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Fotovoltaicos conectados à Rede –(12 Possibilidades de conexão em BT)

AIMÉ PINTO (SECRETÁRIO)-

a p nto@ ee.usp. r - IEE – www. ee.usp. r

I LD O BE T C OO RDEN AD OR -i ldo@phb. com. br - PHB – w ww .phb .c om.b r

ABNT/COBEI CE - 03:082.01 –Comissão deEstudos de Sistemas de Conversão Fotovoltaica

de Energia Solar

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Certificação de inversores Fotovoltaicos conectados

ABNT NBR 161 :201 - Sistemas fotovoltaicos FV -Características da interface (requisitos) de conexão com a rede elétrica

de distribuição.

ABNT NBR 16150:2013 - Sistemas fotovoltaicos (FV) –Características da interface de conexão com a rede elétrica de

distribuição – Procedimento de ensaio de conformidadeVálida a partir de: 04/04/2013 (publicada 04/03/2013)

ABNT NBR IEC 62116:2012 - Procedimento de ensaio de anti-ilhamento para inversores de sistemas fotovoltaicos conectados à rede

elétrica.

Válida a partir de: 06/04/2012 (publicada 06/03/2012)

As normas foram feitas com muita participação e antendência e a maioria

os a r cantes só se mexeram após a portar a o .

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e e – 12 oss a es e conex o em

: - s emas o ovo a cos conec a osrede - Requisitos mínimos para documentação, ensaios de

comissionamento, inspeção e avaliação de desempenho (laudo técnico

da energia produzida/financiamento).

Válida a partir de: 06/04/2014 (publicada 06/03/2014)

. . - - nsta aç es tr cas eSistemas de Alimentação Fotovoltaicos – ORIGEM IEC 60364 - 7 –712: Electrical installations of buildings – Part 7-712: Requirements forspecial installations (requisistos de segurança dos SFV) or locations –.Solar photovoltaic (PV) power supply systems. Texto base adotado

IEC TS 62 8 Photovoltaic PV arr s- desi n re uirements – TC82Retomou os trabalhos em março 2015 com um novo coordenadorMarcelo Pinho Almeida do GT FV CE-03.064.01 em conjunto com a

- .

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–

• nversor ra a a como on e e

corrente acompanhando a tensão do PCC.

• nversor ra a a como on e e corren e acompan an o a

tensão do PCC. Os Limites de tensão do Prodists

(adequado/precário/critico) não se aplicam.

• A tensão no PCC pode ser regulada pelo reativo Q(v).

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ABNT NBR 16149:2013 – Sub e Sobre Tensão e

.

equ s os a ua a e :

-

2 - FREQUÊNCIA

- CINTILA ÃO

4 - DISTORÇÃO HARMÔNICA 5 - FATOR DE POTÊNCIA

O Inversor deve ser capaz de identificar desvios dosrequ s tos e cessar o ornec mento e energ a.

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ABNT NBR 16149:2013 – Sub e Sobre Tensão

.

relação à Vnominal) Tempo máximo de desligamentoa

V < 80 % 0,4 s

80 % ≤ V ≤ 110 % Regime normal de operação

,

O tempo máximo de desligamento refere-se ao tempo entre o evento anormal de tensão e a

.

fotovoltaico deve permanecer conectado à rede, a fim de monitorar os parâmetros da rede e

permitir a “reconexão” do sistema quando as condições normais forem restabelecidas.

• Todas as menções a respeito da tensão do sistema referem-se à tensão

nominal da rede local (Valores do PRODIST – Conta de luz).

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Tensões de conexão com a rede elétrica

,- -

fase)

Níveis de: Sobretensão Subtensão

a xas a - a -

Níveis Vnominal Faixa de Atuação (V) Faixa de Atuação (V)

120/208 208 >228,8 a 233 162,2 a a , , a < ,

127/220 220 >242 a 246,4 171,6 a 242 a 246,4 171,6 a a , , a < ,

115/230 230 >253 a 257,6 179,4 a 264 a 268,8 187,2 a 279,4 a 284,5 198,1 a

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Tensões de conexão com a rede elétrica

ras e ra - poss a es, a us es . -


- -

Níveis Vnominal Faixa de Atuação (V) Faixa de Atuação (V)

110/220 110 >121 a 123,2 85,8 a < 90,2

115/230 115 >126,5 a 128,8 89,7 a < 94,3

120/208 120 >132 a 134,4 93,6 a < 98,4

120/240 120 >132 a 134,4 93,6 a < 98,4

127/254 127 >139,7 a 142,2 99 a < 104,1

Resultando em 4 tensões monofásicas de conexão : 110,115,120 e 127.

