Armario de conexión a red PV | Guía de proba e monitorización

Armario de conexión a red fotovoltaica (PV)

Un armario de conexión a red fotovoltaica (PV), también conocido como caja de conexión a red PV o armario de interfaz AC PV, es un dispositivo eléctrico utilizado en sistemas de generación de energía solar fotovoltaica. Su principal función es convertir la electricidad de corriente continua (CC) generada por un sistema PV en corriente alterna (CA) y conectarla a la red eléctrica.

Componentes principales de un armario de conexión a red PV:

• Terminales de entrada CC: Reciben la electricidad de corriente continua generada por los módulos PV, generalmente conectados mediante cables CC.

• Inversor: Convierte la electricidad de corriente continua en corriente alterna. La potencia nominal, el voltaje de salida y otros parámetros del inversor deben seleccionarse según los requisitos específicos del sistema.

• Terminales de salida CA: Conectan la electricidad de corriente alterna del inversor a la red a través de dispositivos de conmutación CA, permitiendo la sincronización con la red.

• Dispositivos de protección: El armario suele incluir diversos componentes protectores, como protección contra sobrecorriente, sobretensión y cortocircuito, para garantizar una operación segura y estable del sistema.

• Dispositivos de control y monitorización: Equipado con sistemas de control y monitorización para supervisar y gestionar el estado operativo, medir y registrar parámetros eléctricos, y habilitar funciones de monitorización y gestión remota.

En resumen, el armario de conexión a red PV desempeña un papel crucial en la conversión de la electricidad de corriente continua del sistema fotovoltaico en corriente alterna e integrándola con la red. Es uno de los componentes eléctricos clave en un sistema de generación de energía fotovoltaica.

II. Pruebas de armarios de conexión a red PV

Las pruebas de armarios de conexión a red PV se realizan para verificar que su rendimiento y funcionalidad cumplen con las especificaciones de diseño y asegurar la entrega fiable y segura de energía desde el sistema PV a la red. Los elementos de prueba típicos incluyen:

• Prueba de función básica: Verificar el funcionamiento normal de funciones fundamentales como arranque/apagado, regulación de tensión, regulación de frecuencia y filtrado de armónicos.

• Prueba de calidad de energía: Evaluar si la calidad de la energía en la salida cumple con los estándares y requisitos de la red, incluyendo parámetros como estabilidad de tensión, estabilidad de frecuencia y contenido armónico.

• Prueba de conexión a red: Conectar el armario a la red para evaluar el rendimiento y la estabilidad de la sincronización, incluyendo la conmutación de conexión/desconexión, protección contra corriente inversa y protección contra sobretensión.

• Prueba de condiciones operativas complejas: Simular la operación del armario en diversas condiciones para verificar su fiabilidad y adaptabilidad en diferentes escenarios ambientales y de carga.

• Prueba de respuesta a fallos: Evaluar la respuesta del armario ante condiciones de fallo, como sobrecarga, cortocircuito y fallos a tierra.

• Prueba de seguridad: Evaluar el rendimiento de seguridad, incluyendo resistencia aislante, integridad de la toma a tierra, protección contra sobrecalentamiento y protección contra sobretensión.

• Registro y análisis de datos: Registrar y analizar diversos parámetros durante las pruebas para evaluar el rendimiento y el comportamiento operativo del armario.

Estas pruebas se realizan generalmente por técnicos cualificados de acuerdo con las normativas de seguridad y estándares de prueba relevantes. Los resultados de las pruebas sirven de base para la aceptación y puesta en marcha del armario de conexión a red PV, asegurando su operación segura y fiable y la entrega de energía a la red.

III. Monitorización integrada de armarios de conexión a red PV

La monitorización integrada de armarios de conexión a red PV suele incluir los siguientes aspectos:

• Monitorización de parámetros eléctricos: Monitorear parámetros eléctricos como corriente, tensión y potencia en el armario, así como la potencia y corriente de salida de los módulos PV. Esto se logra mediante sensores de corriente, tensión y potencia, con datos recopilados y registrados a través de un sistema de adquisición de datos.

• Recopilación de datos de energía: Monitorear y registrar la energía generada por el armario, incluyendo potencia, corriente y tensión.

• Monitorización de temperatura: Monitorear las temperaturas internas y externas del armario, incluyendo las de cables, dispositivos de conmutación y transformadores. Se utilizan sensores de temperatura para recopilar datos, que luego se transmiten al sistema de adquisición de datos para su registro y análisis.

• Teleseñalización (telemetría): Monitorear el estado de los interruptores y señales de fallo para proporcionar conciencia en tiempo real de la operación del equipo. Esto se logra mediante sensores de teleseñalización y dispositivos de monitoreo de estado de los interruptores.

• Telecontrol: Habilitar la operación remota del armario, permitiendo a los operadores controlar e intervenir a través de un centro de control remoto, facilitando la gestión remota del sistema PV.

• Adquisición y análisis de datos: Utilizar dispositivos de adquisición de datos para transmitir los datos recopilados a un sistema central para su procesamiento y análisis, generando informes de monitorización y gráficos de tendencias para apoyar decisiones de mantenimiento y gestión oportunas.

• Alarma y diagnóstico de fallos: Proporcionar funciones de alarma en tiempo real. Cuando se detectan anomalías o fallos en el equipo (por ejemplo, sobrecalentamiento, sobrecarga, cortocircuito), el sistema activa automáticamente alarmas y ofrece capacidades de diagnóstico para ayudar en la identificación y resolución rápida de fallos.

• Monitorización y gestión remota: Habilitar la monitorización y gestión remota a través de la conectividad de red, permitiendo a los usuarios visualizar el estado del equipo, recibir notificaciones de alarma y realizar operaciones y depuración remotas en cualquier momento y lugar. Las características incluyen control de interruptores remotos, diagnóstico de fallos y alertas de alarma.

El sistema de monitorización integrada puede mostrar el estado operativo del armario en tiempo real a través de pantallas, terminales de computadora o aplicaciones móviles. También proporciona registro de datos históricos e informes analíticos para ayudar al personal de operaciones y mantenimiento a tomar decisiones informadas. A través de la monitorización integral del armario de conexión a red PV, se puede mejorar la eficiencia del sistema de generación de energía fotovoltaica, extender la vida útil del equipo y asegurar la seguridad de la red y la calidad de la energía.