Estudos e medições da eficiência de inversores de pequeno e médio porte para aplicação em sistemas fotovoltaicos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Monografia de especialização
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Thales Alexandre Carvalho Maia
Resumo
O crescente número das fontes energéticas renováveis e suas conexões ao Sistema Interligado
Nacional – SIN – trouxe, nos últimos anos, o aumento do uso de conversores de potência
instalados no sistema elétrico brasileiro. Companhias de Engenharia têm sido requisitadas por
grandes players do mercado de geração de energia eólica e fotovoltaica para a realização de
trabalhos investigativos sobre a eficiência dos conversores de médio porte em equipamentos
que já estão operando em campo. Neste trabalho, foram estudados os principais padrões
internacionais que regem os ensaios para avaliação da eficiência de conversão aplicados em
diferentes países, com o intuito de se definir uma metodologia de medição de eficiência de
inversores já instalados. Além disso, foi feita a verificação de um sistema real com inversor de
pequeno porte. Foram realizadas medições em um inversor fotovoltaico de 12 kW instalado
em uma central geradora comercial, sendo que os dados de potência de entrada e saída foram
coletados por meio de equipamento de medição portátil dedicado à medição de eficiência e
por meio de sistema de monitoramento SCADA disponível na planta. Os dados obtidos foram
processados e comparados entre os sistemas de medição e os dados fornecidos pelo fabricante
em sua folha de dados. Os resultados obtidos a princípio corroboram os dados fornecidos
pelos fabricantes, contudo, observou-se que pequenos erros na medição das variáveis de
entrada/saída do conversor podem provocar grandes alterações na estimativa de eficiência,
justificando um estudo mais profundo desses sistemas.
Abstract
The recent increasing number of renewable energy sources connected to the national electrical
system have increased the number of installed power converters in the country. Photovoltaic
and wind power generation companies have been consulting Engineering firms in order to
verify the efficiency of converters installed on field which have already started their
operation. In this study were analyzed the main international standards that provide the
procedures for measuring conversion efficiency in many different countries. Also, a real
system with a small converter has been verified. There has been collected data from a 12 kW
inverter in a commercial central power generation, being the power input and output metered
by a portable power meter dedicated to efficiency analysis and by the monitoring SCADA
system available in the plant. The obtained data were processed and compared between the
measurement systems and the data provided by the manufacturers in equipment catalog. The
result achieved were compliant with the manufacturer data. However, it has been observed
that small deviation on the input and output converter variables may introduce significantly
changes in the efficiency calculation, justifying a deeper study of these systems.
Assunto
Engenharia elétrica, Geração de energia fotovoltaica, Inversores elétricos
Palavras-chave
Inversores fotovoltaicos, Eficiência de conversão, IEC 61683, CEC, EN 50530
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