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Tensões de conexão com a rede elétrica brasileira -

-


a xas > a - a 242 a 246,4 171,6 a 418 a 425,6 304 a < 311,6

Resultando em 3 tensões trifásicas para conexão .

220/440 440 >484 a 492,8 343,2 a

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Problemas de ajustes das tensões para os

“ ” baseada nas normas internacionais: VDE-AR-N 4105:2011-08, CEI

0-21:2012-06 e IEC 61727:2004-12 as nossas tensões de rede.

Um certificado internacional não tem aplicação automáticano Brasil, pois as condições de ensaio são diferentes, temos muitas

tensões ( 8 níveis do Prodist). Para cada nível de tensão de conexão com a rede elétrica (12

.em 220V atendem a maioria das conexões( 84,65% ).

A responsabilidade dos ajustes do níveis de atuação dos sensores desu so retens o eve ser o a r cante e n o o nsta a or, que omesmo responde pela certificação de seus inversores.

Os ontos de atua ão or sub sobretensão na VDE 10 são +1 -20%

na IEC61727 são +10/-15% e na NBR +10/-20% ,são diferentes.

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Tensões de conexão com a rede elétrica brasileira –

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ABNT NBR 16149:2013 – Sub e Sobre

( )[ ] R f f P NOMINALrede ×+−=∆ 5,0

• ∆P é a variação da potência ativa injetada (ajuda a estabilizar a rede).• • O gradiente de elevação da potência ativa injetada na rede deve ser de

até 20 % de PM por minuto. , , .

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-

cintilação acima dos limites mencionados nas seções

ertinentes das IEC 61000- - ara sistemas com correnteinferior a 16 A), IEC 61000-3-11 (para sistemas comcorrente superior a 16 A e inferior a 75 A) e IEC/TS 61000-

3-5 (para sistemas com corrente superior a 75 A).

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ABNT NBR 16149:2013 - Harmônicos e distorção de

orma e on a.

A distorção harmônica total de corrente deve ser inferior a 5%, na

potência nominal do inversor.

Harmônicas ímpares Limite de distorção

3° a 9° < 4 0 %

11° a 15° < 2,0 %17° a 21° < 1,5 %

° ° ,

Harmônicas pares Limite de distorção

2° a 8° < 1,0 %

° °

Inversores com certificados internacionais em 0Hz odem

,

não atender em 60Hz, problema de filtro LC.

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ABNT NBR 16149:2013 - Fator de potência e

- - -norma Italiana)

Faixas de Potência Fator de potência

de rede

S ≤ kW FP=1

3 kW> S

TOTAL≤ 6kW

-0,95 ≥ FP ≤ 0,95

(Curva FP x P ativa)

Estabilização datensão da rede no PCC

STOTAL > 6kW

-0,90 ≥ FP ≤ 0,90

(Curva FP x P ativa ou Correção de FP (Plano)

Na VDE-AR-N 4105:2011-08 ,estas faixas são diferentes( 0 a ≤ 3,68kW; 3,68

VAr)

, . , , ,

NBR.

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• Curva do FP em função da potência ativa de saída do inversor

A curva só deve ser habilitada quando a tensão da rede ultrapassar a tensão de

, ,

padrão em 104 % ajustado em fábrica.Desativação entre100 a 90%.

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Serviço ancilar (Regulação da tensão de

- - fase)

Níveis de: Entrada Curva Reativa Saída Curva Reativa

a xas = nom na a nom na

Níveis Vnominal Valor de Atuação (V) Faixa de Atuação (V)

120/208 208 >=216,3 187,2 a 208

= , a

127/220 220 >=228,2 198 a 220

220/380 220 >=228,2 198 a 220

= ,

115/230 230 >=239,2 207 a 230

120/240 240 >=249,6 216 a 240

=

Assim como no caso dos ajustes de sub/sobretensão aqui temos a mesma situação, mas osníveis de ativação e desativação são diferentes , gerando mais dificuldades de um inversor

, ,

internacionalmente certificado atender todas as tensões do Prodist. Não existe certificado

de inversor internacional que se aplica automaticamente.INMETRO é GARANTIA!

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-



110/220 110 >=114,4 99 a 110

115/230 115 >=119,6 103,5 a 115

120/208 120 >=124,8 108 a 120

,

127/254 127 >=132 114,3 a 127

Temos mais 4 pontos de ativação e 4 de desativação a serem observados na certificaçãopara as tensões de 110, 115, 120 e 127 Vac.

