SUBDIRECCION DE DISTRIBUCION Y COMERCIALIZACION INTERCONEXION GENERACION FOTOVOLTAICA CON LA RED DE DISTRIBUCION: CASO ESPECIAL GREEN CORNER JUNIO 2007 1
ANTECEDENTES Interconexion con Fuentes no Convencionales. Red LYFC Complejidad contrato de interconexión vigente Centro comercial con tienda y restaurante. Coyoacán Generación con celdas fotovoltaicas. Intercambio 30-40 kw Medición bidireccional Convertidor CD/CA GENERACION CARGA INSTALACION PILOTO: CONVENIO PARTICULAR 2
CONVENIO DE COLABORACION IIE LFC IIE estudia factibilidad de interconectar sistemas fotovoltaicos pequeños para obtener información que sustente la normatividad aplicable. Solicita a LFC facilidades para conectar el servicio de The Green Corner: trifásico, capacidad generación 30 kwp LFC atiende solicitud de interconexión con medición bidireccional. Green Corner hace trámite de Solicitud de Servicio Green Corner gestiona ante CRE permiso de intercambio de electricidad Green Corner paga a LFC sobre consumo neto Diseño eléctrico cumple con los requisitos de seguridad requeridos por LFC, revisado por IIE IIE informa a LFC sobre comportamiento del sistema y las mediciones correspondientes. 3
Sistema fotovoltaico trifásico Generador FV Sistema FV 30.6 kwp Red Eléctrica 220 VCA 3 O Inversor CD-CA Transformador PFV1 QFV PFV PRED PCC QRED PFV1 QFV1 P,QL Inversor CD-CA Transformador PFV2 Cargas en el Inmueble PFV2 QFV2 27 kw Configuración y conexión del SFVI con la red eléctrica 4
ESPECIFICACIONES INVERSORES Description Utility Interactive Renewable Energy Utilityinteractive, three-phase inverter, with models ranging from 30 kw to 225 kw. Multiple inverters may be paralleled for larger power installations. Designed for cost-effectiveness, high performance, easyinstallation, and reliability. Advanced MPPT technology maximizes PV array output (not for use with batteries). Revolutionaryswitching technology utilizes insulated gate bi-polar transistors (IGBT), greatly reducing power losses during the conversion process. Meets all applicable UL, IEEE, and NEC codes. Listed by the CEC in California and by NYSERDA in New York. Automatic operation includes start-up, shut-down, self-diagnosis, and fault detection. Features Efficient design, with over 95% peak efficiency for the inverter, and overall efficiencyincluding transformer losses, in excess of 93%. Digital Signal Processor (DSP) based controls with self-diagnostics and LCD for displayofoperating status. Inverter shut off and reset toggle switch. Over- and under-voltage and frequency protection, shutting down the inverter in compliance with UL1741. Anti-islanding protection - prevents back-feeding inverter-generated power to the grid in the event of a utility outage. User definable power tracking matches the inverter to the array, as well as adjustable delay periods to customize system shut-down sequences. FUENTE: XANTREX 5
ESPECIFICACIONES INVERSORES PV30 Electrical Specifications Continuous Power Rating 30 kw Nominal AC Voltage 208 VAC Threephase, +10% / -12% Nominal AC Frequency 60 Hz +0.5 Hz / -0.7 Hz Line Power Factor >0.99 Above 20% rated power Maximum AC Line Current 94 amps AC AC Current Distortion <5% THD at rated power Max. Open Circuit Voltage 600 VDC Power Tracking Window Range 330 to 600 VDC Max. DC Input Current 100 amps DC CEC Efficiency 92% (208V and 480V) Peak Inverter Efficiency >95% Standby Tare Losses <30 watts General Specifications Temperature Range: Ambient -4 F to 122 F (-20 C to 50 C) Storage -40 F to 122 F (-40 C to 50 C) Enclosure Environmental Rating NEMA3R Enclosure Galvaneal folded steel enclosure Weight 260 lb (118 kg) Dimensions (H x W x D) 54 x 36 x 19" (137 x 91 x 48 cm) Altitude 6,600' (2,012 m) Relative Humidity 0 to 95% noncondensing Array Configuration Monopole, negative or positive grounded FUENTE: XANTREX 6
EDIFICIO DE THE GREEN CORNER. 7
Generador FV Generador FV inclinado 19º al S Detalle de los módulos FV Detalle del interior del edificio TGC 8
Inversores e Interfaz con la red Transformadores de Aislamiento Delta-Estrella 9
Potencial del Recurso Solar 4,000 3,500 38,704 kwh/year 3,000 Yield kwh/month 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC Month Irradiación sobre el plano del generador FV 10
Reducción de la demanda de la red por la generación FV 25 30 20 20 15 10 Potencia Real (kw) 10 5 0-10 Temperatura Amb. ( C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24-20 -5 Hora -30 Demanda sin FV Generación FV Demanda con FV Temperatura Amb. 11
Flujos de potencia activa y reactiva 20 100 15 75 Potencia Real y Reactiva (kw, kvar) 10 50 5 25 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24-5 -25 Factor de Potencia (%) -10 Hora Potencia Real PCC Potencia Reactiva PCC Factor de potencia -50 12
Flujos de potencia activa y reactiva 12 130 10 128 Potencia Reactiva (kvar) 8 6 4 126 124 122 Voltaje de fase (Volts) 2 120 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hora VAR L1 VAR L2 VAR L3 VOLT L1 VOLT L2 VOLT L3 118 13
RESUMEN DE DATOS GENERACION Y CONSUMO Producción SFVI es de 110.9 kwh/día. Consumo promedio en TGC es de 255.6 kwh/día (ver patrón de demanda). El 74.3% de la energía producida se consume directamente en TGC (91 kwh/día). El 25.7 % de la energía producida se vierte a la red eléctrica como excedente. 14
CONCLUSIONES Los resultados de operación desde el punto de vista de Luz y Fuerza del Centro son satisfactorios. Es necesario evaluar la cuestión de energía activa y reactiva. De igual forma la medición en el punto de intercambio debe hacerse con equipo que mida no solo de manera bidireccional, también debe medirse energía activa y reactiva. 15
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