Un buen diseño de sistema en las plantas fotovoltaicas serán claves en la eficiencia y el coste.
Amplificadores con Aislamiento galvánico para Inversores Solares
Las modernas plantas fotovoltaicas constan de dos componentes principales, por un lado el CAMPO FOTOVOLTAICO formado por los módulos solares que convierten la energía solar en energía eléctrica y por otro el SISTEMA INVERSOR que convierte la corriente continua del módulo solar y la acopla a la red eléctrica de CA.
En muchos casos, las grandes plantas solares se implementan con Inversores Centrales.
Una topología típica combina varios módulos fotovoltaicos conectados en serie a las cajas de conexión de los subgeneradores. La corriente total generada a través de la conexión en paralelo se conduce a su vez a las cajas de terminales del generador, donde de nuevo se conectan varias ramas en paralelo y la corriente total resultante se conduce a través de un cable de gran sección transversal al Inversor.
Los parámetros de la planta eléctrica se registran por un lado para el seguimiento del MPP (Maximum Power Point), es decir, control de la potencia de salida y para la detección de averías. Para ello, las corrientes y los voltajes se medirán en el lado de CC. Los voltajes del sistema antes mencionado requieres un aislamiento adecuado del sistema de medición para proteger tanto al personal operativo como a los sistemas de control y evaluación. Por tanto, las mediciones se tomarán a través de amplificadores de aislamiento con un aislamiento galvánico correspondientemente alto.
Para la medición de voltaje, se encuentran disponibles componentes compactos que pueden registrar directamente los voltajes con gran precisión. Las corrientes de CC se miden mediante derivaciones (resistencias shunts) con amplificadores de aislamiento en la confluencia de las corrientes. Tienen una entrada (diferencial) en el rango de mV. También necesitan un alto aislamiento porque deben aislar galvánicamente de forma segura y fiable la tensión del sistema, por ejemplo, 1000 V, como carga en modo común.
Las plantas de 1000 V requieren una separación de protección de 1000 V AC / DC según EN 61140. Con un aumento de la tensión del sistema a 1500 V, los requisitos impuestos a la separación de protección aumentarían.
La separación de protección se logra mediante un doble aislamiento, que garantiza un margen de seguridad del 100%. Por razones de coste, en algunas plantas se omite un margen de seguridad. Esto puede ocasionar condiciones peligrosas con graves consecuencias para el fabricante y el operador. Los productos que garantizan una separación protectora conforme a los estándares, incluso para las próximas plantas de 1,5 kV, están ya disponibles.
Los amplificadores de aislamiento de la serie VariTrans P 41000 (medidor de corriente) y VariTrans P 42000 (medidor de tensión) de KNICK proporcionan una separación de protección de hasta 1100 V según EN 61140. En las versiones P 41100 / P 42100, la protección está garantizada hasta 1800 V CA / CC. Utilizando estos amplificadores de aislamiento, los sistemas fotovoltaicos se pueden construir garantizando el cumplimiento de las normas de seguridad aplicables. Y los dispositivos son aptos para el futuro, ya que cubren los requisitos que se imponen a los voltajes crecientes del sistema. Con una tasa de fallo (función de riesgo) de 96 años los hace seguros y confiables.
