Ligação trifásica à rede - com SUNNY MINI CENTRAL

Informação técnica
Ligação trifásica à rede
com SUNNY MINI CENTRAL
Índice
Os inversores da família de produtos Sunny Mini Central foram especialmente concebidos para a operação
em sistemas de alimentação trifásica. Esta informação técnica contém informações importantes relativas à
operação simétrica em rede, bem como indicações relativas aos requisitos que devem ser considerados
aquando da planificação do sistema.
NetzSMC-UPT084110
Versão 1.0
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Informação técnica
Princípio de ligação
1 Princípio de ligação
É possível agrupar três Sunny Mini Centrals para criar um sistema de alimentação trifásica, sendo necessário
observar os limites da carga desequilibrada1 válidos em cada país. Se distinguir-se entre caso normal2 e caso
de erro3 ao analisar a carga desequilibrada ou se forem necessários dispositivos de protecção adicionais em
determinados sistemas, o sistema poderá estar sujeito a requisitos adicionais.
A fim de dispor da flexibilidade necessária para reagir às exigências dos operadores das redes e disposições
válidas no país de utilização, todos os Sunny Mini Centrals vêm equipados com um Power Balancer®
inovador. Permite o acoplamento eléctrico de três inversores. É criada uma "unidade de alimentação" trifásica,
que, desde o ponto de vista técnico, não difere de um inversor trifásico.
2 Directivas na Alemanha
Na Alemanha deve-se observar a seguinte directiva quando da planificação do sistema ou da ligação à rede:
• Directiva VDEW – Instalações de produção de energia autónomas na rede de baixa tensão, Março de
2004, 4a edição ampliada
Deste directiva resultam os seguintes requisitos para a ligação à rede:
Sistemas até 30 kVA
• O limite da carga desequilibrada no caso normal (4,6 kVA) deve ser observado.
• Não é necessário um Power Balancer.
• Um ponto de comutação sempre acessível com função de separação não é necessário.
• Inversores monofásicos podem alimentar independentemente um do outro.
• Um sistema ENS externo não é necessário. Os sistemas ENS individuais dos inversores dispõem da
homologação correspondente. (ENS = Dispositivo para monitorização da rede com interruptores de
separação em todos os pólos conectados em série)
Exemplo: Um sistema fotovoltaico de 30 kVA com 3 x Sunny Mini Central 10000TL é possível sem Power
Balancer.
1
2
Asimetria total entre os condutores externos individuais
Planificação do sistema para funcionamento sem perturbações
3
Planificação do sistema tendo em consideração um possível erro nos aparelhos
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O que fazer se forem necessárias medidas adicionais?
Sistemas > 30 kVA
• O limite da carga desequilibrada no caso normal (4,6 kVA) deve ser observado.
• É necessário um ponto de comutação sempre acessível com função de separação.
• Deve ser prevista uma monitorização trifásica da tensão com protecção contra aumento/caída da tensão
e contactor de comutação:
A criação de unidades de alimentação e a activação da funcionalidade Power Balancer (modo
operacional Phase- ou Fault Guard) permite uma monitorização trifásica da tensão por cada unidade de
alimentação. Os contactores de comutação integrados no aparelho, garantem, além disso, uma
segurança operacional adicional, cujo funcionamento correcto é testado antes de cada processo de
comutação.
• Em consulta com o operador da rede também pode ser eventualmente suprimida uma "monitorização
trifásica da tensão através de contactor de comutação", a realizar externamente.
Exemplo: Um sistema fotovoltaico de 99 kVA com 3 x 33 kW unidades de alimentação. Cada unidade
consiste em 3 x SMC 11000TL. O efeito trifásico é obtido por meio de acoplamento eléctrico dos inversores
através do Power Balancer.
3 O que fazer se forem necessárias medidas
adicionais?
Aquando do processo de autorização de um sistema fotovoltaico devem ser tidas em consideração, além das
directivas válidas no país de utilização, também as condições técnicas de ligação do correspondente
operador da rede. Explicações ou interpretações distintas podem levar eventualmente a problemas aquando
a homologação do sistema. Neste caso, a activação da funcionalidade Power Balancer dos Sunny Mini
Centrals pode solucionar o problema. A activação traduz-se nas seguintes características de sistema
fundamentais:
"Efeito trifásico": É obtido através do acoplamento eléctrico de três inversores, que passam a formar uma
unidade de alimentação trifásica.
"Mais elevada segurança operacional": A "Operação Fail Safe" desliga toda a unidade de alimentação
ou reduz a alimentação até à carga desequilibrada máxima admissível, em caso de interrupção involuntária
da ligação eléctrica entre os subsistemas.
