Descrição e análise de inversores utilizados em sistemas fotovoltaicos

Abstract

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede convertem diretamente a energia solar em energia elétrica entregando à rede elétrica de distribuição uma energia limpa e renovável. Esses sistemas são formados, basicamente, por um conjunto de módulos fotovoltaicos e inversores que são responsáveis por converterem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica em corrente alternada. Este trabalho apresenta um estudo de características elétricas de inversores utilizados em sistemas conectados à rede a partir de uma análise teórica e experimental. Os ensaios de inversores foram realizados no Laboratório de Energia Solar (LABSOL) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 4,8 KWp e dez modelos de inversores de diferentes fabricantes. As características elétricas de inversores, que foram medidas e analisadas, são eficiência de conversão de corrente contínua em corrente alternada. O trabalho apresenta as curvas de eficiência dos inversores e médias ponderadas de eficiência são utilizadas como parâmetro de comparação. A análise dos resultados do comportamento de inversores amplia o conhecimento sobre o funcionamento desses equipamentos e a sua interação dinâmica com os demais componentes de sistemas fotovoltaicos conectados à rede.

Grid-connected photovoltaic systems directly convert solar energy into electrical energy delivering to the distribution grid a clean and renewable energy. These systems are basically formed by an array of photovoltaic modules and inverters. The inverters are responsible for converting direct current to alternating current. This paper presents a study of electrical characteristics of inverters used in grid-connected photovoltaic systems from a theoretical and experimental analysis. The inverters tests were performed at Solar Energy Laboratory at Federal University of Rio Grande do Sul where it was used a 4,8 KWp grid-connected photovoltaic system and ten inverters of different manufacturers. The inverters electrical characteristics measured and analyzed were direct current to alternating current conversion efficiency. The paper shows the efficiency curves of the inverters and average performance index are used for rating. The analysis of the behavior of the inverters improves the understanding of the operating of such equipment and their dynamic interaction with other grid-connected photovoltaic system components.