¿Qué es el efecto isla? ¿Por qué se produce el efecto isla?

I. ¿Qué es el efecto isla?

En condiciones normales de conexión a la red, los inversores fotovoltaicos operan de acuerdo con los parámetros de tensión y frecuencia de la red eléctrica pública. La generación de energía se prioriza para las cargas locales, y el excedente se inyecta a la red y se utiliza para complementar el suministro eléctrico durante los cortes de luz. Todo el proceso está bajo el control y la gestión de la red eléctrica, lo que garantiza un funcionamiento estable y controlable.

Sin embargo, el efecto isla se refiere específicamente a la desconexión imprevista de la red eléctrica: cuando la red eléctrica principal sufre un apagón debido a fallos, mantenimiento, rayos, roturas de líneas, etc., y el sistema fotovoltaico no detecta a tiempo la señal de desconexión de la red, continúa suministrando energía a líneas y cargas locales aisladas, formando una "isla de energía" autosuficiente y no controlada, desconectada de la red eléctrica principal.

II. ¿Por qué se produce el efecto isla?

El efecto de isla no se produce de forma aleatoria; requiere el cumplimiento simultáneo de cuatro condiciones: suministro eléctrico, circuito, detección y activación externa. Las causas principales son claras y técnicas:

1. Ajuste preciso entre la oferta y la demanda de energía (factor interno fundamental)

Esta es la condición más crítica para la formación de islas. En el instante en que se desconecta la red principal, si la generación de energía fotovoltaica en tiempo real es aproximadamente igual al consumo de energía de la carga local, las fluctuaciones de voltaje y frecuencia del sistema son extremadamente débiles. El inversor no puede detectar la desconexión de la red y continuará generando electricidad.** Los escenarios con generación total de energía fotovoltaica al mediodía y todas las cargas residenciales o comerciales en funcionamiento representan escenarios de alto riesgo para este problema.

2. Almacenamiento de energía y estabilización de voltaje mediante circuitos resonantes LC.

Las líneas de distribución y los equipos eléctricos incorporan componentes de almacenamiento de energía mediante inductores y condensadores. En el instante en que se interrumpe la conexión a la red, estos componentes generan una compensación de potencia reactiva, estabilizando brevemente los parámetros eléctricos de la línea, enmascarando las características del corte de energía e induciendo al inversor a creer que la red funciona con normalidad, lo que impide que se active la protección contra cortes.

3. Punto ciego inherente en la detección de funcionamiento en modo isla

Los inversores están equipados con mecanismos de detección dual, tanto pasivos como activos, pero la detección pasiva solo monitoriza los cambios de tensión, frecuencia y fase. En situaciones de adaptación de potencia, la precisión de la detección es insuficiente, lo que genera un punto ciego inherente. Además, el envejecimiento del equipo, la degradación de la precisión del sensor, el ajuste incorrecto de los parámetros o la desactivación no autorizada de la función anti-isla pueden provocar directamente fallos de funcionamiento en isla.

4. Factores externos que desencadenan anomalías en la red eléctrica

Los rayos, los cortocircuitos, el mal funcionamiento de los interruptores de los transformadores, los cortes de energía programados para mantenimiento y los daños externos a las líneas eléctricas pueden causar una desconexión física en el punto de conexión a la red, lo cual es una causa externa directa del efecto isla.