Informação técnica
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-UPT092520
Versão 2.0
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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 62053.
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.
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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):
Valores permitidos no caso de uma corrente de 20 A:
Valores permitidos no caso de uma corrente de 2 A:
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50 A, erro permitido ± 2 %
(corresponde de forma absoluta a ± 1 A)
19 A ... 21 A
(corresponde de forma relativa a ± 5 %)
1 A ... 3 A
(corresponde de forma relativa a ± 50 %)
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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.
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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.
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