Celsia Solar Yumbo, Valle del Cauca: una de las plantas FV a gran escala de la región.
Foto: AndrewAltuV · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0

Tipo de activo: Solar fotovoltaica

Transitorios de inversores en plantas FV — Análisis de sobretensiones a frecuencia industrial

Simulación EMT y modelado del control de convertidores en Simulink para rastrear sobretensiones a frecuencia industrial hasta su origen en un parque FV regional

Ubicación
Valle del Cauca, Colombia
Fecha
2024 – 2025
Categoría
Transitorios FV
simulación de transitorios
EMTP
modelos de control de inversores
Simulink
parque FV
Regional

Contexto del proyecto

Ubicación
Valle del Cauca, Colombia
Fecha
2024 – 2025

Todos los casos en Colombia Todos los casos: Solar fotovoltaica

En la red regional se observaban sobretensiones a frecuencia industrial, y se sospechaba que su origen eran las plantas fotovoltaicas de Celsia. En lugar de tratar los inversores como cajas negras, Gridradix modeló los sistemas de control de los convertidores CC/CA de las plantas en MATLAB/Simulink y ejecutó simulaciones de transitorios electromagnéticos en EMTP para reproducir las sobretensiones, identificar las condiciones operativas y las interacciones de control que las producían y definir ajustes correctivos: una clase de sobretensión que las herramientas convencionales de flujo de carga y cortocircuito no pueden ver.

Celsia Solar Yumbo, Valle del Cauca: una de las plantas FV a gran escala de la región.
Celsia Solar Yumbo, Valle del Cauca: una de las plantas FV a gran escala de la región. AndrewAltuV · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0

Alcance del trabajo

  1. Análisis de causa raíz de las sobretensiones a frecuencia industrial atribuidas a plantas fotovoltaicas, mediante simulación de transitorios electromagnéticos en EMTP.

  2. Modelado de los sistemas de control de los convertidores CC/CA de las plantas en MATLAB/Simulink para el análisis de transitorios, incluidos el control de corriente, el lazo de seguimiento de fase (PLL) y el comportamiento anti-isla.

  3. Reproducción en simulación de los eventos de sobretensión observados, con estudios de sensibilidad frente a la robustez de la red, la irradiancia y escenarios de falla.

  4. Identificación de las interacciones de control y de red responsables de las sobretensiones y definición de medidas de mitigación: ajustes de inversores y coordinación de protecciones.

  5. Apoyo al operador en la elaboración de informes de cumplimiento de calidad de la energía y en la revisión de compensaciones a clientes (indicadores SAIDI, SAIFI, DIU y FIU).

Aporte de ingeniería

Al modelar explícitamente el control de los inversores en lugar de suponer fuentes ideales, el estudio explicó sobretensiones que las herramientas de régimen permanente no pueden reproducir, y dio al operador ajustes concretos y un modelo repetible para evaluar nuevas conexiones FV.

Estudios realizados

Sistemas y tecnologías

  • EMTP
  • MATLAB/Simulink
  • Control de convertidores CC/CA
  • Sobretensión temporal
  • Planta FV
  • Calidad de la energía
  • Análisis de causa raíz