoltaïques.



Pourquoi cette solution ?

La pertinence de cette architecture repose sur plusieurs éléments clés :

  • Des passerelles IIoT robustes et sans ventilateur : Conçues pour fonctionner de -40 à +70 °C, elles sont adaptées aux environnements extérieurs les plus exigeants.
  • Une acquisition de données prête à l’emploi : ThingsPro permet de gérer nativement l’acquisition Modbus et la conversion Modbus-vers-MQTT, réduisant fortement les temps d’intégration.
  • Une connectivité directe des capteurs : La passerelle multi-E/S simplifie le câblage et supprime le besoin d’équipements d’interfaçage supplémentaires.
  • Un HMI pensé pour l’extérieur : Avec 1000 nits de luminosité, le panneau opérateur reste exploitable même sous un ensoleillement direct.

Un projet de supervision ou de contrôle de centrale solaire ?

Les équipes de SPHINX France vous accompagnent dans le choix des passerelles IIoT, des équipements réseau industriels et des solutions HMI les mieux adaptés à votre installation photovoltaïque.