¿Puede el inversor híbrido monofásico producir energía alterna trifásica?
En sistemas de energía solar híbrida, los inversores híbridos se usan a menudo en hogares o aplicaciones comerciales pequeñas, y su salida es siempre la potencia de carga monofásica. Entonces, ¿puede el inversor híbrido monofásico producir energía alterna trifásica? Para determinar si el inversor híbrido monofásico puede producir potencia trifásica, es importante entender primero las diferencias fundamentales entre CA monofásica y trifásica.
AC monofásico consiste en solo un cable vivo (L) y un cable neutro (N). La forma de onda de voltaje es una única onda sinusoidal con una fase fija. La tensión de la línea (la tensión entre los cables activos) no existe, y la tensión de fase (la tensión entre los cables activos y los cables neutros) es típicamente 220V / 230V, que se utiliza para la electricidad doméstica, como la iluminación y electrodomésticos. La potencia de CA trifásica consiste en tres cables vivos (L1/L2/L3) y un cable neutro (N). Las formas de onda de voltaje de los tres cables vivos están estrictamente 120° fuera de fase, y el voltaje de la línea (por ejemplo, L1-L2) es √3 veces (aproximadamente 1,732 veces) el voltaje de fase. Esto crea un campo magnético rotativo estable y se utiliza en escenarios de energía industrial para cargas que requieren alta potencia y alta estabilidad, como motores industriales comunes y acondicionadores de aire centrales comerciales.
Los inversores híbridos monofásicos convencionales, debido a su diseño de circuito, solo soportan salida monofásica y no son capaces de generar directamente tres ondas sinusoidales con una diferencia de fase de 120°. Por lo tanto, el inversor híbrido monofásico no puede invertir directamente y producir potencia de CA trifásica. Sin embargo, si se va a utilizar un inversor híbrido monofásico para emitir potencia alterna trifásica, esto se puede lograr usando un inversor híbrido monofásico con funcionalidad paralela. Al menos tres inversores híbridos monofásicos del mismo modelo están conectados en paralelo, con cada inversor generando su propio voltaje de salida CA. Las tres señales se mantienen en un ángulo eléctrico de 120 grados, formando una forma de onda sinusoidal simétrica trifásica estándar. Esto da como resultado una potencia de CA trifásica.
Esta solución no reestructura los circuitos del inversor híbrido monofásico, sino que aprovecha la tecnología paralela para ampliar su funcionalidad. Retiene las capacidades híbridas y complementarias del inversor híbrido monofásico para energía fotovoltaica, energía de servicios públicos y baterías, al mismo tiempo que satisface las necesidades de suministro de energía de cargas trifásicas.
En aplicaciones prácticas, los usuarios pueden ajustar de forma flexible la potencia de salida en función de la demanda de carga cuando usan el inversor en paralelo. Por ejemplo, en escenarios industriales, cuando la demanda de potencia de la salida de carga trifásica en una fase particular está desequilibrada, los usuarios pueden ajustar la conexión paralela trifásica del inversor para lograr la salida de potencia de carga deseada en esa fase. Tomando el inversor híbrido monofásico Xindun HP PLUS+ (10kw/12kw) como ejemplo, cuenta con capacidades de paralelización de tres fases, soportando hasta seis inversores en paralelo para emitir potencia de CA trifásica. Las conexiones paralelas trifásicas de los inversores pueden formar una variedad de combinaciones de núcleos, que cubren tanto escenarios de “equilibrio de carga” como de “desequilibrio de carga”.
Entonces, ¿cómo conectar un inversor híbrido monofásico en modo paralelo trifásico? Por ejemplo, el inversor híbrido Xindun HP PLUS+ (10kw/12kw) ofrece siete combinaciones de conexión paralela trifásica diferentes:
①Tres inversores en paralelo forman un sistema trifásico, una combinación “1+1+1”, con un inversor por fase, y cada uno de los tres inversores proporciona una fase (cable vivo).
② Cuatro inversores están conectados en paralelo para formar un sistema trifásico. La primera fase tiene dos inversores, y la segunda y tercera fases tienen solo un inversor. Esta es una combinación “2+1+1”, donde dos inversores se conectan para proporcionar una fase, y los dos inversores restantes proporcionan cada uno una fase.
