ONDULADOR PARA LA ALIMENTACION DE UNA RED DE CORRIENTE ALTERNA.

Las instalaciones fotovoltaicas suministran potencias en el rango de kW, es decir, sustancialmente por debajo de la potencia de las grandes centrales. A causa del creciente número de dichas instalaciones, la alimentación de energía eléctrica presenta, de manera creciente, un problema de control para los sistemas de distribución de energía. Las previsiones o prognosis del volumen de energía son difíciles de realizar, puesto que la generación de energía depende, por ejemplo, de la radiación solar o bien de cuestiones meteorológicas en general. Las grandes centrales de potencia, en especial las centrales de potencia principales, tienen grandes dificultades en reaccionar ante circunstancias cambiantes. Por ejemplo, si una central de potencia principal es desconectada, una nueva puesta en marcha requiere relativamente bastante tiempo. Constituye un problema el que la alimentación de energía desde las instalaciones fotovoltaicas varía fuertemente. Así puede suceder que, para una red distribución, aparte de periodos puntuales, no hay necesidad de corriente fotovoltaica. Ciertamente, se utilizan con frecuencia dispositivos de almacenamiento eléctricos, en especial acumuladores como medios tampón en instalaciones fotovoltaicas, esta forma de proceder es, no obstante, relativamente cara y la capacidad de almacenamiento es limitada. La energía solar no utilizada es, por otra parte, poco deseable, puesto que reduce sensiblemente la rentabilidad de una instalación.

Un problema adicional consiste en que las instalaciones fotovoltaicas, y otras instalaciones de generación de energía regenerativa, tales como pequeñas centrales eólicas, se encuentran muy alejadas entre sí.

La invención se plantea el objetivo de encontrar una solución con la que, por una parte, se puedan unir múltiples pequeños generadores de corriente en un sistema de distribución de forma económica para asegurar un suministro de energía fiable y, por otra parte, hacer posible la optimización de la potencia a alimentar a una red de distribución desde las centrales generadoras.

Este objetivo se consigue, de acuerdo con la invención, de forma que un ondulador puede ser conectado para la alimentación de una red de corriente alterna, siendo conectable, por un lado, con un generador de energía eléctrica, presentando una conexión de datos a una red de datos, de manera que la red de datos comprende varios generadores de corriente para la alimentación de la red de corriente alterna, de forma que la red de datos constituye una unidad de comunicación con un ondulador, de manera que el ondulador individual constituye, como maestro, una unidad de control para la unidad de comunicación con los otros múltiples onduladores que funcionen como esclavos, de manera que mediante la unidad de control, la unidad de comunicaciones estará constituida de forma tal que se constituirá una unidad de potencia unitaria con respecto a un parámetro de alimentación, que comprende una unión de corriente como unidad externa con una estructura conjunta de control y mando, de manera que la red de datos mediante el ondulador que funciona como maestro está conectada en especial a un sistema de distribución local o supraregional, de manera que el dispositivo de mando de orden superior envía valores nominales, instrucciones y/o parámetros a la red de los onduladores de manera tal que, cuando falla un maestro, un esclavo que está dispuesto jerárquicamente por debajo del maestro desempeña el papel de maestro.

La invención se basa en el concepto de reunir, en una única central de potencia, instalaciones generadoras de corriente descentralizadas que proporcionan una potencia relativamente reducida, de manera que se pueden conectar en red onduladores entre sí mediante comunicación de datos. En este caso, funciona un ondulador, en decir, un ondulador jerárquicamente superior en la unidad de comunicación en función de maestro al que están subordinados los demás onduladores como esclavos. En caso de fallo del ondulador que funciona como maestro, el siguiente ondulador en la red de datos a base de onduladores adopta el papel de maestro que, de manera ventajosa, está dispuesto jerárquicamente por debajo. Mediante la conexión al sistema de distribución, la gestión de la energía puede ser claramente mejorada.

Estas soluciones maestro-esclavo se han demostrado fiables en la práctica en numerosas áreas de utilización. La peculiaridad de una comunicación en red del ondulador, según la invención, consiste en que se consigue tanto el papel de los participantes individuales como maestro o como esclavo como también la reunión en una asociación de comunicaciones, de manera automática en caso necesario sin que se requiera para ello actuación manual.

Al contrario de la situación de la técnica que se ha citado en lo anterior, las instalaciones individuales de generación de energía se reúnen en un "componente de central de potencia", el control tiene lugar internamente dentro de la unidad de comunicaciones, de manera que mediante el ondulador que funciona como maestro, se controlan los otros onduladores. Básicamente este ondulador maestro es controlado desde el exterior, pero no cada uno de los onduladores individuales, según el estado de la técnica.

La disposición en red de los onduladores es posible con una complicación relativamente reducida. No son necesarios módulos adicionales, puesto que las interfaces para la comunicación de datos pueden estar dispuestas en un cuerpo envolvente de los onduladores. Esto tiene además la ventaja de los cortos recorridos de control hacia los semiconductores de los onduladores, lo cual posibilita una regulación rápida del ondulador.

Las instrucciones de un sistema de distribución de orden superior pueden ser realizadas de manera óptima, dado que por la comunicación interna de datos del ondulador se consigue una adecuación óptima de los parámetros. Por esta razón se pueden adecuar también diferentes instalaciones generadoras de energía, dispuestas en red entre sí mediante comunicación interna de datos, a las exigencias de la red eléctrica, de manera que se consigue la utilización más apropiada posible, por ejemplo, de la energía solar.

También es posible reducir sensiblemente la capacidad de los dispositivos de almacenamiento eléctrico, que son relativamente caros. Así, por ejemplo, mediante la invención, se puede conseguir siempre una alimentación máxima hacia la red de la energía de origen solar, dado que la energía de origen solar recibirá una prioridad más elevada, de manera que, por ejemplo, las centrales hidráulicas que trabajan con pantanos, que son utilizadas como centrales para cargas punta en una red de energía, pueden ofrecer una reserva de energía que de desplaza temporalmente hacia un periodo posterior.

Mediante la invención, es posible no solamente una utilización óptima de la energía, sino también...