¿Por qué los controladores de factor de potencia de bajo voltaje utilizados en escenarios fotovoltaicos deben estar equipados con capacidad de operación en cuatro cuadrantes?

En la era actual del floreciente sector fotovoltaico distribuido, un error técnico generalizado está afectando silenciosamente la estabilidad y rentabilidad de las centrales fotovoltaicas. Muchos propietarios de sistemas fotovoltaicos distribuidos todavía adoptan las tradicionales soluciones de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje utilizadas en escenarios industriales. Con el tiempo, sin duda descubrirán que las centrales fotovoltaicas encuentran con frecuencia problemas como multas por evaluación del factor de potencia, exceso de voltaje e incluso disparos anormales de los equipos. Como fabricante líder en el campo de la compensación de energía reactiva de bajo voltaje, Geyue Electric, con años de experiencia en compensación de energía reactiva in situ, puede señalar claramente que la causa fundamental de estos problemas radica en el hecho de que los controladores de factor de potencia comunes no pueden adaptarse a la lógica de operación única de la generación de energía fotovoltaica. La clave para eliminar esta causa fundamental es equipar las centrales fotovoltaicas con controladores de factor de potencia de bajo voltaje dedicados con capacidades de operación de cuatro cuadrantes.

Un sistema fotovoltaico que ha roto el patrón tradicional de flujo de energía

En las fábricas tradicionales, el flujo de electricidad es unidireccional y estable, y la energía eléctrica fluye desde la red eléctrica hasta las cargas. El objetivo de la compensación de potencia reactiva en las fábricas tradicionales es sencillo: compensar la potencia reactiva consumida por un único tipo de carga inductiva. En este caso, el sistema de distribución de energía industrial tradicional es como una carretera de un solo sentido, y el controlador de factor de potencia tradicional que controla la potencia reactiva desde una dirección es como un oficial de policía de tránsito que solo puede observar y dirigir los vehículos que vienen de una dirección. Sin embargo, una central fotovoltaica es esencialmente un sistema activo de generación de energía. La dirección del flujo de energía en su punto de conexión cambia en tiempo real con la intensidad de la luz solar y con frecuencia puede cambiar entre "consumo de energía" y "generación de energía". Este flujo de potencia variable y bidireccional hace que la naturaleza y dirección de la demanda de potencia reactiva sean extremadamente complejas. Por lo tanto, un controlador de factor de potencia tradicional que es simplemente equivalente a un oficial de policía de tránsito ordinario sólo puede realizar una compensación unidireccional de la potencia reactiva, careciendo de la capacidad de un potente centro de comando de tránsito que pueda observar y dirigir simultáneamente el "sistema de tránsito tridimensional de dos vías" de la central fotovoltaica.

Un análisis en profundidad del valor fundamental de la capacidad operativa de los cuatro cuadrantes

La capacidad de operación de cuatro cuadrantes del controlador del factor de potencia es una tecnología clave diseñada específicamente para abordar el complejo entrelazamiento y el flujo dinámico de potencia activa y reactiva en el punto de conexión a la red en sistemas fotovoltaicos. La capacidad de operación de cuatro cuadrantes se basa en las direcciones positiva y negativa de la potencia activa (P) y la potencia reactiva (Q), dividiendo el estado de flujo de energía eléctrica en cuatro áreas de trabajo. Para las centrales fotovoltaicas, cada uno de estos cuatro cuadrantes corresponde al estado operativo general de todo el punto de conexión a la red de la central fotovoltaica y a los requisitos de compensación globales en dicho estado.

Cuando el sistema fotovoltaico no genera electricidad durante la noche o en días nublados, se comporta como un usuario de electricidad normal, consumiendo energía activa y posiblemente absorbiendo energía reactiva inductiva de la red. El controlador del factor de potencia necesita dirigir el dispositivo de conmutación del condensador para que inyecte una carga de potencia reactiva activando un grupo de condensadores en derivación de bajo voltaje. Sin embargo, cuando el sistema fotovoltaico genera electricidad en condiciones de luz suficiente, el inversor fotovoltaico suministra energía activa a la red y la situación es completamente diferente. En este momento, el efecto de carga capacitiva generado por los cables de larga distancia puede hacer que el sistema fotovoltaico devuelva potencia reactiva capacitiva a la red, lo que resulta en un aumento de la tensión en el punto de conexión a la red. El controlador del factor de potencia debe poder dirigir SVG o un dispositivo de compensación híbrido con capacidad de salida de potencia reactiva inductiva para absorber este exceso de potencia reactiva capacitiva. Más importante aún, las regulaciones modernas sobre redes requieren que las centrales fotovoltaicas no sólo no retroalimenten energía reactiva para interferir con la red, sino que también deben tener la capacidad de proporcionar dinámicamente energía reactiva inductiva o capacitiva de acuerdo con las instrucciones de despacho para soportar el voltaje. Esto exige que el controlador del factor de potencia sea capaz de gestionar el flujo de potencia reactiva en los cuatro cuadrantes y lograr la transición de la "compensación pasiva" al "apoyo activo".

