¿Cómo funciona exactamente un sistema solar residencial conectado a la red?

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Ok ... así que sé cómo se conectan los paneles solares a una caja combinadora & atado en un controlador de carga / inversor. También sé que la CA del inversor debe estar en fase con la línea / alimentación de red.

Lo que me gustaría saber es lo siguiente:

  1. ¿Exactamente cuánta tensión (por encima de la línea) debe ser la salida del inversor para que la corriente fluya hacia la red?

  2. En una línea de red de 100 A, la cantidad de corriente que se puede enviar a la red (suponiendo que su panel solar tenga un poco más de capacidad neta de la que su línea es capaz de transportar y qué pasaría con el exceso de energía de su sistema solar). ¿Sistema si no se pudo enviar a la red, debido a que es más alta que la línea de alimentación que se califica para transportar?

  3. ¿Cuál sería la diferencia en la traza de un osciloscopio si viera la salida del sistema solar cuando está conectada a la red frente a la traza de red normal en el osciloscopio si la conexión a la red no estaba conectada?

pregunta DIYser

2 respuestas

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(1) La salida del inversor será exactamente el voltaje de línea, ha elevado el voltaje de línea (local) de acuerdo con la impedancia de la fuente de la línea de suministro y la corriente desarrollada A medida que el inversor está conectado a La línea, su salida es el voltaje de línea (medido localmente) por definición. El "medidor gira hacia atrás" cuando la generación excede el uso, porque detecta la dirección actual. A menudo habría medidores separados para consumo y generación.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esta es una red de distribución residencial, su casa es la No. 2, la tercera desde el polo transformador y la única con energía solar. Actualmente está en la sombra, por lo que el voltaje de línea se reduce un poco más lejos del polo, y la última casa (No.3) ve 109V.

Cuando sale el sol, el voltaje de línea en el polo permanece a 115V, pero el voltaje de su línea local también se convierte en 115V.

No. Ahora se alimenta 1 desde ambos lados y su línea aumentará de 113 V a 114 V, y el Núm. 3 sigue siendo 2 V por debajo de su voltaje de línea, ahora con 113 V.

Línea del tiempo No.1 No.2 No.3
Nublado 115V 113V 111V 109V
Soleado 115V 114V 115V 113V

(2) ¿Dónde estás y en qué régimen de conexión estás? Si está en el Reino Unido y cumple con el estándar G83 / 2 para una conexión residencial monofásica, la respuesta es de hasta 16A. (Se permite una salida más alta en un estándar separado, G59 / 2 para conexiones trifásicas). Cualquier exceso de energía simplemente no se extrae del panel (suponiendo que se trata de un sistema de conexión a la red sin almacenamiento local)

Nada de esto se aplica fuera del Reino Unido.

(3) Casi nada visible, quizás un voltaje ligeramente más alto y una forma de onda ligeramente más limpia (suponiendo que su inversor sea legal y cumpla con los estándares aplicables, incluida la distorsión armónica.

El especificación G83 / 2 ilustra los requisitos de protección contra sobretensión, fuera de la frecuencia de tolerancia y la forma de la forma de onda, y la consideración fundamental de desconectar inmediatamente si falla la red, para evitar electrocutar a los ingenieros que intentan ¡Para repararlo!

Aquí hay un artículo sobre las reglas en California para comenzar con los estándares de los EE. UU., que pueden variar de un estado a otro.

La regulación de la red es un tema en sí mismo: no es automático, alguien lo supervisa y agrega o elimina la capacidad de generación para mantener sus parámetros (voltaje y frecuencia) dentro de los límites.

Una característica de los generadores tradicionales (de metal giratorio) es que a medida que se cargan, disminuyen un poco, lo que reduce su voltaje de salida y su contribución a la red, transfiriendo su carga a otros, lo que a su vez disminuye su velocidad. en un consenso sobre la frecuencia de red real. Puede ver este proceso en el Reino Unido en tiempo real aquí . En este momento, está leyendo 50.007Hz, por lo que no hay necesidad de capacidad adicional, pero si cae a 49.9Hz, se realizarán llamadas telefónicas y se activará alguna otra fuente de energía ...

La importancia de esto para los inversores de conexión a red es la forma en que puede afectar la demanda y el poder fluye a corto plazo de manera impredecible, aunque la red no está diseñada actualmente.

    
respondido por el Brian Drummond
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1) Para razonar sobre esto, considere aplicar la ley de ohm a la línea que conduce a su casa. No es posible que el voltaje sea más alto en el lado de la casa que en el tamaño de la red en más de una cantidad determinada por la resistencia del cable, que va a ser muy pequeña. Probablemente de decenas a cientos de milivoltios.

2) El flujo de corriente está limitado por la salida de potencia. Tengo un sistema solar de 3.8kW en el Reino Unido que produce hasta el 16A mencionado en el otro comentario. Ocupa todo mi techo y está justo por debajo del límite de 4kW al que se aplica un régimen diferente de permisos y tarifas en el que sería un sistema "industrial".

100A en un sistema de US 110V sería 11kW, un sistema bastante costoso en la región de $ 15k.

Obviamente, ningún régimen de permisos le permitirá poner un sistema de salida > 100A en una línea de 100A, ya que eso derretiría la línea.

3) Es difícil decirlo, aunque creo que sería más limpio. Es posible que pueda obtener una salida armónica del inversor, que se muestra como una ligera ondulación en la onda sinusoidal. Ciertamente está obligado a ser la misma frecuencia y voltaje RMS.

Editar: tengo un sistema de conexión a la red en el Reino Unido, por lo que realmente no puedo hablar sobre asuntos relacionados con la red o el código de EE. UU.

    
respondido por el pjc50

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