Seminario Solis Episodio 68: Optimización del Suministro Eléctrico: Operación en Paralelo de Inversores con Generadores para Sistemas FV en C&I

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En áreas donde la energía de la red no está disponible o es poco confiable, se utilizan comúnmente generadores diésel para proporcionar electricidad. Sin embargo, depender únicamente de los generadores diésel puede ser costoso e ineficiente. La integración de inversores fotovoltaicos (FV) en paralelo con generadores ofrece una solución energética rentable y sostenible, reduciendo el consumo de combustible y asegurando un suministro eléctrico estable; Solis ofrece soluciones para proyectos FV en C&I que operan en paralelo con generadores diésel, abarcando aplicaciones desde decenas de kW hasta miles de kW.

¿Por qué es Importante la Operación en Paralelo?

La operación en paralelo de los inversores con los generadores ofrece varias ventajas, entre las cuales se destacan:

• Ahorro en Costos de Combustible:

Al permitir que la energía solar complemente la potencia del generador, se reduce el consumo de combustible, lo que se traduce en menores costos operativos.

• Mayor Eficiencia Energética:

Los inversores gestionan la distribución de energía de manera eficiente, garantizando el uso óptimo de las fuentes renovables mientras se minimiza el desgaste del generador.

• Mayor Confiabilidad:

Un sistema híbrido proporciona un suministro constante de energía, incluso cuando la generación solar varía por las condiciones climáticas.

• Suministro Eléctrico Continuo:

La sincronización entre el inversor y el generador asegura una transición suave entre las fuentes de energía, sin interrupciones.

Escenarios Clave para la Operación en Paralelo Inversor-Generador

Escenario 1: Sin Conexión a la Red

En ubicaciones off-grid, los inversores pueden configurarse para operar en paralelo con un generador, garantizando un suministro estable de energía. En esta configuración:

• Múltiples inversores se conectan utilizando cables RS485 en una configuración en cadena (daisy-chain).

• Un inversor se configura como maestro, mientras que los demás actúan como esclavos.

• El inversor maestro controla la salida de energía, asegurando que no se inyecte energía excesiva en el generador.

Escenario 2: Red Disponible con Interruptor de Transferencia Automática (ATS)

Cuando la energía de la red está disponible, se instala un ATS para alternar entre la red y el generador según sea necesario. En este escenario:

• Un rectificador (220VAC/5VDC) envía una señal al inversor cuando el generador se enciende.

• El inversor maestro coordina todos los inversores, garantizando una distribución segura de la energía entre el sistema FV y el generador.

• El sistema cambia de forma óptima entre las fuentes de energía disponibles para minimizar costos y maximizar la eficiencia.

Beneficios de la Integración Inversor-Generador

1.Arquitectura del Sistema Simplificada:

Esta solución elimina la necesidad de controladores de terceros, reduciendo la complejidad y los costos de instalación. Un único medidor de energía es suficiente para monitorear el sistema.

2.Prevención del Flujo Inverso de Energía:

Los controles avanzados de los inversores impiden que la corriente fluya de regreso al generador, protegiendo el equipo y garantizando la estabilidad del sistema.

3.Respuesta Más Rápida:

La comunicación mejorada entre los inversores permite ajustes rápidos, manteniendo un funcionamiento estable incluso cuando la demanda de carga varía.

Conexión del Medidor

Para garantizar un monitoreo preciso de la energía, el medidor debe conectarse correctamente:

• El modelo de medidor utilizado debe ser el Arc ADL400.

• El medidor debe conectarse al inversor maestro para una medición y control precisos del sistema.

Conexión en Paralelo de los Inversores para Monitoreo

• Todos los inversores deben interconectarse en una configuración en cadena (daisy-chain) utilizando cables de comunicación RS485.

• Esta conexión permite el intercambio de datos en tiempo real entre los inversores para el monitoreo de todo el sistema.

Conexión en Paralelo de los Inversores para Control Maestro-Esclavo

• Se requiereunaconexiónencadena RS485 dedicada para la comunicación maestro-esclavo.

• El inversor maestro tomael control de la operación, mientras que losinversoresesclavos se ajustanenconsecuencia.

• Deben utilizarse tres cables RS485en total para la conexiónenparalelo de losinversores, garantizandounatransmisión de datosconfiable.

Conexión del Rectificador

Si se instala un Interruptor de Transferencia Automática (ATS) en el sistema:

• Se debe integrar un rectificador de 220VAC/5VDC.

• El rectificador proporciona una señal de 5VDC al inversor maestro cuando el generador se enciende.

• Esta señal permite que el sistema de inversores ajuste su funcionamiento y prevenga el flujo inverso de energía hacia el generador.

Pasos para Configurar el Inversor

Tanto en sistemas off-grid como en sistemas conectados a la red, los inversores deben configurarse correctamente para garantizar un funcionamiento sin interrupciones.

Configuración del Inversor para Operación Off-Grid

Para configurar el inversor en modo off-grid, siga estos pasos:

1.Activar EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM Switch → ON

2.Configurar el Modo EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Wri_SYS →3P_4W → Minimum

3.Configurar el Modo de Operación:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Mode Set →GEN

4.Configurar el Tipo de Medidor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Met Set →ADL400

5.Ajustar la Potencia de Exportación:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Export Power →GEN MinP

(Valor recomendado: 30% de la potencia nominal del generador)

6.Configurar el ID del Inversor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Integrated EPM ID Setting →1-10

(El inversor con dirección "1" se reconoce automáticamente como el inversor maestro)

Escenario 2: Red Disponible y& ATS Utilizado

Siga estos pasos para configurar el inversor:

1.Activar EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM Switch →ON

2.Configurar el Modo EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Wri_SYS →3P_4W → Unbalanced/Minimum

3.Configurar el Modo de Operación:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Mode Set →Auto

4.Configurar el Tipo de Medidor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Met Set →ADL400

5.Ajustar la Potencia de Exportación:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Export Power →Grid Exp P

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Export Power → GEN MinP

(Valor recomendado: 30% de la potencia nominal del generador)

6.Configurar el ID del Inversor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Integrated EPM ID Setting →1-10

(El inversor con dirección "1" se reconoce automáticamente como el inversor maestro)

Nota: Si está interesado en esta solución o tiene alguna pregunta, contáctenos a service@ginlong.com.

Conclusión

Para regiones con una red eléctrica poco confiable o para aplicaciones off-grid, integrar inversores FV en paralelo con generadores ofrece una solución energética práctica y rentable. Al aprovechar la energía solar y optimizar el uso del generador, tanto empresas como hogares pueden alcanzar una mayor independencia energética, reducir costos y mejorar la sostenibilidad. Con el avance de la tecnología, soluciones como la integración FV + generador de Solis están haciendo que la energía limpia sea más accesible y confiable para diversas aplicaciones.