Los módulos solares generan potencia de CC, que se combina, se eleva, se invierte y luego se suministra a las cargas o se conecta a la red. La irradiancia, la temperatura, el sombreado, el envejecimiento de los módulos y los cambios de carga afectan a la corriente de generación. Por ello, los sensores de corriente y los transformadores de corriente hacen más que medir corriente: ayudan a mejorar la eficiencia de generación, proteger la seguridad del sistema, respaldar la operación y el mantenimiento inteligentes, y permitir una medición precisa.
Arreglos FV y cajas combinadoras
Una planta fotovoltaica suele estar compuesta por muchos módulos conectados en serie y en paralelo. La salida de cada cadena puede verse afectada por la luz solar, el polvo, los puntos calientes, cableado flojo, módulos dañados y otras condiciones del sitio. Si solo se supervisa la corriente total, puede ser difícil detectar rápidamente una cadena anómala.
Los sensores de corriente Hall y los transductores de corriente de CC son adecuados para la supervisión de cadenas y el muestreo en cajas combinadoras. Miden corriente de CC con aislamiento eléctrico y la convierten en señales de tensión, corriente o digitales que pueden ser leídas por un MCU, una tarjeta de adquisición o un sistema de monitorización.
HTS25se utiliza a menudo para supervisar la corriente de una cadena FV individual. Como sensor de corriente Hall de lazo cerrado, mide corrientes de CC, CA, pulsos y mixtas, con aislamiento eléctrico, respuesta rápida, baja deriva térmica, tamaño compacto y montaje cómodo en PCB. Cuando se instala en una cadena o en un circuito de muestreo de caja combinadora, puede ayudar a detectar sombreado, circuitos abiertos, fallos de módulos o mal contacto cuando un canal presenta una señal baja, cero o inestable.
Control MPPT
La potencia de salida de un módulo FV no es fija. Cambia continuamente con la luz solar, la temperatura y la carga. Para mantener el módulo funcionando cerca de su punto de máxima potencia, un controlador solar o inversor realiza MPPT, es decir, seguimiento del punto de máxima potencia.
El MPPT se basa en datos en tiempo real de tensión y corriente del lado FV. El controlador calcula los cambios de potencia y ajusta la estrategia de control del convertidor CC/CC o del inversor para mejorar la eficiencia de conversión de energía. Por ello, la precisión, la velocidad de respuesta y la deriva térmica del sensor de corriente son críticas. Datos de corriente inexactos desplazan el punto de potencia calculado lejos del punto de operación real, mientras que una respuesta lenta puede pasar por alto cambios rápidos de irradiancia o de carga.
Los sensores de corriente Hall de lazo cerrado son muy adecuados para el lado de entrada FV de los sistemas MPPT porque admiten medición de CC y ofrecen una fuerte respuesta dinámica en los lazos de control.HTS25puede servir como sensor de corriente de entrada para dispositivos FV distribuidos más pequeños, mientras queHA55puede seleccionarse para buses de CC más grandes o circuitos de entrada centralizados.
Supervisión del bus de CC y de la generación total
Además de supervisar cada cadena, un sistema FV también necesita supervisar la corriente de salida combinada o la corriente de entrada de CC del inversor. Esta corriente suele ser mayor y es una entrada clave para calcular la potencia total, la generación total y el estado operativo.
HKW22puede utilizarse en el circuito principal de CC FV o en la ruta de salida combinada. Con rangos como 200 A, 300 A y 500 A, puede instalarse en el bus de CC, la salida de la caja combinadora o el lado de entrada del inversor para captar la corriente del lazo principal.
El sensor de corriente en sí mide corriente. La generación total debe calcularse a partir de la corriente, la tensión y el tiempo. En sistemas prácticos,HKW22se utiliza con módulos de muestreo de tensión, unidades de adquisición de datos o módulos de medición de energía. El sistema recopila tensión y corriente de CC en tiempo real, calcula la potencia instantánea e integra la potencia a lo largo del tiempo para obtener la generación diaria, mensual y acumulada.
Lado de salida de CA de los inversores
El inversor convierte la potencia de CC en potencia de CA. La medición de corriente en el lado de salida de CA se utiliza para el cálculo de la potencia de salida, el control de conexión a la red, la protección contra sobrecorriente, el análisis del factor de potencia, la supervisión de armónicos y el control antirretorno.
Los transformadores de corriente son comunes en el lado de salida de CA. En comparación con los sensores de corriente Hall, los transformadores de corriente se utilizan principalmente para medición de CA. Son maduros, rentables, fáciles de instalar y adecuados para la medición de energía y la supervisión a largo plazo. En inversores conectados a la red, armarios de distribución, cajas combinadoras de CA y sistemas de gestión de energía, los CT pueden recopilar la corriente de salida trifásica y trabajar con el muestreo de tensión para calcular la potencia activa, la potencia reactiva, el factor de potencia y la energía generada.
El transformador de corriente de precisión de la serie TA puede medir la corriente de salida de CA de inversores FV. Es adecuado para módulos de medición montados en PCB o integrados utilizados en control de inversores, medidores de energía, analizadores de calidad eléctrica, gestión energética del hogar, gestión energética de edificios y sistemas de gestión energética de fábricas. En un inversor FV trifásico, cada fase suele usar un CT para que el controlador pueda calcular la potencia de salida total y detectar pérdida de fase, sobrecorriente, desequilibrio o armónicos anómalos.
Ventajas de PowerUC en sistemas fotovoltaicos
Alta precisión y linealidad para MPPT y medición
El control MPPT FV depende de los datos de tensión y corriente para calcular el punto de potencia. Una medición de corriente más precisa ayuda al controlador a seguir el punto de máxima potencia real. Los sensores Hall de lazo cerrado de YHDC destacan por su precisión, linealidad, baja deriva térmica y ancho de banda para la entrada del inversor, el bus de CC y la supervisión de potencia de alta precisión.
Cobertura en distintos niveles de corriente
Las corrientes pequeñas de cadena pueden usar sensores montados en PCB comoHTS25,HKB16yHAB55. Los circuitos principales de CC, las salidas de cajas combinadoras y las entradas de inversores pueden usar sensores Hall de mayor corriente comoHKW22,HA2035yHA5041. El lado de salida de CA puede usar transformadores de corriente de la serie TA para medición de potencia y supervisión de la red.
Integración sencilla con sistemas de monitorización
Los sensores PowerUC pueden emitir señales de tensión, corriente o señales estándar para tarjetas de adquisición, MCU, PLC, medidores de energía y sistemas de gestión de energía. Esto respalda la supervisión a nivel de cadena, las estadísticas de generación total, la detección de potencia de salida del inversor y la operación y el mantenimiento remotos.
