Los módulos solares entregan energía de CC, que se combina, se eleva, se invierte y luego se suministra a cargas o se conecta a la red. La irradiancia, la temperatura, el sombreado, el envejecimiento de los módulos y los cambios de carga afectan la corriente de generación. Por lo tanto, 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 construirse con 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 monitorea la corriente total, una cadena anómala puede ser difícil de detectar rápidamente.
Los sensores de corriente Hall y los transductores de corriente de CC son adecuados para el monitoreo 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 puede leer un MCU, una tarjeta de adquisición o un sistema de monitoreo.
HTS25se utiliza a menudo para monitorear 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, fallas de módulos o mal contacto cuando un canal se vuelve bajo, 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, o 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 DC/DC o del inversor para mejorar la eficiencia de conversión de energía. Por lo tanto, la precisión, la velocidad de respuesta y la deriva térmica del sensor de corriente son críticas. Los datos de corriente inexactos desplazan el punto de potencia calculado lejos del punto real de operación, mientras que una respuesta lenta puede pasar por alto cambios rápidos de irradiancia o 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 proporcionan 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.
Monitoreo del bus de CC y de la generación total
Además de monitorear cada cadena, un sistema FV también necesita monitorear 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 del combinador 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 corriente, tensión y 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 energía de CC en energía de CA. La medición de corriente en el lado de salida de CA se utiliza para el cálculo de potencia de salida, el control de conexión a la red, la protección contra sobrecorriente, el análisis del factor de potencia, el monitoreo 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 medición de energía y monitoreo a largo plazo. En inversores conectados a la red, gabinetes de distribución, cajas combinadoras de CA y sistemas de gestión de energía, los CT pueden recopilar corriente de salida trifásica y trabajar con muestreo de tensión para calcular potencia activa, potencia reactiva, factor de potencia y 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 que se utilizan en control de inversores, medidores de energía, analizadores de calidad de energía, gestión de energía doméstica, gestión de energía de edificios y sistemas de gestión de energía de fábricas. En un inversor FV trifásico, cada fase suele utilizar un CT para que el controlador pueda calcular la potencia total de salida 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 verdadero punto de máxima potencia. Los sensores Hall de lazo cerrado de YHDC enfatizan la precisión, la linealidad, la baja deriva térmica y el ancho de banda para la entrada del inversor, el bus de CC y el monitoreo de potencia de alta precisión.
Cobertura en distintos niveles de corriente
Las corrientes pequeñas de cadenas pueden usar sensores montados en PCB comoHTS25,HKB16, yHAB55. Los circuitos principales de CC, las salidas de combinadores y las entradas de inversores pueden usar sensores Hall de mayor corriente comoHKW22,HA2035, yHA5041. El lado de salida de CA puede usar transformadores de corriente de la serie TA para medición de potencia y monitoreo de red.
Integración sencilla con sistemas de monitoreo
Los sensores PowerUC pueden entregar tensión, corriente o señales estándar para tarjetas de adquisición, MCU, PLC, medidores de energía y sistemas de gestión de energía. Esto respalda el monitoreo a nivel de cadena, las estadísticas de generación total, la detección de potencia de salida del inversor y la operación y el mantenimiento remotos.
