Metodologia e instrumentação para ensaios de séries e arranjos fotovoltaicos de grande porte

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Oliveira, Fernando Schuck de
• Orientador(a): Krenzinger, Arno
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Energia solar; Geradores de energia; Sistemas fotovoltaicos
• Palavras-chave em Inglês: Solar energy; I-V curve tracer; Capacitive load; PV array
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/213523

Para a operação e manutenção de sistemas de geração de eletricidade que utilizam a tecnologia fotovoltaica, diversos testes elétricos e não elétricos devem ser conduzidos durante sua vida útil. Um dos ensaios relevantes é o que permite levantar a curva I-V (corrente versus tensão) do gerador fotovoltaico, pois através da análise da sua curva característica é possível chegar a resultados que permitem avaliar o seu desempenho e qualidade além de permitir o diagnóstico de alguns defeitos previstos. Para a sua obtenção é necessário aplicar um equipamento específico que atenda os limites de tensão e corrente da amostra que está sendo testada. Assim, este trabalho descreve as etapas de desenvolvimento e construção de um equipamento traçador de curvas I-V para aplicação em arranjos fotovoltaicos com tensões e correntes de até 1.200 V e 100 A, respectivamente. A proposta contempla o desenvolvimento do hardware e do software necessário para avaliação dos parâmetros elétricos possíveis de serem extraídos do ensaio de curva I-V. Também foi proposta uma metodologia com objetivo de orientar o diagnóstico de falhas através da forma da curva I-V. A calibração do instrumento permitiu avaliar que a incerteza elétrica na medida da tensão e da corrente foi inferior a 0,6% nas quatro escalas, considerando o pior caso. As medidas de temperatura de célula e irradiância solar apresentam incertezas absolutas de 0,6 °C e 35 W/m², respectivamente. Através dos ensaios realizados em um arranjo de 50 kW de uma usina fotovoltaica, foi possível avaliar o desempenho do equipamento, comprovando que apresenta as características necessárias para uso em sistemas fotovoltaicos de grande porte.