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-


a xas = nom na a nom na


>= , a

220/380 380 >=395,2 342 a 380

>= , a

No total entre monofásico , bifásico e trifásico temos na 1ª opção 5 possibilidades , na 2ªopção 4 possibilidades e na 3ª opção 3 possibilidades , resultando um total de 12possibilidades de conexão com a rede com regulação da tensão. Resultando num total de12 pon os e a vaç o e 12 e esa vaç o 24 a us es

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Servi os ancilares de rede smart rid

“ ”precisar retrofitar nossos inversores, desde que sejam instalados

somente inversores com certificados INMETRO. Esta Norma e nversores a u ará as str u oras a postergarem os

seus investimentos em suas redes através dos serviços ancilares:

Re ula ão de tensão no PCC através de demanda absor ão de

reativos. Correção do fator de potência através de injeção/absorção de reativos.

nversor unc ona como tro at vo.

Ajuda na estabilidade da rede, com a diminuição automática da

otencia ativa em fun ão do aumento da fre uência não deixa toda aresponsabilidade para os sistema interligado.

Ajuda nos afundamentos de tensão (LVFRT)-Low Voltage Fault

e roug

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Exemplo: Inversor de 10kVA.

10kVA X 0.4358 = 4358 VAr.

10kVA X 0.9= 9000kW

• Limites o eracionais de in e ão demanda de otência reativa

para sistemas com potência > 6 kW . VDE4105 é 13,8Kw

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ABNT NBR 16149:2013 - Sistemas fotovoltaicos (FV) -Características da interface de conexão com a rede

elétrica de distribuição

1 – SUB E SOBRE TENSÃO

2 - SUB E SOBRE FREQUÊNCIA 3 - ANTI-ILHAMENTO

4 - PROTEÇÃO DE INJEÇÃO DE C.C. NA REDE

5 -

6 - RELIGAMENTO AUTOMÁTICO FORA DE FASE(Distribuidoras)

-FUGA(FALTA)/RESISTENCIA DE ISOLAMENTO (IEC62109-2)((Adicionar na RAC do INMETRO)

- - - 03 4-7-712)

– ATERRAMENTO IEC 60 6 - - 12

10 -ISOLAÇÃO E SECCIONAMETO (IEC 60364-7-712)

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ABNT NBR IEC 62116:2012 - Anti-Ilhamento para

O sistema FV deve cessar de fornecer energia à rede em até 2segundos após a perda da rede (ilhamento) . Isto é , os inversores sedesconectam da rede se perceberem que ela foi desligada por motivo de

manuten ão ou ual uer outro. DSV (dispositivo de seccionamento visível) – Foi retirado porque os

inversores são certificados pelo INMETRO e tem esta funcionalidade.

podem não serem testados em todas a tensões do Prodist ,normalmente eles são em 230V e 50 Hz, e não temos como garantir asegurança os opera ores a re e e r ca. uan o se era a ace aç ode certificados internacionais de quem será a responsabilidade de um

acidente? Condição crítica de ensaio :Este teste é o mais complexo e exige que

Geração=Carga e instrumentação especial( carga RLC, fonte AC que

simulator).

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ABNT NBR 16149:2013 -Proteção de injeção decom onente C.C. na rede elétrica.

, ,da corrente nominal de saída do inversor, na rede elétrica sobre

qualquer condição operacional.

O sistema fotovoltaico com transformador com separação galvânicaem 60 Hz não recisa ter rote ões adicionais ara atender a este

requisito.

e nte ra responsa a e o a r cante o ESE ornecer umaforma de deslocar a corrente de saída (produzir uma injeção de

componente contínua) para se fazer a medição do ponto de atuação dosensor.

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ABNT NBR 16149:2013 – Reconexão

econex o permanece gua

“ ” ,sistema FV não deve retomar a fornecer energia à rede elétrica(reconexão) por um período de 20 segundos a 5 minutos (esperar) apósa retoma a as con ções norma s e tensão e requ nc a a re e.

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ABNT NBR 16149:2013 – Religamento automático da

automático fora de fase na pior condição possível (em oposição de

fase).

Foi uma exigência das Distribuidoras de Energia, tendo em vista que o

religadores automáticos que atuam num tempo menor.

O inversor não pode “queimar” neste ensaio.

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- -

- Um sistema de monitoração de corrente diferencial-residual é

requerido para inversores sem separação elétrica (sem trafo) entre ogerador fotovoltaico e a rede.

,

0,3 segundos, se a corrente diferencial-residual for superior à 300 mA.Valor RMS∆I mA Tem o máximo de desli amento s a

30 0,3

60 0,15

150 0,04

Inversores sem separação elétrica, tanto o elemento de interrupçãoquanto o de desconexão devem ser do tipo contator ou relé

rans orm ess s o 2 e emen os , up a c ance e a uar .

