Protección contra sobretensión para la generación pico-hídrica conectada a la red mediante inversores fotovoltaicos

Resumen

Las centrales hidráulicas, a muy pequeña escala, son soluciones innovadoras basadas en recursos renovables y respetuosas con el medio ambiente. El interés en los sistemas pico- hidráulicos (hasta 5 kW) ha aumentado significativamente desde las primeras aplicaciones independientes en sitios remotos, hasta la generación distribuida, con inyección de energía en la red. Recientemente, han surgido avances en la conexión a la red, utilizando componentes estándar como los inversores fotovoltaicos. Sin embargo, en situaciones de exceso de potencia, o cuando el generador no tiene carga, por ejemplo, cuando falla la red, existe la necesidad de protección frente a la sobretensión. Este artículo propone dos circuitos de protección frente a la sobretensión, diseñados para conectar turbinas pico-hidráulicas a la red, utilizando microinversores fotovoltaicos e inversores de cadena, para rangos de potencia de 300 W y algunos kW, respectivamente. Uno de ellos está diseñado para conectar los generadores de ruedas hidráulicas a la red y el otro para conectar generadores de turbinas hidráulicas de 1.500 W. Se realizaron extensas pruebas en una plataforma de emulación y en un banco de trabajo utilizando estos dos circuitos de protección contra sobretensión. Los resultados experimentales demostraron el rendimiento de los circuitos de protección, respecto a cuatro situaciones diferentes. Además, ambos evitan daños irreversibles en los generadores y microinversores e inversores de cadena, dentro del contexto del enfoque de conexión a la red descrito anteriormente.