Descrição de um modelo matemático para a temperatura operacional de inversores para conexão à rede elétrica

Abstract

A análise técnica da quantidade e qualidade da energia convertida por um sistema fotovoltaico conectado à rede pode ser realizada através de um monitoramento experimental da instalação ou por simulação computacional. O Laboratório de Energia Solar da UFRGS está desenvolvendo um programa de simulação de sistemas fotovoltaicos conectados à rede (FVCONECT). Para realizar uma simulação confiável é necessária a implementação de modelos matemáticos que descrevam o comportamento de cada componente do sistema. O inversor é um dos componentes centrais por ser o equipamento responsável pela conversão DC/AC. Alguns parâmetros técnicos dos inversores são fornecidos pelos fabricantes, entretanto, características elétricas e térmicas necessitam de uma modelagem matemática que deve ser obtida a partir de ensaios específicos. Este trabalho apresenta uma descrição de um modelo matemático para a temperatura de inversores. O modelo requer a determinação experimental de dois coeficientes térmicos. A curva da temperatura do inversor simulada e a curva da temperatura do inversor medida apresentaram similaridade e as perdas energéticas devido ao sobre-aquecimento do inversor foram previstas pelo software.

The technical analysis of the quantity and quality of the converted energy for a grid connected photovoltaic system can be carried out either through experimental monitoring of the installation or through computacional simulation. The Solar Energy Laboratory at UFRGS is currently developing a simulation sofware for grid connected photovoltaic systems (FVCONECT). The accomplishment of a reliable simulation of photovoltaic systems behavior relies on the correct mathematical modeling of its components. The inverter is a central component for being the responsible equipment for DC to AC conversion. Some parameters of the inverters are supplied by the manufactures, however, electric and thermal characteristics need a mathematical modeling that must be obtained from specific tests. This work presents a description of a mathematical model for the inverters temperature. The model requires the experimental determination of two thermal coefficients. The curves of inverter temperature simulated and experimental presented similar behavior. The energy losses due to overheating of the inverter had been foreseen by the software.