Islanding causas , consecuencias y metodos de protección

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Islanding Causas , consecuencias y metodos de protección

El efecto “islanding” es un fenómeno eléctrico que se produce cuando una fuente de generación distribuida continúa energizando una parte de la red eléctrica después de que dicha porción de red haya sido interrumpida o desconectada. De este modo la red eléctrica deja de controlar esa parte aislada del sistema de distribución, quecontiene tanto carga como generación, de manera que se puede comprometer la seguridad, el restablecimiento del servicio y la fiabilidad del equipo.
En un sistema solar fotovoltaico, cuando se produce la condición de “islanding” en una sección de la red desconectada de la fuente principal, las cargas en esta sección continúan siendo totalmente alimentadas por el sistema. Es una condición deseguridad primaria para los sistemas fotovoltaicos con conexión a la red el que el sistema generador se desconecte de la red desenergizada, sin tener en cuenta las cargas conectadas. En el caso de varios sistemas fotovoltaicos conectados a una red de energía de bajo voltaje, es posible que la cantidad de energía generada por el sistema fotovoltaico coincida con la cantidad de energía consumida por lascargas de la red. En esta situación no existe flujo energético con la red eléctrica, y es posible que los sistemas fotovoltaicos no detecten una posible desconexión de la red, alimentando las cargas conectadas y produciéndose de este modo la condición de “islanding”.
Descripción física del fenómeno
Consideremos la configuración esquemática de un sistema fotovoltaico descrita en lafigura G.1.El sistema consiste en un equipo de generación fotovoltaico y un inversor. La fuente de tensión de la red eléctrica está representada a la derecha. Existe también un interruptor que permite aislar la red del equipo. El nodo “a” es el “point of common coupling” (PCC) o punto de conexión entre la carga del usuario y el sistema de red. Si el sistema fotovoltaico continúa energizando lascargas a la izquierda del interruptor después de que el interruptor se haya abierto, entonces el equipo fotovoltaico y las cargas quedan aislados del resto, produciéndose el efecto “islanding”.
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Figura G.1. Configuración esquemática del sistema
Todos los sistemas fotovoltaicos de conexión a la red deben disponer por lo menos de métodos de protección de sobre/sub-tensión ysobre/sub-frecuencia que permitan que el inversor deje de suministrar energía a la red en caso de que la frecuencia o la amplitud de la tensión en el PCC superen los límites establecidos. Estos métodos de protección protegen los equipos de los usuarios pero también sirven como métodos de detección anti-islanding (son métodos pasivos de detección).
Causas
El efecto “islanding” en inversores paraconexión a red puede producirse como resultado de las siguientes situaciones:
a) Fallo detectado por la red y que deriva en la activación de un dispositivo de desconexión, pero no detectado por el inversor o los dispositivos de protección.
b) Apertura accidental del suministro de red por fallos del equipo.
c) Cambios repentinos en la red de los sistemas de distribución y cargas.
d)Desconexión intencionada para servicios de mantenimiento, bien en un punto de la red, bien en la entrada del servicio.
e) Errores humanos o vandalismo.
f) Un accidente natural. Convertidores CC/CA para la conexión directa a la red de sistemas fotovoltaicos
Consecuencias
Hay muchas razones por las cuales el “islanding” debe ser previsto tanto en sistemas fotovoltaicos como en cualquier otro tipo degeneración de energía con conexión a red. Seguridad, responsabilidad y mantenimiento de la calidad de la energía suministrada a los consumidores son algunas de las principales. Los consumidores confían en la calidad de la energía suministrada por la red, pero además deben disponer de inversores anti-islanding en sus sistemas fotovoltaicos por los siguientes motivos:
a) La red no puede controlar...
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