Que sistemas de seguridade evitan que os inversores conectados á rede fornezan enerxía durante as interrupcións da rede

Sistemas de Seguridade para Prevenir que os Inversores Ligados á Rede Forneçan Potencia Durante Interrupcións da Rede

Para prevenir que os inversores ligados á rede continuén a fornecer potencia á rede durante interrupcións, xeralmente empreganse varios sistemas e mecanismos de seguridade. Estas medidas non só protexen a estabilidade e seguridade da rede, senón que tamén aseguran a seguridade do persoal de mantemento e outros usuarios. A continuación, móstranse algúns dos sistemas e mecanismos de seguridade máis comúns:

1. Protección Anti-Ilha

A protección anti-ilha é unha tecnoloxía crítica para evitar que os inversores ligados á rede fornezan potencia cando a rede está caída.

Principio de Funcionamento: Cando a rede experimenta unha interrupción, a protección anti-ilha detecta cambios na tensión ou frecuencia da rede e desconecta rapidamente o inversor da rede para evitar que continúe a fornecer potencia.

Métodos de Implementación:

Métodos de Detección Activa: Mediante a inxeción de pequenas señais de perturbación (como perturbacións de frecuencia ou tensión) na rede, estas perturbacións son absorbidas se a rede está funcionando normalmente. No entanto, se a rede cae, as señais de perturbación causan cambios notables na tensión ou frecuencia, activando a desconexión do inversor.

Métodos de Detección Pasiva: Monitorizando parámetros como a tensión e a frecuencia da rede, e desconectando inmediatamente o inversor se os valores superan rangos predefinidos (por exemplo, sobretensión, subtensión, frecuencia anómala).

2. Dispositivos de Protección por Reles

Os dispositivos de protección por reles monitorizan o estado da rede e desconectan rapidamente o inversor da rede ao detectar anomalias.

• Reles de Tensión: Monitorizan a tensión da rede e desconectan automaticamente o inversor se a tensión excede os rangos normais (muito alta ou muito baixa).

• Reles de Frecuencia: Monitorizan a frecuencia da rede e desconectan automaticamente o inversor se a frecuencia está fóra dos límites aceptables (muito alta ou muito baixa).

• Reles de Detección de Fase: Monitorizan os cambios de fase na rede para asegurar que o inversor permanece sincronizado con a rede. Se se perde a sincronización de fase, o inversor é desconectado inmediatamente.

3. Interruptores Automáticos de Acción Rápida

Os interruptores automáticos de acción rápida son dispositivos capaces de responder aos cambios no estado da rede en milisegundos.

• Principio de Funcionamento: Cando ocorre unha falla ou interrupción da rede, os interruptores automáticos de acción rápida poden cortar rapidamente a conexión eléctrica entre o inversor e a rede, evitando que o inversor continúe a fornecer potencia.

• Escenarios de Aplicación: Ampliamente utilizados en grandes centrais fotovoltaicas, parques eólicos e outros sistemas de xeración distribuída para asegurar a rápida isolación das fontes de potencia durante fallos da rede.

4. Interruptores Automáticos do Lado CC

Os interruptores automáticos do lado CC controlan a entrada de potencia CC ao inversor.

• Función: Ademais de desconectar a conexión do lado CA, cortar a fonte de potencia do lado CC pode parar completamente a operación do inversor cando a rede está caída.

• Escenarios de Aplicación: Principalmente utilizados en inversores de sistemas fotovoltaicos para asegurar que a potencia CC xerada polos paneis solares non continúe a ser fornecida ao inversor durante interrupcións da rede.

5. Sistemas de Monitorización Intelixente

Os sistemas de monitorización intelixente proporcionan funcións de control e aviso automatizados mediante a monitorización en tempo real do estado da rede e a operación do inversor.

• Monitorización Remota: Utilizando sensores e módulos de comunicación para monitorizar parámetros como a tensión, a frecuencia e a potencia da rede, transmitindo datos a un sistema de control central para análise.

• Desconexión Automática: Ao detectar interrupcións da rede ou outras anomalias, os sistemas de monitorización intelixente poden emitir automaticamente ordes para desconectar o inversor da rede.

• Gravación e Análise de Datos: Gravando datos históricos da operación da rede e do inversor para análise posterior e optimización das estratexias de operación do sistema.

6. Protección Contra Fallos a Terra

A protección contra fallos a terra detecta fallos de terra no sistema de inversores ligados á rede para asegurar que non ocorran correntes de fuga perigosas durante interrupcións da rede.

• Principio de Funcionamento: Monitorizando as correntes a terra no sistema, unha vez detectadas correntes a terra anómalas (como curtos circuitos ou fugas), o inversor é desconectado inmediatamente da rede.

• Escenarios de Aplicación: Aplicables a diversos tipos de sistemas de inversores ligados á rede, especialmente en entornos propensos á humidade ou a descargas eléctricas.

7. Sistema de Xestión de Enerxía Bidireccional

Os sistemas de xestión de enerxía bidireccional coordinan o fluxo de enerxía entre os inversores ligados á rede e os sistemas de almacenamento de enerxía.

• Principio de Funcionamento: Durante interrupcións da rede, o sistema pode cambiar automaticamente a modo off-grid, almacenando a potencia excedente en baterías ou outros dispositivos de almacenamento en lugar de continuar a fornecer potencia á rede.

• Escenarios de Aplicación: Ampliamente utilizados en sistemas híbridos de enerxía (como PV + almacenamento) para asegurar a operación autónoma sen afectar á rede durante interrupcións.

8. Interruptores Manuais de Desconexión

Os interruptores manuais de desconexión son interruptores físicos que permiten aos operadores desconectar manualmente o inversor da rede en casos de emerxencia.

Escenarios de Aplicación: Aínda que a maioría dos inversores modernos están equipados con características de desconexión automática, os interruptores manuais de desconexión proporcionan seguridade adicional en certas situacións especiais (como mantemento ou emerxencias).

Resumo

Para prevenir que os inversores ligados á rede continúen a fornecer potencia á rede durante interrupcións, xeralmente combinánse múltiples sistemas e mecanismos de seguridade, incluíndo protección anti-ilha, dispositivos de protección por reles, interruptores automáticos de acción rápida, interruptores automáticos do lado CC, sistemas de monitorización intelixente, protección contra fallos a terra, sistemas de xestión de enerxía bidireccional e interruptores manuais de desconexión. Estas medidas funcionan en sinxonia para asegurar a seguridade, fiabilidade e estabilidade da rede.