Uma flexibilidade adicional é conseguida através dos distintos modos operacionais do Power Balancer. Neste
caso, a reacção da unidade de alimentação a erros de rede ou falhas dos aparelhos pode ser adaptada aos
requisitos do respectivo operador da rede.
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O que fazer se forem necessárias medidas adicionais?
Os modos operacionais do Power Balancer podem ser utilizados nos seguintes quatro níveis:
Nível 1
Unidade de alimentação com sistemas independentes uns dos outros, modo operacional "off"
• A alimentação da carga desequilibrada em caso de erro é possível, dado que as fases
não afectadas continuam a ser alimentadas.
Nível 2
• Perdas de rendimento minimizadas em caso de erro.
Unidade de alimentação com Power Balancer no modo operacional "Power Guard"
• Em caso de erro na rede ou falha de um aparelho, a unidade de alimentação continua
a alimentar com máx. 5 kVA as fases não afectadas.
Nível 3
• A carga desequilibrada é limitada para um valor máx. de 5kVA em caso de erro.
Unidade de alimentação com Power Balancer no modo operacional "Phase Guard"
• O Power Balancer substitui uma monitorização trifásica da tensão.
Nível 4
• Tal como ocorre na monitorização externa da tensão, a desconexão da unidade de
alimentação tem apenas lugar se ocorrerem erros na rede.
Unidade de alimentação com Power Balancer no modo operacional "Fault Guard"
• A ocorrência de uma alimentação não simétrica é evitada em caso de erro na rede
(monitorização trifásica da tensão) ou a falha de um aparelho através de uma
desconexão imediata da unidade de alimentação.
• Uma vantagem em comparação com uma monitorização externa da tensão é o facto de
não ser gerada uma carga desequilibrada em caso de falha dos aparelhos. Uma solução
externa pode apenas detectar erros na rede.
Unidade de alimentação trifásica com acoplamento eléctrico através de Power Balancer
A utilização de várias unidades de alimentação acima descritas permite a operação simétrica em rede de
sistemas de grandes dimensões com valores que podem chegar aos megawatts.
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O que fazer se forem necessárias medidas adicionais?
Como é activado o Power Balancer?
Conexão dos aparelhos
A funcionalidade do Power Balancer encontra-se já integrada em todos os Sunny Mini Centrals. Os inversores
dispõem, para tal, de um terminal de ligação interno, que permite interligar três aparelhos através de um cabo
de comunicação simples. Um dos três inversores deve ser configurado como "Mestre" (jumper).
Os novos SMC 9000TL-10/10000TL-10/11000TL-10 estão equipados com um sistema de encaixe para
ligação. A ligação eléctrica de três aparelhos realiza-se nestes inversores por meio de um cabo de ligação
pré-confeccionado (no. de encomenda PBL-YCABLE-NR). Neste caso, não é necessário seleccionar um
"Mestre".
Activação do modo operacional desejado
O instalador pode determinar por meio de um parâmetro operacional o comportamento do sistema de
alimentação trifásico em caso de falha num aparelho ou na rede. Esta configuração pode ser realizada
através dos produtos de comunicação da SMA Solar Technology. A protecção adicional por palavra-chave
oferece uma segurança complementar.
Encontra mais informações na documentação do seu Sunny Mini Central e na "Declaração relativa à
monitorização trifásica da tensão por meio de Power Balancer", disponível em www.SMA.de.
SMA Solar Technology AG
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Referências
4 Referências
Frontispício: Gehrlicher Solar AG
"Ecoparque Solar de Bullas" (5 MW):
Maior sistema CdTe de película fina na Espanha
250 unidades de alimentação trifásica, formadas por
750 inversores Sunny Mini Central 7000HV
Fotos: SMA Solar Technology AG
"Energiepark Fünfstetten", Fünftstetten (1,67 MWp):
Maior sistema fotovoltaico com tecnologia de película fina
de silício
27.945 módulos de película fina Kaneka K60 e
228 Inversores Sunny Mini Central 6000A
Operador:
Erstes Bürgersolarkraftwerk Fünfstetten GmbH & Co. KG
Planificação e realização:
IBC Solarstrom Verwaltungs GmbH, IBC Solar AG
Fotos: Schletter Solar Montagesysteme GmbH
Sistema fotovoltaico montado sobre o edifício da empresa
Schletter (1,33 MW):
18.298 módulos de película fina e
109 inversores do tipo Sunny Mini Central 11000TL
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