Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

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Homo_non_sapiens
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#1 Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por Homo_non_sapiens » 12 Nov 2020, 09:14

Muchas veces habréis oído, que "un inversor de red ("on grid") no se puede conectar a un inversor de aislada ("off grid")
Pues esto ya es posible, gracias a la opción de "AC coupling" !

Un inversor de red "clásico" necesita estar conectado a la red pública, para poder inyectar la producción FV a la red, aunque no haya consumo en la casa. Si se conectaría ese inversor "on grid" a la red creada por un inversor de aislada ("off grid"), éste se quemaría en el caso de no haber consumo y estar la batería al SoC 100%, porque el inversor on grid intentaría inyectar la producción FV al inversor off grid - y éste no sabría qué hacer con ella ... :down

Para poder conectar un inversor on grid a la red creada por un inversor off grid, se añade la función "control de potencia por frecuencia" al inversor on grid
Este control simplemente reduce la potencia en salida del inversor on grid, cuando la frecuencia AC supera los 50Hz, llegando a 0W al superar los 51.5Hz, aproximadamente
Entonces, lo que tiene que hacer el inversor off grid, es aumentar la frecuencia AC a medida que la batería se acerca al SoC 100%, en caso de haber poco o nada de consumo
De esta forma, el inversor on grid reduce la potencia inyectada, llegando a no inyectar nada, cuando el sistema en aislada no acepta nada de potencia
La combinación de un inversor on grid con uno off grid, en aislada, gracias al control de potencia por frecuencia, se llama "AC coupling"

@Gabriel_2018 ha facilitado los siguientes enlaces, que explican el "AC coupling" con más detalle:
.
AC_coupling_with_Xtender231812.pdf
(1.82 MiB) Descargado 12 veces
.
acc_freq_app_note.pdf
(837.76 KiB) Descargado 14 veces
.
Manual_Xtender_V4.8.0_EN.pdf
(2.43 MiB) Descargado 11 veces
.
Conext-XW-Pro-SW-AC-Coupling-Guide.pdf
(567.86 KiB) Descargado 18 veces
.
faq-ac-coupling-configuration-1-1.pdf
(342.23 KiB) Descargado 13 veces
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#2 Re: Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por Gabriel_2018 » 12 Nov 2020, 09:30

Homo_non_sapiens escribió:
12 Nov 2020, 09:14
Muchas veces habréis oído, que "un inversor de red ("on grid") no se puede conectar a un inversor de aislada ("off grid")
Pues esto ya es posible, gracias a la opción de "AC coupling" !

Un inversor de red "clásico" necesita estar conectado a la red pública, para poder inyectar la producción FV a la red, aunque no haya consumo en la casa. Si se conectaría ese inversor "on grid" a la red creada por un inversor de aislada ("off grid"), éste se quemaría en el caso de no haber consumo y estar la batería al SoC 100%, porque el inversor on grid intentaría inyectar la producción FV al inversor off grid - y éste no sabría qué hacer con ella ... :down

Para poder conectar un inversor on grid a la red creada por un inversor off grid, se añade la función "control de potencia por frecuencia" al inversor on grid
Este control simplemente reduce la potencia en salida del inversor on grid, cuando la frecuencia AC supera los 50Hz, llegando a 0W al superar los 51.5Hz, aproximadamente
Entonces, lo que tiene que hacer el inversor off grid, es aumentar la frecuencia AC a medida que la batería se acerca al SoC 100%, en caso de haber poco o nada de consumo
De esta forma, el inversor on grid reduce la potencia inyectada, llegando a no inyectar nada, cuando el sistema en aislada no acepta nada de potencia
La combinación de un inversor on grid con uno off grid, en aislada, gracias al control de potencia por frecuencia, se llama "AC coupling"

@Gabriel_2018 ha facilitado los siguientes enlaces, que explican el "AC coupling" con más detalle:
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AC_coupling_with_Xtender231812.pdf
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acc_freq_app_note.pdf
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Manual_Xtender_V4.8.0_EN.pdf
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Conext-XW-Pro-SW-AC-Coupling-Guide.pdf
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faq-ac-coupling-configuration-1-1.pdf
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#3 Re: Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por Diter » 12 Nov 2020, 10:14

Muy buena la explicación
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#4 Re: Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por Diter » 12 Nov 2020, 10:14

Tiene que tener la opción de aumentar la frecuencia el inversor de aislada
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#5 Re: Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por Homo_non_sapiens » 12 Nov 2020, 10:26

Diter escribió:
12 Nov 2020, 10:14
Tiene que tener la opción de aumentar la frecuencia el inversor de aislada
Sí, es necesario que el inversor off grid tenga esta opción, para indicar al inversor on grid que debe reducir la potencia inyectada

Es suficiente que el inversor off grid aumente muy poco la frecuencia. Normalmente, su salida AC es a 230V y 50.0Hz, siendo la frecuencia muy estable. A f=50Hz, el inversor inyecta toda la potencia que puede generar el campo solar. El margen de frecuencia es de solo +1.5Hz: Si el inversor off grid sube la frecuencia a 51.5Hz, el inversor on grid deja de inyectar (en realidad sube la tensión a la que producen las placas, con lo que éstas reducen su producción - hasta 0W, si es necesario**)

Nota: A cualquier aparato eléctrico conectado a la red creada por el inversor off grid, le da completamente igual si la frecuencia AC es de 50.0Hz o de 51.5Hz

**: Por encima de la tensión Vmp, la intensidad (y la potencia) que genera una placa FV cae en picado:
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Curva_Potencia_FV.JPG
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#6 Re: Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por CANILERO » 12 Nov 2020, 13:55

Homo_non_sapiens escribió:
12 Nov 2020, 09:14
Muchas veces habréis oído, que "un inversor de red ("on grid") no se puede conectar a un inversor de aislada ("off grid")
Pues esto ya es posible, gracias a la opción de "AC coupling" !
No veo muchos casos donde sea necesario encadenar "on grid" a "off grid" ¿ tal vez aprovechar los "on grid" de una instalación de red dada de baja ...?
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#7 Re: Fundamentos: Inversor "on grid" en aislada? AC-coupling!

Mensaje por Homo_non_sapiens » 12 Nov 2020, 14:22

CANILERO escribió:
12 Nov 2020, 13:55
No veo muchos casos donde sea necesario encadenar "on grid" a "off grid" ¿ tal vez aprovechar los "on grid" de una instalación de red dada de baja ...?
La razón principal es, que un inversor on grid tiene una eficiencia bastante superior (~97%) a la de un inversor off grid (~94%). Es decir, con 4000Wp en placa, un inversor on grid entrega hasta 120W más que uno off grid, en las mismas condiciones. Además, el "AC coupling" permite conectar mucha más potencia en placa, que un solo inversor off grid. Sin olvidar, que se dispone de más potencia para consumir: Si el inversor off grid es de 4kW y el on grid de 3kW, se puede abastecer hasta 7kW (si hay suficiente placas y suficiente sol)
En muchos casos de aislada es recomendable, instalar AC coupling en vez del clásico "regulador + inversor off grid"
De hecho, muchos fabricantes renombrados ofrecen sistemas de AC coupling para aislada (SMA, Victron, Schneider, Studer etc.)
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