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INTERCONEXION GENERACION FOTOVOLTAICA CON LA RED DE DISTRIBUCION: CASO ESPECIAL

GREEN CORNER

JUNIO 2007

SUBDIRECCION DE DISTRIBUCION Y COMERCIALIZACION

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ANTECEDENTES

• Interconexion con Fuentes no Convencionales.

• Complejidad contrato de interconexión vigente

• Centro comercial con tienda y restaurante. Coyoacán

• Generación con celdas fotovoltaicas.

• Intercambio 30- 40 kW

• Medición bidireccional

CARGA

GENERACION

INSTALACION PILOTO: CONVENIO PARTICULAR

Convertidor CD/CA

Red LYFC

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CONVENIO DE COLABORACION IIE LFC

• IIE estudia factibilidad de interconectar sistemas fotovoltaicospequeños para obtener información que sustente la normatividad aplicable.

• Solicita a LFC facilidades para conectar el servicio de The GreenCorner: 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.

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Sistema fotovoltaico trifásico

Configuración y conexión del SFVI con la red eléctrica

Generador FV Sistema FV30.6 kWp

TransformadorInversor CD-CA

Cargas en el Inmueble

27 kW

3

Red Eléctrica 220 VCA

TransformadorInversor CD-CA

PCC

O

PFV

PFV2

PFV1

QFV

P,QL

QRED

PRED

PFV1

QFV1

QFV2

PFV2

FUENTE: IIE

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• Description• Utility Interactive Renewable Energy• Utility interactive, 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, easy installation, 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 efficiency including transformer losses, in

excess of 93%. • Digital Signal Processor (DSP) based controls with self-diagnostics and LCD for display of operating 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 thegrid in the event of a utility outage.

• User definable power tracking matches the inverter to the array, as well as adjustable delay periods to customizesystem shut-down sequences.

FUENTE: XANTREX

ESPECIFICACIONES INVERSORES

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ESPECIFICACIONES INVERSORES

• PV30 Electrical Specifications

• Continuous Power Rating 30 kW• Nominal AC Voltage 208 VAC Three-

phase, +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 EnvironmentalRating NEMA3R

• Enclosure Galvaneal folded steelenclosure

• 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% non-

condensing• Array Configuration Monopole,

negative or positive grounded

FUENTE: XANTREX

7EDIFICIO DE THE GREEN CORNER.

FUENTE: IIE

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Generador FV

Generador FV inclinado 19º al S

Detalle del interior del edificio TGC

Detalle de los módulos FV

FUENTE: IIE

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Inversores e Interfaz con la red

Transformadores de AislamientoDelta-Estrella

FUENTE: IIE

10

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

Month

Yie

ld k

Wh

/mo

nth

38,704 kWh/year

Irradiación sobre el plano del generador FV

Potencial del Recurso Solar

FUENTE: IIE

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Reducción de la demanda de la red por la generación FV

FUENTE: IIE

-5

0

5

10

15

20

25

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

Pot

enci

a R

eal (

kW

)

-30

-20

-10

0

10

20

30

Tem

pera

tura

Am

b. (

°C)

Demanda sin FV Generación FV Demanda con FV Temperatura Amb.

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Flujos de potencia activa y reactiva

FUENTE: IIE

-10

-5

0

5

10

15

20

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

Po

ten

cia

Rea

l y R

eact

iva

(kW

, kV

AR

)

-50

-25

0

25

50

75

100

Fac

tor

de

Po

ten

cia

(%)

Potencia Real PCC Potencia Reactiva PCC Factor de potencia

13FUENTE: IIE

Flujos de potencia activa y reactiva

0

2

4

6

8

10

12

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

Po

ten

cia

Rea

ctiv

a (k

VA

R)

118

120

122

124

126

128

130

Vo

ltaj

e d

e fa

se (V

olt

s)

VAR L1 VAR L2 VAR L3 VOLT L1 VOLT L2 VOLT L3

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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.

FUENTE: IIE

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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.

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