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El objetivo de este trabajo es modelar la respuesta de un inversor para sistemas fotovoltaicos conectados a la red, relacionando la potencia de salida con la tensión y potencia del conjunto de módulos fotovoltaicos. En el trabajo se utilizaron mediciones reales de un inversor SMA 3800U que permite validar un modelo de inversor presentado en el año 2007 por Sandia National Laboratories (King et al., 2007). Para este estudio se realizaron ensayos mediantes los cuales se obtuvieron veinte curvas de eficiencia de conversión, correspondientes a veinte tensiones diferentes de entrada, las cuales se utilizan para determinar los parámetros del modelo de inversor. Los ensayos se realizaron en el LABSOL (Laboratorio de Energía Solar), en la Universidad Federal de Rio Grande del Sur, Brasil (UFRGS). El modelo implementado se caracteriza por vincular parámetros que se encuentran en las hojas de datos de los fabricantes de inversores, junto a la potencia y la tensión de entrada. En el trabajo se realizaron ensayos mediante una fuente programable que simula la variación de las curvas l-V en la entrada del inversor a lo largo de un día, para estudiar y validar el modelo propuesto. Los resultados obtenidos de los ensayos que se muestran en las figuras, permiten apreciar que el modelo entrega resultados precisos. Sin embargo, la linealidad entre ciertas relaciones de potencia respecto a la tensión de entrada podría mejorarse., The objective of this work is to model the response of an inverter for photovoltaic systems connected to the grid, relating the output power with the voltage and power of the set of photovoltaic modules. In the work, real measurements of an SMA 3800U inverter were used to validate an inverter model presented in 2007 by Sandia National Laboratories (King et al., 2007). For this study, tests were carried out through which twenty conversion efficiency curves were obtained, corresponding to twenty different input voltages, which are used to determine the parameters of the inverter model. The tests were carried out at LABSOL (Solar Energy Laboratory), at the Federal University of Rio Grande do Sul, Brazil (UFRGS). The implemented model is characterized by linking parameters found in the data sheets of the inverter manufacturers, together with the input power and voltage. In the work, tests were carried out using a programmable source that simulates the variation of the l-V curves at the input of the inverter throughout a day, to study and validate the proposed model., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

El objetivo de este trabajo es modelar la eficiencia total de un inversor para conexionado a la red con el fin de utilizar el modelo en simulaciones y estudiar su comportamiento. El modelo utiliza veinte curvas de eficiencia de conversión correspondientes a veinte tensiones diferentes de entrada, estimando la eficiencia estática del seguimiento del punto de máxima potencia para cada punto de las diferentes curvas. Las eficiencias se calcularon en base a los ensayos realizados a un inversor SMA 3800U en LABSOL, en la Universidad Federal de Rio Grande del Sur, Brasil. Con esta información se desarrolló la función eficiencia la cual depende de la tensión y la potencia de entrada, utilizando un sistema de aprendizaje supervisado basado en Lógica Difusa. En el trabajo se realizaron ensayos mediante una fuentes programables que simula la variación de la curvas I-V en la entrada del inversor a lo largo de un día, para estudiar y validar el modelo de la eficiencia total desarrollado., The objective of this work is to model the total efficiency of an inverter for network connection in order to use the model in simulations and study its behavior. The model uses twenty conversion efficiency curves corresponding to twenty different input voltages, estimating the static efficiency of the maximum power point tracking for each of the different curves. The efficiencies were calculated based on tests performed on an SMA 3800U inverter in LABSOL, at the Federal University of Rio Grande do Sul, Brazil. With this information the efficiency function was developed. This function depends on the voltage and the input power and uses a supervised learning system based on Fuzzy Logic. Tests were carried out in order to validate the developed total efficiency model. These tests were performed using a programmable source that simulates the variation of the I-V curves at the input of the inverter in the course of a day., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

