¿Cómo se conecta la energía fotovoltaica a la red?

En el contexto de la transición energética actual, la generación de energía fotovoltaica, como forma de energía limpia y renovable, se utiliza cada vez más. El armario conectado a la red de una central fotovoltaica es el equipo clave para la conexión del sistema fotovoltaico a la red eléctrica y su importancia es evidente.

En primer lugar, el principio de funcionamiento del armario conectado a la red de una central fotovoltaica.
Conversión y transmisión de energía eléctrica
Los paneles solares de las plantas de energía fotovoltaica convierten la energía solar en corriente continua. Una vez que la corriente continua se recoge a través de la caja de bus, entra en el inversor. El inversor convierte la corriente continua en corriente alterna y su corriente alterna de salida tiene la misma frecuencia y fase que la red eléctrica.
La corriente alterna convertida por el inversor entra en el armario conectado a la red de la central fotovoltaica. El disyuntor y el interruptor de aislamiento del armario conectado a la red son los encargados de controlar la ruta de transmisión de la energía eléctrica. Cuando todo está normal, el disyuntor se cierra y la corriente alterna se transmite a la red a través del armario de red.

Implementación de la función de protección
Protección contra la sobretensión: Cuando la corriente excede el valor establecido, el dispositivo de protección contra sobrecorriente actuará rápidamente para cortar el circuito. Esto se hace generalmente a través del transformador de corriente para detectar el tamaño de la corriente, cuando la corriente excede el umbral establecido, se activa el disyuntor.
Proteccion al sobrevoltaje: Cuando la tensión de la red eléctrica es demasiado alta, el dispositivo de protección contra sobretensiones se activa para evitar que el equipo se dañe debido a la sobretensión. La protección contra sobretensiones puede detectar la tensión de la red eléctrica a través del transformador de tensión y, cuando la tensión supera el valor establecido, activa el disyuntor o envía una señal de alarma.
Protección de subtensión: A diferencia de la protección contra sobretensiones, cuando la tensión de la red es demasiado baja, el dispositivo de protección contra subtensiones se activa para proteger el funcionamiento estable del equipo y de la red. De manera similar, la protección contra subtensiones también detecta la tensión de la red eléctrica a través del transformador de tensión y activa la acción de protección correspondiente cuando la tensión es inferior al valor establecido.
Protección contra cortocircuitos: Cuando se produce un cortocircuito en el circuito, el dispositivo de protección contra cortocircuitos cortará inmediatamente el circuito para evitar la expansión de la falla. La protección contra cortocircuitos se consigue normalmente con fusibles rápidos o disyuntores.

Funciones de seguimiento y control.
El armario conectado a la red de la central fotovoltaica está equipado con diversos instrumentos y sensores para el control en tiempo real de la tensión, la corriente, la potencia, la frecuencia y otros parámetros. Estos parámetros se pueden visualizar al operador a través de la pantalla de visualización o del sistema de comunicación remota para comprender a tiempo el estado de funcionamiento de la central fotovoltaica.
El sistema de control puede controlar y ajustar de forma remota la central fotovoltaica según los parámetros monitoreados. Por ejemplo, cuando la tensión de la red es demasiado alta, la potencia de salida de la central fotovoltaica se puede reducir a través del sistema de control; cuando la frecuencia de la red es inestable, la frecuencia de salida del inversor se puede ajustar para mantenerla constante con la frecuencia de la red.
En segundo lugar, el modo de conexión del armario conectado a la red de la central fotovoltaica y la red eléctrica.

Conexión directa a la red
La conexión directa a la red es el tipo de conexión más común. En este modo de conexión, el armario conectado a la red de la central fotovoltaica se conecta directamente a la línea de media o baja tensión de la red eléctrica a través del disyuntor, el seccionador y otros equipos.
Las ventajas de la conexión directa a la red son la estructura simple, el bajo costo y la alta eficiencia. Sin embargo, este modo de conexión tiene altos requisitos para la calidad de la energía de salida de las centrales fotovoltaicas y debe cumplir con las especificaciones técnicas y los requisitos de la red. Al mismo tiempo, la conexión directa a la red también debe considerar la estabilidad y confiabilidad de la red eléctrica para evitar efectos adversos en la red eléctrica.

Conectado a la red mediante transformador
La conexión del transformador consiste en conectar un transformador entre la central fotovoltaica y la red eléctrica. Los transformadores pueden aumentar o reducir la tensión de salida de una central fotovoltaica hasta un nivel de tensión que coincida con la red.
La ventaja de conectar la red a través del transformador es que puede mejorar la tensión de salida de la central fotovoltaica, reducir la pérdida de línea y también desempeñar el papel de aislamiento y protección. Sin embargo, este método de conexión es costoso, ocupa una gran superficie y la pérdida del transformador también reducirá la eficiencia general de la central fotovoltaica.

Conexión a microrredes
Una microrred es un sistema de energía de pequeño tamaño compuesto por un suministro de energía distribuido, un dispositivo de almacenamiento de energía y una carga. La central fotovoltaica se puede conectar a la microrred a través del armario conectado a la red y convertirse en parte de la microrred.
El método de conexión de microrredes puede mejorar la confiabilidad y estabilidad de las centrales fotovoltaicas, pero también puede lograr un uso y gestión eficiente de la energía. En las microrredes, las plantas fotovoltaicas pueden trabajar en conjunto con otras fuentes de energía distribuidas para satisfacer las necesidades de las cargas locales. Cuando la microrred está conectada a la red principal, también se puede lograr el flujo bidireccional de energía para mejorar la eficiencia de la utilización de la energía.

Instalación y mantenimiento de armarios conectados a red de centrales fotovoltaicas
Requerimientos de instalación
La instalación de armarios conectados a la red de centrales fotovoltaicas deberá cumplir con los códigos y normas de seguridad eléctrica pertinentes. El lugar de instalación deberá ser un lugar seco y bien ventilado que sea fácil de operar y mantener.
El gabinete conectado a la red eléctrica debe estar instalado de manera segura y bien conectado a tierra. Los cables deben estar conectados correctamente para evitar fallas como cortocircuitos y descargas a tierra.
Durante el proceso de instalación, se debe prestar atención a la protección de los equipos y medidores en el gabinete conectado a la red para evitar daños. Al mismo tiempo, también se deben realizar pruebas eléctricas y depuraciones estrictas para garantizar que las funciones del gabinete conectado a la red sean normales.
mantenimiento
Revisar y mantener periódicamente el armario conectado a la red de la central fotovoltaica, incluyendo la limpieza de equipos, la comprobación de las conexiones de cables, la prueba de los dispositivos de protección, etc.
Observe el estado de funcionamiento del gabinete conectado a la red. Si se detecta alguna situación anormal, trátela a tiempo. Por ejemplo, cuando se dispara el disyuntor, la pantalla del instrumento es anormal, etc., se debe inspeccionar y reparar de inmediato.
Los equipos e instrumentos del armario conectado a la red se calibran y prueban periódicamente para garantizar su precisión y fiabilidad.
Fortalecer la gestión de seguridad de los gabinetes conectados a la red para evitar que personas no profesionales operen incorrectamente o dañen los equipos.