Los investigadores de la Universidad de Texas A&M (Texas, EE.UU.) han desarrollado una tecnología inteligente que mejora el suministro de corriente entre los sistemas de energía solar domésticos y la red eléctrica, daños en las líneas eléctricas, apagones, sobrecargas o limitación eléctrica. Jorge Ramos-Ruiz y Bin Wang, dos investigadores de la Universidad de Texas A&M, han publicado una nueva investigación que sugiere que una nueva configuración de electrónica de potencia podría proporcionar una mayor resistencia a la red de distribución.
Recientemente, publicaron sus hallazgos en el IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos .
Denominado PINE (inteligencia de electrónica de potencia en borde de la red, este dispositivo se instala en el exterior de la vivienda. Dispone de tres conexiones principales que se conectan a la casa, a la red eléctrica y a los paneles solares y baterías. Los científicos han propuesto la llamada inteligencia de electrónica de potencia en el borde de la red (PINE) para hacer que las redes sean más resistentes. Afirman que los sistemas de almacenamiento solar + residencial con batería separada y convertidores fotovoltaicos tienen etapas aisladas de CC / CC, aislamiento y CC / CA.
El sistema PINE propuesto es una solución inteligente de electrónica de potencia autoorganizada que trabaja junto con el sistema de distribución. El nuevo concepto tiene una estrategia de control de tres etapas. La primera etapa controla el rectificador de entrada con modulación de ancho de pulso (PWM) para regular el voltaje del enlace de CC y dar forma a la corriente de entrada para que sea sinusoidal. Otra etapa controla el inversor PWM de salida para ajustar el voltaje de salida. Otra etapa más controla la instalación fotovoltaica en la azotea, el seguimiento del punto de máxima potencia y el sistema de almacenamiento de energía de la batería. El sistema funciona bidireccionalmente, lo que permite el control del voltaje del lado de la carga a través de la retroalimentación y permite que el voltaje de distribución de entrada varíe en el rango según sea necesario.
El sistema también puede lograr un factor de potencia de entrada unitario, y se puede inyectar potencia reactiva para el control de la variación de voltaje para ayudar a la regulación del voltaje de distribución. Los convertidores PINE individuales instalados en cada nodo de la red residencial pueden comunicarse entre sí y con el operador de la red de distribución. La comunicación y la modulación exacta del funcionamiento de la electrónica de potencia podrían lograrse a través de una unidad de control de Internet de las cosas a medida.
Las ventajas sugeridas por los autores son las siguientes:
- PINE se despliega frente a cada carga residencial, por lo que el voltaje de entrada de la red pública puede variar en un rango más amplio, ya que PINE permite regular el voltaje de salida.
- La sección rectificadora de PINE se puede controlar para exhibir un factor de potencia de entrada unitario con forma de corriente de entrada sinusoidal.
- La energía consumida por la carga residencial se procesa en su totalidad a través del convertidor PINE, por lo que la corriente de carga de salida se puede limitar durante desastres en función de la energía disponible, lo que permite el presupuesto de energía.
- El costo total de un convertidor PINE es comparable con un inversor fotovoltaico y un convertidor de almacenamiento independientes.
- PINE permite el uso de desagregación de potencia o monitoreo de carga no invasivo y reducción de conservación de voltaje.
Fuente: pv-magazine