Este trabalho descreve a construção de uma bancada de ensaios elétricos e térmicos de inversores conectados à rede no Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Equipamentos eletrônicos possuem um limite seguro de temperatura de operação, acima da qual podem ocorrer instabilidades de operação, redução da vida útil ou até mesmo falha drástica. O conhecimento da eficiência de conversão elétrica e das perdas responsáveis pelo aquecimento é importante para o adequado dimensionamento de inversores quando aplicados em sistemas fotovoltaicos conectados à rede, assim como para o desenvolvimento do inversor como produto. A bancada construída possibilita a determinação dos parâmetros elétricos e térmicos necessários para modelagem e simulação dos inversores. O modelo elétrico avalia a produção de energia elétrica, enquanto que o modelo térmico permite predizer a temperatura interna do inversor e estimar perdas de energia relacionadas às estratégias internas do inversor para arrefecimento e proteção contra superaquecimento., This paper describes the assembly of a testing system for grid connected inverters at the Solar Energy Laboratory of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Any electronic equipment has a safe operating temperature range above which instabilities may occur, reducing its operational life or even causing a drastic failure. The knowledge of the conversion efficiency of an inverter and the associated thermal losses is important for the proper sizing in a photovoltaic system, as well as for its development as a product. The described testing system allows the determination of the thermal and electrical parameters needed for modeling and simulating the behavior of PV inverters. The electrical model evaluates the electricity production, while the thermal model predicts the internal temperature of the inverter and losses associated to the intrinsic strategies for cooling and overheating protection., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento e análise de desempenho de um traçador de curvas I-V portátil para aplicação em arranjos fotovoltaicos a serem medidos em campo. Este sistema utiliza a carga capacitiva como método de polarização do gerador fotovoltaico sendo o chaveamento realizado eletronicamente por transistores bipolares de porta isolada (IGBT). Uma placa Arduino Due foi utilizada para controle do acionamento dos IGBTs e medida de corrente etensão, demonstrando-se adequada para a proposta, sendo que o programa de controle desta placa foi escrito em uma variação da linguagem de programação C⁺⁺. Foram construídos circuitos auxiliares de amplificação de sinal para realizar as medidas de corrente e de irradiância, utilizando respectivamente como sensores um resistor shunt e uma célula de referência calibrada. Para medida da temperatura foi aplicado o sensor de temperatura LM35 que apresentou resultados satisfatórios. Os dados adquiridos pela placa Arduino são gravados em um cartão de memória para posterior análise. O protótipo construído foi utilizado na medida de curvas I-V de um gerador fotovoltaico composto de uma série de 3 módulos fotovoltaicos instalados no terraço do prédio que abriga o simulador solar do Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LABSOL/UFRGS). Os resultados das medidas realizadas pelo protótipo foram comparados com as medidas de um sistema traçador de curvas disponível comercialmente modelo MP-11 IV Checker. Os resultados obtidos pelo protótipo confirmaram que a sua adequação para aplicação em medidas em campo de curvas I-V de arranjos fotovoltaicos., This work presents the development and performance analysis of an I-V tracer for field measurements of photovoltaic (PV) arrays. The system uses a capacitive load as a polarization method for the PV generator and the switching is performed electronically by insulated gate bipolar transistors (IGBT). An Arduino board was used to control the switching of the IGBT’s and for acquisition of the IV curve, being adequate for this purpose. The control program was written in a variation of C⁺⁺ language. Auxiliary circuits to amplify the signal were built to measure the electric current and the solar irradiance using a shunt resistor and a calibrated reference solar cell as sensors, respectively. The temperature is measured by a LM35 temperature sensor with satisfactory results. The data acquired by the Arduino board are saved on a memory stick for later analysis. The assembled prototype was applied to measure the I-V curve of a photovoltaic generator composed by a string of 3 PV modules installed on the roof of one building at the facilities of the Solar Energy Laboratory at Federal University of Rio Grande do Sul (LABSOL). The I-V curves measured by the prototype were compared to I-V curves measured by an I-V tracer commercially available. The prototype has shown accurate and adequate for field measurement of photovoltaic arrays., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

O atual processo brasileiro de regulamentação e incentivo á geração de energias renováveis deve proporcionar um cenário promissor para a energia solar fotovoltaica. Este trabalho apresenta a descrição do projeto de 120 telhados fotovoltaicos no Brasil a serem implantados nos próximos anos e que visa delimitar as condições e impactos da geração distribuída de energia elétrica a partir de sistemas fotovoltaicos em telhados de consumidores na rede de baixa tensão. O trabalho descreve especialmente o estágio atual dos telhados fotovoltaicos que serão instalados em um condomínio de residências na cidade de Porto Alegre localizada no sul do Brasil e destacando os requesitos e condições necessárias exigidas pela concessionária proprietária da rede elétrica de distribuição onde os sistemas fotovoltaicos serão conectados., The recent regulatory law encouraging the implementation of renewable energy sources established a promising scenario for photovoltaics in Brazil. This paper describes the 120 photovoltaic roofs project to be accomplished in several regions of Brazil in the following months and briefly analyzes the impact of distributed generation on the distribution grid. Particular attention is given to the case of 20 photovoltaic roofs to be installed in residences in the city of Porto Alegre, highlighting the conditions and requirements imposed by the electricity utility owner of the distribution grid to which these systems are to be connected., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

