Los módulos solares emiten energía de corriente continua, que se combina, se impulsa, se invierte y luego se suministra a cargas o se conecta a la red. La irradiancia, la temperatura, el sombreado, el envejecimiento del módulo y los cambios de carga afectan a la corriente de generación. Por tanto, los sensores y transformadores de corriente hacen más que medir la corriente: ayudan a mejorar la eficiencia de generación, protegen la seguridad del sistema, apoyan un funcionamiento y mantenimiento inteligentes, y permiten una medición precisa.
Matrices PV y cajas combinadoras
Una central fotovoltaica suele construirse a partir de muchos módulos conectados en serie y en paralelo. La salida de cada cuerda puede verse afectada por la luz solar, el polvo, puntos calientes, cableado suelto, módulos dañados y otras condiciones del sitio. Si solo se monitoriza la corriente total, una cuerda anormal puede ser difícil de detectar rápidamente.
Los sensores de corriente Hall y los transductores de corriente continua son adecuados para monitorización de cuerdas y muestreo en caja combinadora. Miden la corriente continua con aislamiento eléctrico y la convierten en voltaje, corriente o señales digitales que pueden ser leídas por un MCU, placa de adquisición o sistema de monitorización.
HTS25a menudo se utiliza para monitorizar la corriente de una cadena PV individual. Como sensor de corriente Hall de circuito cerrado, mide corrientes DC, CA, pulsos y corrientes mixtas, con aislamiento eléctrico, respuesta rápida, baja deriva térmica, tamaño compacto y montaje práctico en PCB. Cuando se instala en un circuito de muestreo de cadena o caja combinadora, puede ayudar a detectar sombreado, circuitos abiertos, fallos en los módulos o contacto deficiente cuando un canal se vuelve bajo, nulo o inestable.
Control MPPT
La potencia de salida de un módulo fotovoltaico no está 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 el MPPT, o seguimiento del punto de máxima potencia.
El MPPT se basa en datos en tiempo real de voltaje y corriente del lado PV. El controlador calcula los cambios de potencia y ajusta la estrategia de control DC/DC o inversor para mejorar la eficiencia de conversión energética. Por tanto, la precisión actual del sensor, la velocidad de respuesta y la deriva de temperatura son. Datos de corriente inexactos desplazan el punto de potencia calculado lejos del punto de funcionamiento real, mientras que la respuesta lenta puede pasar por alto la irradiancia rápida o cambios de carga.
Los sensores de corriente Hall de lazo cerrado son muy adecuados para el lado de entrada fotovoltaica de los sistemas MPPT porque soportan la medición de CC y proporcionan una fuerte respuesta dinámica en los bucles de control.HTS25puede servir como sensor de corriente de entrada para dispositivos fotovoltaicos distribuidos más pequeños, mientras queHA55puede seleccionarse para circuitos de entrada de bus DC más grandes o centralizados.
Monitorización de bus de CC y generación total
Además de monitorizar cada cadena, un sistema fotovoltaico también necesita monitorizar la corriente combinada de salida o la corriente de entrada DC 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 corriente continua fotovoltaica o en el camino de salida combinado. Con rangos como 200 A, 300 A y 500 A, puede instalarse en el bus de corriente continua, salida del combinador o en el lado de entrada del inversor para captar corriente en el circuito principal.
El propio sensor de corriente mide la corriente. La generación total debe calcularse a partir de la corriente, el voltaje y el tiempo. En sistemas prácticos,HKW22se utiliza con módulos de muestreo de voltaje, unidades de adquisición de datos o módulos de medición de energía. El sistema recoge voltaje y corriente continua en tiempo real, calcula la potencia instantánea e integra la energía a lo largo del tiempo para obtener generación diaria, mensual y acumulada.
Salida de los inversores en el lado de CA
El inversor convierte la potencia de corriente continua en corriente alterna. La medición de corriente en el lado de salida de CA se utiliza para el cálculo de la potencia de salida, control de la conexión a la red, protección contra sobrecorriente, análisis del factor de potencia, monitorización armónica y control anti-retroflujo.
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 la medición de corriente alterna. Son maduros, rentables, fáciles de instalar y adecuados para la medición de energía y el monitoreo a largo plazo. En inversores conectados a la red, armarios de distribución, cajas combinadoras de CA y sistemas de gestión energética, los TC pueden recoger corriente de salida trifásica y trabajar con muestreo de voltaje 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 alterna de salida del inversor fotovoltaico. Es adecuado para módulos de medición montados en PCB o integrados utilizados en control de inversores, contadores de energía, analizadores de calidad energética, gestión energética doméstica, gestión energética de edificios y sistemas de gestión energética de fábricas. En un inversor fotovoltaico trifásico, cada fase suele utilizar un TAC para que el controlador pueda calcular la potencia total de salida y detectar pérdida de fase, sobrecorriente, desequilibrio o armónicos anormales.
Ventajas de PowerUC en sistemas fotovoltaicos
Alta precisión y linealidad para MPPT y medición
El control del MPPT fotovoltaico depende de los datos de voltaje y corriente para calcular el punto de potencia. Una medición de corriente más precisa ayuda al controlador a rastrear el punto de potencia máxima real. Los sensores Hall de lazo cerrado YHDC enfatizan la precisión, linealidad, baja deriva térmica y ancho de banda para la entrada del inversor, el bus DC y la monitorización de potencia de alta precisión.
Cobertura en los niveles actuales
Las corrientes pequeñas pueden usar sensores montados en PCB comoHTS25,HKB16, yHAB55. Los circuitos principales de corriente continua, las salidas combinadoras 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 la medición de energía y la monitorización de la red.
Integración sencilla con sistemas de monitorización
Los sensores PowerUC pueden emitir voltaje, corriente o señales estándar para placas de adquisición, MCUs, PLCs, contadores de energía y sistemas de gestión energética. Esto soporta monitorización a nivel de cadena, estadísticas de generación total, detección de potencia de salida del inversor y operación y mantenimiento remotos.