③ Cinco inversores están conectados en paralelo para formar un sistema trifásico. Hay dos combinaciones: “2+2+1” y “3+1+1”.
A Sistema trifásico “2+2+1”: Una fase tiene un inversor conectado para proporcionar una fase, y las dos fases restantes tienen cada una dos inversores conectados para proporcionar una fase.
A Sistema trifásico “3+1+1”: Una fase tiene tres inversores conectados para proporcionar una fase, y los dos inversores restantes proporcionan cada uno una fase.
④ Seis inversores están conectados en paralelo para formar un sistema trifásico. Hay tres combinaciones: “2+2+2”, “3+2+1” y “4+1+1”. Una combinación de sistema trifásico “2+2+2”: Dos inversores están conectados en un grupo por fase, lo que significa que cada grupo de dos inversores proporciona una fase.
ACombinación de sistema trifásico “3+2+1”: Tres inversores están conectados en un grupo para la primera fase, dos inversores están conectados en un grupo para la segunda fase y un inversor está conectado en la tercera fase.
A Combinación de sistema trifásico “4+1+1”: Cuatro inversores están conectados en un grupo para una fase, y los dos inversores restantes proporcionan cada uno una fase.
Una combinación paralela de tres inversores “1+1+1” y seis inversores “2+2+2” es una combinación equilibrada de potencia. Un sistema trifásico “1 + 1 + 1” tiene una potencia total de 30kw / 36kw, lo que lo hace adecuado para equipos pequeños con cargas trifásicas equilibradas, como pequeños motores trifásicos y congeladores trifásicos comerciales. Es adecuado para escenarios con requisitos básicos de potencia y cargas estables. Los seis sistemas trifásicos “2+2+2” tienen una potencia de salida total de 60kW/72kW. La potencia trifásica está totalmente equilibrada y la potencia de salida total alcanza el límite superior de la operación paralela de este modelo, lo que lo hace adecuado para cargas industriales de tamaño mediano (como líneas de producción de tamaño mediano y grandes acondicionadores de aire centrales comerciales). También proporciona una redundancia mejorada. Si falla un inversor en una fase, el inversor restante en la misma fase todavía puede mantener la fuente de alimentación básica, reduciendo el riesgo de tiempo de inactividad del sistema.
Si los usuarios necesitan lograr “cargas más pesadas en dos fases y cargas más ligeras en una fase” en una carga trifásica, o si la potencia de carga en una fase es significativamente mayor que las otras dos fases, se pueden usar combinaciones trifásicas desequilibradas tales como “2 + 1 + 1”, “3 + 2 + 1”, “3 + 1 + 1” o “4 + 1 + 1” para adaptarse al caso de uso real del usuario. El inversor híbrido monofásico Xindun HP PLUS+ (10kw/12kw) no solo cuenta con una operación paralela de tres fases, sino que también soporta hasta seis inversores en paralelo, logrando una potencia total máxima de 60kw/72kw, proporcionando a los usuarios una gran flexibilidad y escalabilidad. Esta función paralela es particularmente adecuada para usuarios que necesitan expandir gradualmente sus sistemas de alimentación. Los usuarios pueden seleccionar el número apropiado de inversores para el funcionamiento paralelo en función de los requisitos de potencia actuales, y pueden aumentar flexiblemente el número de inversores para expandir la potencia total del sistema a medida que aumenta la carga.
El inversor híbrido monofásico Xindun HP PLUS+ (10kw/12kw) se puede configurar en tres modos: híbrido, fuera de la red y conectado a la red. Combina energía fotovoltaica, de servicios públicos y de batería, y también soporta el funcionamiento sin batería. Equipado con MPPT dobles, este inversor puede soportar una tensión de entrada fotovoltaica máxima de 500V. Su rango de seguimiento de voltaje MPPT de CC PV es de 125V a 425V. Utiliza una salida de onda sinusoidal pura de alta frecuencia y cuenta con una eficiencia de conversión del inversor de hasta el 94%. Además, también admite configuraciones de carga y descarga compartidas en el tiempo, lo que puede aprovechar los precios de pico y valle de electricidad y ahorrar costos de electricidad.
