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Soluciones modernas

Para una generación de energía respetuosa con el medioambiente

Desde microinversores a inversores solares comerciales, una gama de soluciones desde 250 W hasta unos impresionantes xx MW. Los fabricantes están desarrollando soluciones que se integren en las microrredes renovables del futuro. Las microrredes incluyen soluciones desde inversores solares, equipos de almacenamiento de energía como baterías y células energéticas, cargadores para vehículos eléctricos/híbridos enchufables (EV/PHEV) bidireccionales o turbinas eólicas hasta energía mareomotriz. Las compañías del sector privado están desarrollando frenéticamente la próxima generación de soluciones de energía limpia respetuosas en todo el mundo. El desarrollo de soluciones renovables continua empujando los límites de la ingeniería. Las tensiones están llegando rápidamente a los 2.000 Vdc, miles de amperios de corriente, multicanales de alta potencia, entradas multi-MPPT, inversores de amplio rango que suministran la potencia completa a lo largo de un rango de tensión amplio, diseñando tipos de soluciones a un ritmo acelerado.

¿Qué viene junto al desarrollo de estas grandes soluciones? Ensayarlas. La línea de Elektro-Automatik de fuentes de alimentación DC, cargas electrónicas y fuentes de alimentación bidireccionales tienen funciones que le permiten ensayar de forma eficaz las tecnologías de fuentes renovables de hoy en día. La serie de productos PSI, EL, ELR y PSB de EA pueden suministrar hasta 2000V, contar con autoranging y una generación de funciones y forma de onda arbitraria integrado. Esta flexibilidad permite que EA genere o extraiga la potencia necesaria para simular las condiciones del mundo real y realice unos ensayos fiables y eficaces.

Productos usados en aplicaciones de energía renovable

Soluciones para aplicaciones

Fuentes de alimentación con autoranging ofrecen una potencia flexible para probar los inversores residenciales

Los inversores solares crean una potencia AC desde la energía DC suministrada por baterías solares. Las baterías solares para aplicaciones residenciales suelen estar conectadas en paralelo a un punto común de acoplamiento (PCC) que se alimenta a un inversor DC/AC de canal único. Los inversores residenciales producen típicamente 3-12kW de potencia AC desde un grupo solar con una salida de 220-480VDC. La salida es monofásica, bifásica o trifásica AC de 47 – 63 Hz conectada a la red de potencia. Estos inversores usan una técnica denominada rastreo de punto de potencia máximo o MPPT para extraer la potencia máxima de los grupos solares, cuyas tensiones de salida puede variar 100 – 600 VDC y suministrar hasta un máximo de 8000 W, dependiendo de la cantidad disponible de luz solar.

Para ensayar estos inversores de forma adecuada, necesita una fuente de alimentación que pueda suministrar un amplio rango de tensiones y corrientes, como la EA-PSI 9750-20 3U. La EA-PSI 9750-20 3U es una fuente de alimentación con autoranging capaz de producir 5 kW a tensiones de hasta 750 VDC y corrientes de hasta 20 ADC. Para lograr este amplio rango de tensiones y corrientes de una fuente de alimentación tradicional es necesario adquirir una unidad más cara de 15 kW.

Ventajas de EA:
  • Tensión nominal de hasta 2000V
  • Salida de potencia de hasta 30 kW
  • Densidad de alta potencia
  • Control digital
  • EMC bajo
  • Experiencia industrial

Múltiples fuentes de alimentación simulan múltiples grupos solares

Los inversores solares comerciales funcionan típicamente en el rango de 30-1MW, con una tensión de entrada DC de grupo solar de hasta 1500 VDC y producir potencia AC trifásica. A estos niveles de potencia, no resulta práctico usar una entrada de grupo individual. En su lugar, los inversores comerciales tienen entradas de rastreo de punto de potencia máximo (MPPT) que se suman al nivel DC/DC antes de alimentar el inversor DC/AC. Para ensayar este tipo de inversor, se deberían usar fuentes de alimentación con autoranging, una para cada entrada, tal y como se muestra en la figura inferior.

Las fuentes de alimentación programables de EA Elektro-Automatik presentan valores nominales tan bajos como 1 kW por canal o tan altos como 2 MW por alimentación. La tensión de salida máxima es de 2.000 VDC y no hay límites en cuántas fuentes de alimentación se pueden usar para esta aplicación. Además, es posible programar cada fuente de alimentación independientemente para simular perfiles de irradiancia diferentes. Por ejemplo, en una entrada de un inversor es posible simular un grupo solar a pleno sol mientras que otra entrada puede simular un panel solar que esté parcial o totalmente a la sombra.

Ventajas de EA:
  • Tensión nominal de hasta 2000V
  • Amplio rango de potencia de salida: 1 kW a 2 MW
  • Densidad de alta potencia
  • Control digital
  • EMC bajo
  • Experiencia industrial

Software de simulación solar ofrece perfiles Sandia, EN50530, o ensayos personalizado

Sin embargo, simplemente conectando una tensión DC a un inversor no prueba su eficacia de forma rigurosa. Para extraer la máxima cantidad de potencia de un grupo solar, los inversores MPPT deben rastrear con precisión las salidas del conjunto solar mientras cambia la cantidad de luz solar que incide en el grupo. Para ensayar la capacidad del inversor de realizar este proceso, se requiere simulación solar y, con frecuencia, se requieren ambos ensayos, el estático y el dinámico.

El generador de funciones integrado de la serie PSI le permite realizar estos ensayos. Puede programar hasta 4096 puntos de datos, que le permiten programar unas simples curvas de grupos solares basados en Isc, Voc, Vmpp e Impp. Es decir, prácticamente podrá controlar el sol. Si se requiere una simulación solar más avanzada, el software de EA Elektro-Automatik EA Power Control (EAPC) le posibilita configurar perfiles de ensayo personalizados o Sandia, EN50530.

Ventajas de EA:
  • Generador de funciones integrado de la serie PSI
  • Perfiles solares avanzados usando el software EA Power Control (EAPC)
  • Ejecute perfiles de ensayo personalizados o Sandia, EN50530, sin PC de control

Ensaye sistemas de almacenamiento de batería con un simulador de batería

Los sistemas de almacenamiento de batería se están convirtiendo en algo común tanto en instalaciones solares residenciales y comerciales. Los inversores solares usados en estas aplicaciones son similares a un inversor estándar pero el inversor también se usa para cargar un banco de baterías para suministrar potencia de salida cuando está oscuro. Para ensayar este tipo de sistema, necesita usar un simulador solar y un simulador de baterías. Para simular un ciclo de carga y descarga, el simulador de batería debe ser bidireccional.

Para ensayar este tipo de sistema, puede usar una fuente de alimentación de la serie PSI de EA como simulador de grupo solar y una fuente de alimentación de la serie PSB como el simulador de baterías. La serie PCB es un simulador de baterías de DC programable bidireccional que incluye la capacidad de suministrar y extraer potencia (2 cuadrantes). Las fuentes PCB suministran potencia al inversor cuando se requiere potencia desde las baterías y extraen la potencia durante el ciclo de carga. Rodear el inversor de equipos de potencia programables, como las series PSI y PSB, le permiten mantener el control total y realizar ensayos efectivos y repetibles.

Ventajas de EA:
  • Bidireccional
  • Densidad de alta potencia
  • Simulación de batería
  • Forma de onda arbitraria y generador de funciones
  • Modelos de tensión de hasta 2.000V
  • EMC bajo
  • Experiencia industrial
  • Conexión paralela Plug and play de hasta 2 MW