Riesgos reales que desencadenará la ausencia de la capacidad de operación en los cuatro cuadrantes

Si se adopta un controlador de factor de potencia tradicional sin la capacidad de operar en cuatro cuadrantes, el sistema de potencia reactiva de bajo voltaje no podrá identificar con precisión la demanda real de potencia reactiva durante la generación de energía. El controlador de factor de potencia tradicional es propenso a errores de cálculo y funcionamiento incorrecto. El problema más típico es que durante el período de generación de energía de una central fotovoltaica, el sistema de compensación de energía reactiva dentro de la estación no puede manejar la energía reactiva capacitiva, lo que provoca un disparo por sobretensión y una pérdida de generación de energía. Al mismo tiempo, debido a la incapacidad del sistema de compensación de energía reactiva de bajo voltaje de la central fotovoltaica para controlar con precisión la dirección de la salida de energía reactiva, es probable que la central fotovoltaica enfrente sanciones económicas por parte de la empresa de la red eléctrica por no cumplir con los estándares de factor de potencia. A largo plazo, el uso de un controlador de factor de potencia tradicional sin la capacidad de operar en cuatro cuadrantes y el equipo de compensación controlado por él para hacer frente a las complejas y dinámicas demandas de energía reactiva de la generación de energía fotovoltaica también exacerbará el desgaste del equipo y afectará la operación estable de todo el sistema de distribución fotovoltaica.

Serie Geyue Electric JKFG: Soluciones inteligentes adaptadas a escenarios fotovoltaicos

Una comprensión profunda del problema de la industria de que "las centrales de energía fotovoltaica, debido al uso de controladores de compensación unidireccionales tradicionales, no pueden adaptarse a la conmutación entre generación de energía y consumo de energía, lo que resulta en una compensación de energía reactiva inexacta, enfrentando multas, disparos de equipos e inestabilidad del sistema" ha permitido a Geyue Electric aprovechar nuestra potente plataforma de investigación y desarrollo y nuestra base de fabricación automatizada para presentar la serie JKFG de controladores de factor de potencia de bajo voltaje diseñados específicamente para escenarios fotovoltaicos. Esta serie de controladores de factor de potencia cumple estrictamente con los estándares nacionales e internacionales y su función principal radica en lograr capacidades de operación precisas en los cuatro cuadrantes. Esta serie de controladores de factor de potencia puede detectar con precisión los cambios en la generación de energía fotovoltaica, determinar con precisión la dirección real de la demanda de energía reactiva y la magnitud de la carga y, por lo tanto, ordenar al banco de capacitores o al dispositivo de compensación mixto que dé respuestas precisas en milisegundos. Nuestra empresa enfatiza particularmente que para garantizar la precisión del análisis de cuatro cuadrantes, la polaridad de los transformadores de corriente en el sitio fotovoltaico debe estar conectada correctamente de acuerdo con la dirección de corriente (o dirección de medición de potencia) especificada por la serie JKFG de controladores de factor de potencia de bajo voltaje, que es la piedra angular para ejercer plenamente la eficacia total de la serie JKFG de controladores de factor de potencia de bajo voltaje.

NuestroControladores de factor de potencia específicos para fotovoltaica JKFG-12yControladores de factor de potencia específicos para fotovoltaica JKFG-24son los guardianes inteligentes que salvaguardan la conexión amigable a la red, el funcionamiento estable y mayores ingresos generales de las centrales fotovoltaicas. Desde un único controlador de factor de potencia hasta una solución completa de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje, Geyue Electric siempre se ha comprometido a brindar a los clientes un valor de alta confiabilidad. Envíe gratuitamente sus requisitos de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje para su central fotovoltaica ainfo@gyele.com.cn. Esperamos poder ofrecerle una solución de compensación personalizada para su proyecto. Elegir Geyue Electric es optar por afrontar con tranquilidad los retos de la transformación energética con tecnología puntera.