En sistemas fotovoltaicos conectados a la red, es crucial que los inversores y plantas solares soporten perturbaciones de voltaje sin desconectarse abruptamente. Aquí es donde entran en juego dos conceptos fundamentales: LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos. Estos términos se refieren a la capacidad de un inversor de “aguantar” variaciones de tensión tanto por debajo como por encima de los niveles nominales sin perder sincronía o desconectarse de la red.
¿Qué significa LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos?
LVRT (Low Voltage Ride Through), o “recorrido de baja tensión”, es la capacidad de un sistema fotovoltaico para permanecer conectado y operativo ante caídas temporales de voltaje en la red. Durante fallas de red, cortocircuitos o perturbaciones transitórias, el voltaje puede descender por debajo del nivel nominal. En esos momentos el inversor no debe desconectarse de inmediato, sino mantener la operación y ayudar a estabilizar la red.
HVRT (High Voltage Ride Through), o “recorrido de alta tensión”, es la capacidad complementaria para que el sistema soporte picos de voltaje temporales por encima de los valores nominales sin desconectarse. Ambos mecanismos son fundamentales para garantizar estabilidad en la red eléctrica y asegurar que el sistema fotovoltaico no contribuya a fallas mayores.
¿Cómo funcionan LVRT y HVRT en inversores solares?
Cuando ocurre una perturbación en la red, como una caída o aumento de voltaje, los inversores que cumplen con LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos reaccionan en milisegundos:
- Durante una baja de tensión (LVRT): el inversor continúa inyectando energía a la red durante un lapso definido por los códigos de red, incluso si la tensión cae significativamente. Esto evita desconexiones masivas de generación renovable que pueden agravar la falla.
- Durante una sobretensión (HVRT): el inversor debe seguir conectado y puede incluso gestionar la potencia reactiva para ayudar a estabilizar el voltaje, según parámetros definidos por los estándares locales.
Los requisitos específicos de LVRT y HVRT están establecidos en estándares y códigos de red que determinan los niveles de voltaje y duración mínima que los equipos deben soportar sin desconectarse.
¿Por qué son importantes LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos?
La penetración creciente de energías renovables interconectadas altera la dinámica de la red eléctrica, ya que estos recursos carecen de la inercia natural de las plantas tradicionales. Sin mecanismos de soporte como LVRT y HVRT:
- Podrían desconectarse ante una perturbación, reduciendo repentinamente la generación disponible.
- Se incrementa el riesgo de inestabilidad en la red, especialmente cuando hay muchos sistemas fotovoltaicos operando simultáneamente.
- Se pierden oportunidades de ayudar a la recuperación de la red, ya que los inversores con LVRT/HVRT pueden inyectar potencia activa y reactiva durante y después de una perturbación.
El cumplimiento de los requisitos de LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos es una obligación para plantas conectadas a la red, especialmente para instalaciones de gran tamaño, y forma parte de las curvas de comportamiento que deben respetarse de acuerdo con los acuerdos y regulaciones nacionales.
¿Cómo responden los inversores durante perturbaciones?
Los inversores modernos evaluarán la tensión de la red en tiempo real y, al detectar una depresión de tensión o sobretensión:
- Mantienen la conexión durante un tiempo predefinido.
- Ajustan la inyección de potencia activa y reactiva para ayudar a sostener la tensión de la red.
- Solo desconectan si la perturbación excede las curvas de LVRT o HVRT en sistemas fotovoltaicos especificadas por normativas.
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Conclusión
LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos son funciones de protección esenciales que permiten a inversores permanecer conectados durante fluctuaciones de voltaje causadas por fallas o perturbaciones en la red. Estas capacidades son exigidas por los códigos de red para asegurar que la generación fotovoltaica no se desconecte prematuramente y para contribuir a la estabilidad y resiliencia del sistema eléctrico global.
Preguntas frecuentes sobre LVRT y HVRT
1. ¿Qué significan LVRT y HVRT?
LVRT es la capacidad de soportar caídas de tensión sin desconectarse; HVRT es la capacidad de soportar sobretensiones temporales sin desconectarse.
2. ¿Por qué son requisitos en plantas fotovoltaicas?
Porque ayudan a mantener la estabilidad del sistema eléctrico durante perturbaciones de voltaje.
3. ¿Qué pasa si un inversor no cumple con LVRT o HVRT?
Podría desconectarse durante una perturbación, agravando la inestabilidad de la red.
4. ¿Estos requisitos se aplican en todos los países?
Sí, pero los valores y duraciones específicas de LVRT y HVRT pueden variar según los códigos y estándares locales.
5. ¿Cómo ayudan los inversores a la red durante LVRT?
Pueden inyectar potencia reactiva y activa para apoyar la recuperación de la tensión.
6. ¿Qué determina si un inversor debe desconectarse?
Las curvas de voltaje-tiempo definidas por los estándares de LVRT y HVRT en sistemas fotovoltaicos.
7. ¿El LVRT y HVRT hacen que un inversor sea más caro?
Generalmente sí, porque requieren hardware y software de control más sofisticado para cumplir con las normas.
