Exactidão da medição

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1 Exactidão da medição Valores energéticos e grau de rendimento dos inversores fotovoltaicos do tipo Sunny Boy e Sunny Mini Central Conteúdo Qualquer operador de um sistema fotovoltaico deseja estar o mais informado possível sobre a potência e o rendimento do seu sistema. É com este objectivo que os operadores dos sistemas realizam frequentes inspecções autónomas, de forma a verificar os dados fornecidos pelo fabricante e os valores indicados pelo inversor. Neste âmbito destacam-se aqui dois exemplos: 1. Desvios dos valores energéticos nos diferentes indicadores. 2. Determinação do grau de rendimento. Messgenau-UPT Versão 2.0 1/5

2 Indicações divergentes dos valores energéticos 1 Indicações divergentes dos valores energéticos Durante o funcionamento de um sistema fotovoltaico, o operador do sistema detecta eventualmente que os valores energéticos, indicados num contador de produção, num inversor ou num logger de dados, divergem entre si. Neste capítulo são descritos os possíveis motivos destas divergências. Além disso são aqui explicadas que diferenças são normais e que diferenças são causadas por uma anomalia. 1.1 Valores do contador de produção O contador de produção é a referência geral do rendimento de um sistema. No entanto, um contador de produção calibrado não efectua medições absolutamente exactas, sendo permitidas tolerâncias. De acordo com a classe de erro atribuída (geralmente a classe 1 ou 2) ele pode apresentar um erro de medição de até ± 2 % (classe 2) conforme a norma DIN EN Os contadores de electricidade mecânicos respeitam, geralmente, a precisão da classe 2. A necessidade própria do contador de produção, que se pode encontrar entre 0,5 e 3 Watt consoante o tipo de construção e modelo, bem como as perdas por corrente de arranque podem ser negligenciadas numa comparação com os dados do inversor, excepto no caso de potências mais pequenas do sistema ou no caso de valores energéticos diários muito baixos. 1.2 Dispositivos de medição do inversor O inversor dispõe de dispositivos de medição que garantem uma gestão operacional correcta. A tarefa do inversor consiste na detecção do ponto de trabalho com o máximo rendimento, enquanto um contador deve efectuar uma medição exacta da energia. Para a máxima transferência de energia é, por isso, obrigatório que as alterações de características técnicas, como corrente de rede ou tensão FV, sejam detectadas com exactidão no inversor. Neste caso é mais importante uma elevada reprodutibilidade do que uma exactidão absoluta. Quando comparados com o contador de produção calibrado, os canais de medição do inversor podem apresentar uma tolerância de até ± 3 %, baseada no respectivo valor final da área de medição abaixo das condições nominais. No caso de uma potência de alimentação inferior, o desvio relativo também pode ser correspondentemente maior. Estes desvios também são proporcionais nos tamanhos derivados, como na energia de alimentação. Além disso, deve contar-se com perdas de potência da cablagem CA. Estas devem, tal como recomendado na documentação dos aparelhos, não ultrapassar aprox. 1 % de potência nominal. Em caso de dúvida, verificar se a cablagem CA instalada coincide com os comprimentos das linhas recomendados na documentação do aparelho e as respectivas secções transversais dos cabos. SMA Solar Technology AG 2/5

3 Indicações divergentes dos valores energéticos 1.3 Desvios e anomalias Considerando as tolerâncias de medição e os factores de influência mencionados, pode acontecer que as tolerâncias dos dispositivos de medição se somem, podendo ocorrer divergências entre um indicador do inversor e o contador de produção. Como a área de tolerância destas divergências depende essencialmente da potência de alimentação actual, não é possível indicar um desvio permitido máximo. No entanto, um desvio superior a 10 % durante a operação normal aponta para uma anomalia de um dos dispositivos de medição. Neste caso deve realizar-se uma inspecção completa a todo o sistema. Exemplo aritmético de dados percentuais de erro e valor absoluto: Área de medição Sensor de corrente (valor final da escala): 50 A, erro permitido ± 2 % (corresponde de forma absoluta a ± 1 A) Valores permitidos no caso de uma corrente de 20 A: 19 A A (corresponde de forma relativa a ± 5 %) Valores permitidos no caso de uma corrente de 2 A: 1 A... 3 A (corresponde de forma relativa a ± 50 %) SMA Solar Technology AG 3/5

