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Factor de potencia inversor fotovoltaico

junio 24, 2022

Factor de potencia de desplazamiento

ResumenLa eficiencia global de los sistemas fotovoltaicos (FV) conectados a la red depende de la eficiencia de la conversión de corriente continua (CC) de los módulos solares a corriente alterna (CA) del inversor. Los requisitos para la conexión del inversor incluyen: punto de máxima potencia, alta eficiencia, control de la potencia inyectada a la red, alto factor de potencia y baja distorsión armónica total de las corrientes inyectadas a la red. Se propone un enfoque para el control del factor de potencia y la regulación de la potencia reactiva para los sistemas fotovoltaicos conectados a la red utilizando una matriz de puertas programables en campo (FPGA). En función de las demandas de la red, se controlan tanto las potencias activas como las reactivas inyectadas.

Para preguntas técnicas sobre este artículo, o para corregir sus autores, título, resumen, información bibliográfica o de descarga, póngase en contacto con: . Datos generales de contacto del proveedor: http://www.journals.elsevier.com/renewable-energy .

Para preguntas técnicas sobre este artículo, o para corregir sus autores, título, resumen, información bibliográfica o de descarga, póngase en contacto con: Catherine Liu (correo electrónico disponible más abajo). Datos generales de contacto del proveedor: http://www.journals.elsevier.com/renewable-energy .

Factor de potencia Pv

De hecho, como la instalación solar sólo produce y suministra energía activa, se necesita menos energía activa de la red para la misma cantidad de energía reactiva. Así, el factor de potencia en el punto de conexión a la red se reduce en consecuencia.

Al regular el punto de ajuste del inversor, los inversores solares pueden proporcionar no sólo energía activa sino también algo de energía reactiva. Por lo tanto, el control del punto de ajuste de los inversores para elegir el equilibrio adecuado de potencia activa/reactiva que inyectan en la instalación eléctrica, permite mejorar el factor de potencia global de la instalación eléctrica hasta el valor esperado.

La regulación del factor de potencia a través de los inversores solares puede implementarse con mediciones de potencia en la instalación fotovoltaica y en el punto de conexión a la red, junto con un sistema de control que calcula y comunica el punto de ajuste adecuado a los inversores.

La Guía de Instalación Eléctrica está ahora disponible aquí como wiki (Electrical Installation Wiki). Esta wiki es una plataforma de colaboración, aportada por Schneider Electric: nuestros expertos mejoran continuamente su contenido, al igual que hicieron con la guía. La colaboración en esta wiki también está abierta a todos.

Sistemas fotovoltaicos con factor de potencia

Algunas cuentas eléctricas, especialmente para los grandes consumidores, incluyen un cargo por problemas de factor de potencia (PF) y el cargo se verá en la cuenta como «centavos por kVAR» (kilo voltios/amperios/reactivos).    La autoridad local de suministro introduce este cargo a los consumidores comerciales para animarles a mantener el FP en un valor tolerable, a menudo entre 0,9 y 1, o se aplicarán sanciones (cargos por kVAR).

Los dispositivos de corrección del factor de potencia se introducen en el cuadro de distribución principal para mantener el FP dentro del rango deseado. El dispositivo es una batería de condensadores escalonada y conmuta los condensadores en función del FP en cada momento. Por lo general, un ingeniero eléctrico habrá participado en el diseño y la supervisión de la instalación del dispositivo de FP.

Los consumidores domésticos sólo cobran por kilovatios hora (kWh) y no necesitan preocuparse por los KVAR. Sin embargo, los grandes sitios pueden atraer a grandes cargos kVAR cada mes, que es sólo una pena por no mantener una correcta PF.

El factor de potencia es una cifra derivada del ángulo que la corriente tiene con respecto a la tensión en un sitio determinado. El concepto es un poco difícil de entender para la mayoría de los consumidores, sin embargo, el triángulo de potencia a continuación le ayudará un poco.

Potencia reactiva del inversor

Como modelo para explicar la potencia reactiva podemos fijarnos en los ingresos y gastos de una empresa ficticia: en enero ganará 10.000 euros, en febrero tendrá gastos por valor de 10.000 euros. Esto se repetirá en los meses siguientes. A pesar de un volumen de negocios mensual de 10.000 euros, el beneficio medio es igual a cero, lo que podría compararse con la energía reactiva pura. Pero, ¿cómo llega a suceder esto en una red de CA?

Para la corriente continua, la ecuación es bastante sencilla: la energía eléctrica es el producto de la tensión y la corriente. Sin embargo, para la CA las cosas son un poco más complicadas porque aquí la intensidad y la dirección de la corriente y la tensión cambian regularmente. En la red pública ambas tienen una trayectoria sinusoidal con una frecuencia de 50 o 60 Hz. Mientras la corriente y la tensión estén «en fase», es decir, se muevan al mismo ritmo, el producto de estos dos factores oscilantes será también una salida oscilante con un valor medio positivo: la potencia activa pura (Fig. 1a).

Sin embargo, en cuanto las trayectorias sinusoidales de la corriente y la tensión se desplazan una contra otra, su producto será una salida con signo positivo y negativo alternativamente. En casos extremos, la corriente y la tensión están desfasadas un cuarto de período: la corriente siempre alcanza su máxima intensidad cuando la tensión es igual a cero, y viceversa. El resultado: una potencia reactiva pura, cuyos signos positivo y negativo se neutralizan completamente (Fig. 1b).

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