A medida que las redes de la CEI, Oriente Medio y el sudeste asiático absorben más capacidad solar y BESS, los estudios de interconexión plantean cada vez más una pregunta que apenas existía hace cinco años: ¿puede su inversor formar la red o sólo seguirla? Dar una respuesta incorrecta en la etapa de diseño puede significar un estudio fallido del código de red y una planta rediseñada meses antes de su puesta en servicio.
¿Qué hace que un inversor "forme red"?
A inversor formador de red (GFM) regula su salida como una fuente de voltaje con una magnitud y un ángulo de fase internos fijos, el mismo papel que siempre ha desempeñado un generador síncrono giratorio. Puede establecer el voltaje y la frecuencia de forma independiente, superar perturbaciones inyectando corriente de falla rápida y, en la configuración correcta, energizar un bus desenergizado sin ninguna referencia externa. Un convencional Inversor de seguimiento de red (GFL), por el contrario, es una fuente de corriente: mide el voltaje y la frecuencia existentes en la red a través de un bucle de fase bloqueada e inyecta corriente en sincronía con él. Quite la referencia de la red y un inversor GFL puro no tendrá nada que seguir.
Inversores que siguen la red: el estándar vigente
El control de seguimiento de cuadrícula ha sido el predeterminado para inversores solares a gran escala desde hace dos décadas porque es sencillo, barato y funciona bien en redes con abundante generación síncrona para fijar la referencia de tensión y frecuencia. La gran mayoría de la capacidad instalada de inversores centrales y de cadenas en todo el mundo depende de la red, y para una red fuertemente interconectada con baja penetración de energías renovables, esa sigue siendo la opción económica correcta. La limitación aparece a medida que aumenta la penetración de las energías renovables: una red con muy pocas máquinas de hilado y demasiados inversores GFL puede perder estabilidad de frecuencia durante una falla, porque nada mantiene activamente la referencia de la que depende la flota GFL.
Por qué es importante la formación de redes en redes débiles y sitios con alto BESS
Este es precisamente el escenario en el que están diseñando muchos clientes de Econo Solar: segmentos remotos de la red en Asia Central, microrredes insulares y mineras en el Sudeste Asiático, y redes de transmisión de Medio Oriente que agregan gigavatios de energía solar y almacenamiento más rápido de lo que se puede construir nueva capacidad de transmisión y síncrona. En estos sistemas, los operadores de red están empezando a escribir los requisitos GFM directamente en los códigos de interconexión, particularmente para almacenamiento de energía de la batería activos que pueden suministrar la corriente de cortocircuito y la respuesta de inercia que necesita una red débil. Un GFM capaz ST255CS-2H PCS, por ejemplo, puede estabilizar el voltaje y la frecuencia locales durante una falla en una sección de la red que de otra manera desconectaría una planta solar puramente GFL.
Plataformas capaces de formar redes de Sungrow
Sungrow ha implementado el control de formación de cuadrícula como un modo seleccionable por firmware en varias plataformas de almacenamiento y servicios públicos en lugar de una línea de productos separada. En cuanto al almacenamiento, las unidades PCS en el Familias MGL060 y ST255CS-2H Admite el funcionamiento GFM para aplicaciones de microrredes y redes débiles, incluida la secuenciación de inicio en negro cuando se combina con el controlador de planta adecuado. En el lado solar, las plataformas de inversores centrales de Sungrow utilizadas en grandes empresas de servicios públicos inversor de utilidad Las implementaciones se están certificando según códigos de red que incluyen GFM en mercados selectos a medida que esos códigos estén finalizados. Debido a que GFM es una capacidad de firmware y bucle de control en lugar de un SKU de hardware, la disponibilidad exacta depende del modelo, la revisión del firmware y el código de red de destino; siempre confirme el estado de certificación actual con su ingeniero de ventas de Econo Solar antes de finalizar el equipo en un diagrama unifilar.
| Característica | Seguimiento de cuadrícula | Formación de cuadrícula |
|---|---|---|
| Referencia de control | Sigue la tensión/frecuencia de red medida (fuente de corriente) | Establece su propio voltaje/frecuencia (fuente de voltaje) |
| Apagón/arranque en isla | No se puede iniciar sin una referencia externa | Puede iniciar en negro una sección insular |
| Recorrido de fallas | Contribución limitada de corriente de falla rápida | Inyección de corriente de falla más alta y controlable |
| Mejor ajuste | Redes fuertes, baja penetración de energías renovables | Redes débiles, microrredes, alta penetración BESS/solar |
| Prima de costo típica | Línea de base | % bajo de un solo dígito en el costo de PCS/inversor |
Especificación de inversores formadores de red: lista de verificación de adquisiciones
Cuando un estudio de interconexión o un código de red señala un requisito de GFM, los equipos de adquisiciones deben confirmar cinco cosas antes de emitir una orden de compra:
- ¿Qué versión de firmware y modo de control específicos ofrecen un comportamiento GFM certificado en el modelo propuesto?
- Si se incluye la capacidad de arranque en negro o si requiere una licencia y un controlador de planta separados
- El múltiplo de corriente de cortocircuito que la unidad puede soportar durante una falla (comúnmente 1,1 a 1,5 veces la corriente nominal durante varios ciclos)
- Informes de cumplimiento de código de red o prueba de tipo de un laboratorio acreditado para el código del país de destino
- Si el modo GFM es compatible con el modo elegido por la planta inversor híbrido o topología PCS y SCADA/controlador de planta existente
Códigos de red y cumplimiento en la CEI, Oriente Medio y el Sudeste Asiático
Los requisitos del código de red en torno al comportamiento de formación de la red están avanzando rápidamente y varían significativamente según el país: algunos operadores de transmisión en el Golfo y Asia Central ahora hacen referencia a IEEE 2800 o estándares similares de recursos basados en inversores directamente en los acuerdos de interconexión, mientras que otros todavía operan bajo códigos heredados sin ningún lenguaje GFM. Debido a que estos requisitos pueden cambiar entre el estudio de viabilidad y la puesta en marcha de un proyecto de varios años, los EPC deben incorporar flexibilidad contractual para actualizar el firmware del inversor o, en casos excepcionales, intercambiar modelos de PCS sin un ciclo completo de reingeniería. Econo Solar realiza un seguimiento de las actualizaciones del código de red en nuestros mercados activos y señala los requisitos de GFM durante la etapa inicial de cotización de equipos precisamente para evitar este tipo de retrabajo en la última etapa.
Para los EPC que participan en licitaciones en estas regiones, la conclusión práctica es tratar la capacidad de formación de redes como una partida en la especificación técnica, no como un defecto asumido. Pregunte directamente al equipo de interconexión del operador de la red si se requiere el comportamiento GFM, solicite por escrito la cláusula IEEE 2800 o del código de red local correspondiente y obtenga la confirmación del cumplimiento del equipo por parte del fabricante antes de fijar el precio. Ese único paso evita la fuente más común de sobrecostos en las últimas etapas de los proyectos solares y de almacenamiento con redes débiles en la actualidad.