4 Determinação do grau de rendimento 2 Determinação do grau de rendimento Para saber a capacidade de produção do seu inversor, o operador de um sistema fotovoltaico compara o grau de rendimento da folha de dados com um grau de rendimento esperado, composto por dados de medição e outras informações indicadas ou fornecidas pelo inversor. No entanto, este procedimento não é o mais adequado. Neste capítulo são explicadas as causas para o facto de uma determinação do grau de rendimento efectuada pelo operador do sistema não produzir resultados fiáveis. 2.1 Dispositivos de medição do inversor No inversor estão integrados dispositivos de medição que garantem uma gestão operacional correcta do inversor. A tarefa do inversor é a determinação do ponto de trabalho com o máximo rendimento. Para a máxima transferência de energia é, por isso, obrigatório que as alterações de características técnicas, como corrente de rede ou tensão FV, sejam detectadas com exactidão no inversor. É mais importante uma elevada reprodutibilidade do que uma exactidão absoluta. Os dispositivos de medição do inversor não representam uma tecnologia de medição calibrada. Os canais de medição do inversor podem apresentar uma tolerância de até ± 4 % para as medições de CC e de até ± 3 % para medições de CA (baseada no respectivo valor final da área de medição abaixo das condições nominais). Consequentemente, no caso de uma potência de alimentação baixa, o desvio relativo (também) pode descer proporcionalmente. Estes desvios também são proporcionais aos tamanhos derivados. 2.2 Grau de rendimento do inversor O grau de rendimento indicado para o inversor é determinado através de processos de medição altamente precisos e representa a relação entre a potência de saída e a potência de entrada em condições nominais. Estas informações também são confirmadas por institutos de inspecção independentes. Se o inversor não se encontrar nas condições nominais, mas em outras condições como, p. ex., no caso de tensões de entrada divergentes, no modo de carga parcial ou no caso de elevada temperatura ambiente, produzem-se valores divergentes do grau de rendimento. 2.3 Determinação mediante a medição de valores de corrente e de tensão Uma detecção do grau de rendimento realizada pelo operador mediante a medição dos valores de corrente e de tensão na entrada e na saída com aparelhos de medição de grandes tolerâncias disponíveis no mercado produz resultados insatisfatórios. Uma detecção exacta do grau de rendimento só é possível com analisadores de potência altamente precisos e muito dispendiosos sob condições laboratoriais, através dos quais podem ser obtidos simultaneamente todos os valores de entrada e de saída. SMA Solar Technology AG 4/5

5 Determinação do grau de rendimento 2.4 Determinação mediante a criação de uma relação Uma determinação do grau de rendimento mediante a criação de uma relação dos valores de entrada e de saída indicados ou solicitados ao inversor também não produz valores válidos. A razão encontra-se nas tolerâncias mencionadas (conf. capítulo 2.1) na obtenção do valor de medição, bem como na variação do tempo na comunicação interna do inversor ou durante a transferência para um logger de dados. Isto faz com que os valores de corrente, tensão e potência para a indicação e a comunicação não coincidam exactamente. No caso de condições atmosféricas inconstantes, ou seja, no caso de uma rápida mudança na intensidade da irradiação, este resultado também é prejudicado por uma determinação de médias. 2.5 Centro de testes na SMA Solar Technology Os pontos mencionados previamente esclarecem que o grau de rendimento real do inversor somente pode ser determinado com uma electrónica de medição muito dispendiosa. A SMA Solar Technology dispõe de um centro de testes extraordinariamente equipado. Além disso, cada inversor da SMA é sujeito a um teste contínuo antes da entrega, sendo verificada a sua capacidade de produção. SMA Solar Technology AG 5/5