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equ s tos e contro e externo: mart rOs inversores FV devem estar preparados para receber sinais de

-

2 - COMANDO DE POTÊNCIA REATIVA

3 - DESCONEXÃO/RECONEXÃO DO SFV DA REDE

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ABNT NBR 16149:2013 – Limitação de potência ativa

s s ema o ovo a co com po nc a nom na super or a eve sercapaz de limitar a potência ativa injetada na rede por meio de

telecomandos.

Passos máximos de 10% e tempo máximo de 1 minuto.

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ABNT NBR 16149:2013 – Comando de potência

capaz de regular a potência reativa injetada/demandada por meio de

telecomandos, dentro dos limites operacionais (curva de PxQ).

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ABNT NBR 16149:2013 – Desconexão/reconexão do

- - da rede elétrica por meio de telecomandos.

A desconexão/reconexão deve ser realizada em no máximo 1 min apóso recebimento do telecomando.

Medida da tensão antes do Relé de desconexão.

Os sinais de Telecomando serão enviados pelas distribuidoras (SmartGrid). O inversor deve estar preparado para não precisar ser

.

ABNT NBR 6 R i it d t bilid d

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ABNT NBR 16149:2013 - Requisitos de suportabilidade asubtensões decorrentes de faltas na rede (Low Voltage Fault

e roug -

correntes de faltas na rede(LOW VOLTAGE FAULT

RIDE THROUGH – LVFRT)

Se todos os SFV se desconectarem ao mesmo tempo em uma área degran e concentração, po er a ocas onar uma esesta zação a re e ou

até mesmo um “Blackout”. Essa funcionalidade do LVFRT dosinversores > 6kW, ajudará o sistema elétrico a suportar melhorafundamentos de tensão.

ABNT NBR 6 R i it d t bilid d

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ABNT NBR 16149:2013 – Requisitos de suportabilidade asubtensões decorrentes de faltas na rede (Low Voltage Fault

e roug -

• equ s os e supor a a e a su ens es ecorren es e a as na re e.

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Laboratórios Nacionais - limita ões

Portaria INMETRO 271 de 02/06/2015 definiu uma lista delaboratórios nacionais que podem fazer ensaios de inversores baseados

a conexão à rede.

IEE/USP capacidade 10 kW monofásico.Interlaboratorial com PHB.

Ilha Solteira – UNESP capacidade 30 kW trifásico (interlaboratorialcom o IEE)

fez ainda o interlaboratorial com IEE) – provisório , faltaequipamentos.

_ rupo e s u os e esenvo v men o e nerg asalternativas Energéticas Univ. Federal do Pará ( Prof. Pinho) -provisório

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Laboratórios Nacionais - Limita ões

- –.provisório

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais – GREEN/PUC-MG -prov sór o

Os laboratórios provisórios tem 6 meses para abertura de processo deacredita ão ou ade ua ão e de 18 meses reconhecimento rovisório.

Além deste laboratórios brasileiros os fabricantes podem usar oslaboratórios da rede ILAC, portanto não tem desculpas para não terem, .

O oficio circular 0018/2015 –SRD/ANEEL que orienta as

distribuidoras a aceitarem certificados internacionais pode causarsérios prejuízos a rede elétrica brasileira e colocar em risco a segurançados operadores das distribuidoras , pois nenhum certificadointernacional se a lica automaticamente.

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Conclusões - Res onsabilidades

rede elétrica brasileira. O inversor precisa alterar no mínimo o Software.

2) Não é possível se garantir a segurança dos operadores se o inversor não for.

3) As limitações do laboratórios brasileiros não podem servir de justificativas paraos fabricantes não apresentarem os certificados INMETRO, pois podem usar

, ,

normas internacionais, quando da falta destas.4)Em caso de acidente, de quem será responsabilidade:

- a r cante o nversor que n o cert cou nas con ç es e uso 12 em .

- ANEEL que publicou um oficio mandando as distribuidoras aceitar

certificados internacionais que não se aplicam automaticamente a rede brasileira

- INMETRO que suspendeu a portaria 357 -2014

-Distribuidora ue liberou a instala ão de inversores sem o certificadoINMETRO.

-Instalador,distribuidor que recebe a senha master e mexe nos ajustes!

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conectados à Rede – (12 Possibilidades deconex o em BT

OBRIGADO!

Telefones:(+5511) 99918842/38358300

. .www.phb.com.br

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