Nuevas técnicas desde India para reducir distorsiones armónicas en sistemas fotovoltaicos conectados a la red durante eventos de isla
31 octubre, 2024
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Investigadores en India desarrollan nuevas técnicas para mitigar distorsiones armónicas en sistemas fotovoltaicos conectados a la red durante eventos de isla
Un grupo de investigadores de la Universidad GLA en India ha propuesto un conjunto innovador de técnicas para mitigar las distorsiones armónicas totales (THD) que ocurren durante eventos de isla en sistemas de generación distribuida, como los sistemas fotovoltaicos (PV) conectados a la red. Estos eventos de isla se producen cuando hay interrupciones en la red eléctrica, lo que provoca que los sistemas PV sigan inyectando energía a la red, generando problemas de calidad de energía y posibles daños a los equipos eléctricos.
Sanchari Deb, autora principal de la investigación, explicó a *pv magazine* que la novedad de este trabajo radica en la combinación única de estrategias de detección pasivas y activas, optimizadas mediante mecanismos de control adaptativo. «Este enfoque representa un avance significativo sobre los métodos existentes, que generalmente priorizan la precisión o la escalabilidad, pero rara vez ambos», señaló Deb. La técnica propuesta, según la investigadora, ofrece una alta precisión en la detección de eventos de isla, minimizando las zonas de no detección (NDZ, por sus siglas en inglés) y manteniendo la estabilidad del sistema y la calidad de la energía.
El estudio, titulado *»A novel technique to detect and mitigate harmonic during islanding in grid connected PV system»*, fue publicado en la revista *Energy Reports*. En este trabajo, los investigadores analizaron los principales factores que desencadenan los eventos de isla, como las fluctuaciones en la red, el comportamiento de los inversores y la impedancia del sistema. Además, se centraron en identificar las frecuencias armónicas específicas generadas por los sistemas PV durante estos eventos y en cómo ciertos parámetros del sistema influyen en la generación de armónicos.
El conjunto de técnicas propuesto incluye algoritmos de control, diseños de filtros y estrategias de modulación que suprimen los armónicos durante la operación en modo isla. A diferencia de los métodos convencionales, este enfoque aprovecha el análisis de datos en tiempo real y se ajusta dinámicamente a las condiciones cambiantes de la red, lo que permite una detección más rápida de los eventos de isla.
Uno de los aspectos más destacados de esta investigación es la escalabilidad del sistema. Los científicos explicaron que la estructura de control descentralizada facilita la integración en redes PV de gran escala, mientras que los algoritmos adaptativos permiten que el sistema se ajuste en tiempo real a las fluctuaciones de la red. Además, se exploraron dos técnicas de detección de isla: el desplazamiento de frecuencia en modo deslizante (SMS, por sus siglas en inglés) y la detección de salto de fase (PJD, por sus siglas en inglés), así como un nuevo enfoque para analizar cómo las desajustes de impedancia afectan la supresión de armónicos.
El método fue validado en sistemas PV con capacidades que van desde 5 kW hasta 100 MW y logró reducir la distorsión armónica total a aproximadamente un 3%, en comparación con el 4,5% que presentan los métodos híbridos actuales. Esta reducción cumple con los estándares IEEE 519, lo que garantiza que el sistema sea más compatible con las regulaciones de la red y mantenga una mayor calidad de energía.
Otro logro importante de esta investigación fue la precisión en la detección de eventos de isla. El margen de error promedio del nuevo método fue inferior al 2%, en comparación con el 5-7% de los métodos tradicionales. Los investigadores subrayaron la importancia de seleccionar umbrales de detección y tiempos de respuesta adecuados para diferentes condiciones de la red, lo que permite equilibrar la velocidad de detección con la estabilidad del sistema.
Este avance promete mejorar la integración de los sistemas fotovoltaicos a gran escala en la red eléctrica, sin comprometer el rendimiento de la misma ni la calidad de la energía suministrada.
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