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Controlador de planta solar (PPC): qué es y qué controla

Power plant controller (PPC) de una planta solar: qué controla, modos de tensión, reactiva y frecuencia según la CREG 060 y equipos que hacen esa función.

Por Shadai García, ingeniero electricista, fundador y CEO de Tiza Group. Revisado por el equipo de ingeniería de Tiza Group · .

barra STR / STN=~=~elevadorbarra MTinversoresFVpunto de conexiónPPCconsignasCND (XM)P–f: escalón de sobrefrecuenciafPTr ≤ 2 sTe ≤ 15 sQ–V: escalón de consigna de tensiónVQTr < 2 sTe < 10 scurva de capacidadP/PnQ/Pn±0,33±0,228±0,1Tr: llega al 3 % del cambio · Te: queda en ±3 %ProcesoCREG 060Acuerdo CNOPruebasModelo validadoOp. comercial© tizagrp.combarra STR / STN=~=~elevadorbarra MTinversoresFVpunto de conexiónPPCconsignasCND (XM)P–f: escalón de sobrefrecuenciafPTr ≤ 2 sTe ≤ 15 sQ–V: escalón de consigna de tensiónVQTr < 2 sTe < 10 scurva de capacidadP/PnQ/Pn±0,33±0,228±0,1Tr: llega al 3 % del cambio · Te: queda en ±3 %ProcesoCREG 060Acuerdo CNOPruebasModelo validadoOp. comercial© tizagrp.com
CREG 060: control de frecuencia y de tensión, y curva de capacidad P/Q. Ubicación en el sistema, principio de funcionamiento e IEC 61850. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

El controlador de planta (PPC, power plant controller) es el equipo que hace que una planta solar se comporte como una sola unidad en el punto de conexión: mide allí, recibe las consignas del operador y del centro de control y reparte órdenes de potencia activa y reactiva entre los inversores. En Colombia sus modos y tiempos de respuesta los fija la CREG 060 de 2019 y se verifican con los acuerdos del CNO.

Qué es y dónde se usa

El controlador de planta, o PPC (power plant controller), es el equipo que coordina todos los inversores de una planta solar para que, vista desde el punto de conexión, se comporte como una sola unidad. Mide en el punto de conexión, recibe las consignas del operador de red y del centro de control, y reparte órdenes de potencia activa y reactiva entre los inversores. Sin PPC, cada inversor regula por su cuenta y la planta no puede cumplir con exactitud un requisito medido en la frontera.

Se usa en plantas solares y eólicas conectadas a distribución y transmisión, y en sistemas con baterías. En Colombia, sus funciones y tiempos de respuesta salen de la CREG 060 de 2019 y de las normas equivalentes para el SDL.

Lazo de control de una planta solar
  1. 01ConsignaOperador de red, CND o consigna local
  2. 02MediciónTensión, corriente y frecuencia en el punto de conexión
  3. 03Controlador de plantaCompara y calcula la potencia de cada inversor
  4. 04InversoresAjustan potencia activa y reactiva
  5. 05Punto de conexiónLa planta responde como una sola unidad

Variantes: equipos que hacen de PPC

EquipoAplicaciónDiferencia principal
Controlador dedicado del fabricante del inversorPlantas medianas y grandesIntegrado con los inversores de la misma marca
SEL RTAC como PPCPlantas con gateway SELLógica de activa, reactiva y tensión en IEC 61131-3
Power Electronics PPC PROPlantas con inversores Power ElectronicsSoftware de control y supervisión en tiempo real
SMA Data Manager MSistemas de hasta 7,5 MVA y 50 equiposControla activa y reactiva por Modbus SunSpec cada 1000 ms
Huawei SmartLoggerPlantas con inversores HuaweiReparte las consignas a los inversores SUN2000

Características principales

  • Control de tensión con modos de tensión, potencia reactiva y factor de potencia, y estatismo configurable.
  • Control de potencia activa y frecuencia con estatismo y banda muerta ajustables, y rampas de arranque y parada.
  • Consignas locales y remotas, con un comportamiento definido si se pierde la comunicación; SMA, por ejemplo, define un tiempo mínimo de espera antes de pasar al valor de respaldo.
  • Curva de capacidad P/Q: el PPC debe aprovechar la reactiva disponible de los inversores dentro de lo que exige la regulación.
  • Coordinación con la protección del punto de conexión, que actúa aparte del PPC; vea protecciones de una planta solar.

Comunicaciones e integración

El PPC recibe la medición de un medidor o relé en el punto de conexión, habla con los inversores por Modbus (a menudo con perfiles SunSpec) o por el protocolo del fabricante, y con el centro de control por el gateway de la planta, usualmente con IEC 60870-5-104 o DNP3. La supervisión que exige el CND está explicada en supervisión SCADA y PMU para plantas renovables.

Dudas técnicas frecuentes

  • «Power plant controller Huawei» o de otra marca: el controlador del fabricante funciona bien con sus inversores; en plantas mixtas o con requisitos estrictos se usa un PPC dedicado.
  • La planta no sigue la consigna: límite de irradiancia, inversores fuera de servicio, saturación de la reactiva o consigna que llega al gateway pero no al PPC.
  • Oscilaciones de tensión o reactiva: ganancias y constantes de tiempo del PPC mal sintonizadas con la red; se ajustan con estudio y prueba.
  • Cambiar un ajuste después de validar el modelo: obliga a reportarlo; vea pruebas de modelos y parámetros.
  • Huecos de tensión: la respuesta rápida la da el inversor; el PPC actúa en una escala de tiempo más lenta. Vea huecos de tensión y soporte de red.

Cómo le ayudamos

Nuestro equipo integra y prueba el controlador de planta en la puesta en servicio: medición del punto de conexión, comunicación con inversores y centro de control, pruebas de los modos de control y acompañamiento de las pruebas ante el operador de red. Vea puesta en servicio de plantas solares, estudios para la puesta en servicio y configuración de control, protecciones y comunicaciones. Escríbanos en contacto.

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Referencias

  • Resolución CREG 060 de 2019 y normas para el SDL (CREG 148 de 2021, CREG 101 011 de 2022); acuerdos del CNO sobre control de potencia activa y frecuencia y control de tensión.
  • SunSpec Alliance, modelos de información Modbus para inversores.
  • SMA, información técnica del Data Manager M con Sunny Tripower CORE2; Power Electronics, página de PPC PRO; Schweitzer Engineering Laboratories, RTAC.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el PPC de una planta solar?

Es el controlador de planta (power plant controller). Mide tensión, corriente y frecuencia en el punto de conexión, compara con las consignas del operador de red o del centro de control y envía a cada inversor la potencia activa y reactiva que le corresponde. Así la planta cumple el código de red como un todo, no inversor por inversor.

¿Qué modos de control debe tener un PPC en Colombia?

La CREG 060 de 2019 exige control de tensión con modos de tensión, potencia reactiva y factor de potencia, con estatismo configurable, y control de potencia activa y frecuencia con estatismo de 2 a 6 % y banda muerta ajustable. También pide tiempos de respuesta definidos y al menos una consigna local de potencia activa. El cumplimiento se verifica con pruebas según los acuerdos del CNO.

¿El SmartLogger de Huawei o el Data Manager de SMA son un PPC?

Pueden cumplir funciones de control de planta. SMA indica que su Data Manager M controla la potencia activa y reactiva de los inversores por Modbus SunSpec con intervalos de 1000 ms, en sistemas de hasta 7,5 MVA. En plantas grandes conectadas a transmisión es común un controlador dedicado, del fabricante del inversor o de terceros, como un SEL RTAC programado como PPC.

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