¿Conoce el principio de funcionamiento del inversor solar en red?
Los inversores conectados a la red se emplean comúnmente en sistemas de plantas fotovoltaicas a gran escala, donde varias cadenas fotovoltaicas se conectan en paralelo a la entrada de CC de un inversor centralizado. Los inversores de mayor potencia suelen utilizar módulos de potencia trifásicos con transistores bipolares de puerta aislada (IGBT), mientras que las unidades de menor potencia utilizan MOSFET (transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico). Además, se utiliza un controlador de procesamiento digital de señales (DSP) para mejorar la calidad de la energía de salida, acercándola a una salida de onda sinusoidal ideal.
En el artículo de hoy, presentaremos qué es un inversor solar conectado a la red y todos los tipos de almacenamiento de energía. inversores solares Principio de funcionamiento del inversor solar en red, características clave y funciones principales del inversor solar en red y aplicaciones del inversor solar en red.
1. ¿Qué es un inversor solar conectado a la red?
Cuando falla la red eléctrica pública, la red se convierte en un cortocircuito. Los inversores conectados a la red activan la protección contra sobrecargas y se apagan automáticamente. Al detectar la sobrecarga, el microprocesador bloquea la señal SPWM y desconecta el interruptor automático conectado a la red. Si el panel solar continúa generando energía, el inversor pasa a funcionamiento autónomo. En este modo, el control es relativamente sencillo y funciona como un sistema de retroalimentación negativa de CA: el microprocesador monitoriza la tensión de salida, la compara con una tensión de referencia (normalmente 220 V) y ajusta el ciclo de trabajo PWM para mantener una inversión estable.
El funcionamiento autónomo requiere una potencia suficiente del panel solar. Si la demanda de carga supera la capacidad o la luz solar es insuficiente, la potencia del inversor disminuye, lo que provoca una disminución del voltaje del panel solar hasta que la potencia de CA cae por debajo del umbral, activando la protección contra baja tensión. El sistema se reconecta automáticamente a la red eléctrica cuando se restablece el suministro eléctrico.
Conversión de CC a CA: Convierte la energía CC de paneles solares u otras fuentes en energía CA para hogares, empresas o para enviarla de vuelta a la red.
Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT): Garantiza la máxima recolección de energía de los paneles solares en diferentes condiciones mediante algoritmos avanzados.
Sincronización de red: Se adapta con precisión a la frecuencia, el voltaje y la fase de la red para una transferencia de energía segura y eficiente.
Gestión de la batería: controla de forma inteligente los ciclos de carga y descarga, almacenando el exceso de energía para su uso posterior o para realimentación de la red.
Características de seguridad: Protecciones integrales que incluyen protección contra sobretensión, subtensión, sobrecarga y cortocircuito.
Protección anti-isla: detiene automáticamente el suministro de energía para evitar la peligrosa "formación de isla" durante los cortes, manteniendo a las personas seguras.
Control inteligente: Las unidades modernas cuentan con monitoreo en tiempo real y optimización adaptativa para una máxima eficiencia energética a través de sistemas inteligentes.
Alta eficiencia
Debido al alto costo actual de las células solares, maximizar la recolección de energía requiere una eficiencia óptima del inversor.
Alta confiabilidad
Los sistemas fotovoltaicos (PV) a menudo operan en ubicaciones remotas sin personal de mantenimiento, lo que requiere inversores con circuitos robustos, componentes rigurosamente seleccionados y funciones de protección integrales.
Amplio rango de voltaje de entrada
El voltaje de las celdas solares varía con la carga y la irradiancia. Las baterías antiguas presentan fluctuaciones de voltaje más amplias (por ejemplo, una batería de 12 V antigua puede operar entre 10 V y 16 V), lo que exige un rendimiento estable del inversor en este rango.
Más allá de la conversión de CC a CA, los inversores optimizan la generación solar y brindan protecciones críticas que incluyen:
Detalles de las funciones clave:
Al amanecer, el aumento de la irradiancia incrementa la potencia del panel solar hasta alcanzar el umbral de activación del inversor. El sistema monitoriza continuamente la potencia de entrada y mantiene el funcionamiento en días nublados hasta que la potencia disminuye cerca del atardecer, momento en el que entra en modo de espera.
La potencia de la célula solar varía con la irradiancia y la temperatura de la unión, a la vez que presenta características de voltaje dependientes de la corriente que generan puntos de funcionamiento óptimos variables. El MPPT rastrea dinámicamente estos máximos, una característica crucial que garantiza la máxima captación de energía a pesar de las condiciones ambientales cambiantes.
Antes de la interconexión, los inversores en red analizan los parámetros de la red (tensión/frecuencia/secuencia de fase) en el punto de acoplamiento común y sincronizan su salida en consecuencia.
Durante las perturbaciones de la red que provoquen caídas de tensión en el punto de interconexión dentro de umbrales definidos, los sistemas fotovoltaicos deben mantener un funcionamiento continuo sin desconectarse.
Cuando falla la red eléctrica mientras la generación local continúa suministrando cargas (lo que crea condiciones de "isla" peligrosas), los inversores deben detectar y terminar este estado dentro de los plazos reglamentarios para garantizar la seguridad del personal y la estabilidad de la red según los estándares de interconexión.
Los inversores de almacenamiento de energía en red cumplen funciones clave en:
• Sistemas fotovoltaicos residenciales/comerciales
• Instalaciones de energía eólica
• Microrredes
Gestión de la generación y el almacenamiento de energía para un uso eficiente y una distribución inteligente en estas aplicaciones.