A energia solar fotovoltaica tem atributos que a tornam única. O fato de ser possível incrementar a produção tão rapidamente e a tecnologia se desenvolver a partir de infraestrutura existente faz com que a taxa de inovação no segmento seja muito maior que nos demais setores de energia. Este trabalho apresenta um panorama do mercado fotovoltaico no mundo e no Brasil, mas especificamente destaca o atual processo de desenvolvimento e implantação de políticas governamentais e marcos regulatório para a inserção da energia solar fotovoltaica na matriz de energia elétrica brasileira., The photovoltaic solar energy has attributes that make it unique. The electricity production can be increased rapidly and technology can be developed from existing infrastructure, resulting in a rate of innovation much higher than in other energy sectors. This paper presents an overview of the PV market in the world and in Brazil, focusing on the current development and implementation of government policies and regulatory frameworks for the integration of photovoltaic systems in the Brazilian energy mix., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

Neste trabalho é analisada a degradação do desempenho de oito módulos fotovoltaicos após seis anos contínuos de operação. Estes módulos foram cuidadosamente caracterizados no ano de 2000, pouco antes de serem incorporados a um sistema fotovoltaico autônomo instalado no Laboratório de Energia Solar da UFRGS. No ano de 2006 novas curvas características foram obtidas, utilizando-se as mesmas metodologia e instrumentação. Os estudos do comportamento e desempenho de módulos fotovoltaicos ao longo de sua vida útil permitem determinar taxas de degradação ao longo do tempo. Estimar estas taxas é importante para determinar a energia que o sistema pode entregar e assim calcular o tempo de retorno do investimento inicial. Os resultados mostraram que diminuição da potência dos módulos foi da ordem de 6 % em comparação com sua potência inicial. Também foram levantadas as curvas para os módulos com deposição de poeira, determinando-se uma queda de potência da ordem de 4 %., This work presents the evaluation of the performance degradation of eight photovoltaic modules after six years in operation. These modules had been characterized in 2000, before being incorporated to a stand-alone photovoltaic system installed at the Solar Energy Laboratory of UFRGS. In 2006 new characteristic curves were traced using the same methodology and instrumentation. Power degradation rates can be obtained from studies of the behavior and performance of photovoltaic modules throughout its useful life. These rates allow one to determine the energy that can be delivered by the system and thus to calculate the pay-back time of the initial investment. The results show that the reduction of the power of the modules was in the order of 6 % in comparison with its initial power. Curves were also traced for the modules with dust deposition, showing an average decrease in power of about 4 %., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

Este trabajo presenta un análisis del comportamiento de una instalación fotovoltaica de 4800 Wp conectada a la red eléctrica de distribución, compuesta de tres subsistemas con módulos de 100 Wp e inversores de potencia nominal 1000 W, cada uno con distintos factores de dimensionado. El análisis de la instalación está basada en las curvas obtenidas por de los dados experimentales y en observaciones decurrentes de su funcionamiento. Las correlaciones entre las potencias de los subsistemas y la irradiancia apuntaran tres coeficientes angulares diferentes, y estos están relacionados con la potencia instalada de los arrays de los módulos. El generador opera con mayor frecuencia en la banda de temperatura entre 50 e 60 ºC. Los subsistemas 1 e 2 presentan una mayor producción de energía con relación al subsistema 3, y en momentos con alta irradiancia, la potencia de entrada en los subsistemas 1 y 2 excede la capacidad de los inversores., This work presents an analysis of the behavior of a 4800 Wp grid-connected photovoltaic plant. This plant is constituted by three sub-systems with 100 Wp modules and three inverters with 1000 W (nominal). Each sub-system has a different sizing factor. The analysis of the system is based on the curves obtained from the experimental data. The correlations between the power of the sub-systems and the irradiance indicated three different angular coefficients associated to the installed power of each sub-system. Under operation, the temperature of the modules is most of the time between 50 e 60 ºC. Sub-systems 1 and 2 produced more energy than sub-system 3. In periods of high level of irradiance the input power from sub-systems 1 and 2 exceeded the maximum capacity of the inverters., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

En este trabajo se presenta la metodología y criterios empleados para la clasificación y selección de módulos fotovoltaicos utilizados en una central conectada a la red de distribución. La central fotovoltaica está integrada a la fachada del Laboratório de Energia Solar de la Universidade Federal do Rio Grande do Sul en Porto Alegre, Brasil, y es constituida por 48 módulos de 100 Wp/24V, totalizando 4.800 Wp. Los módulos utilizados fueron elegidos de un total de 57 módulos adquiridos para el proyecto. La selección ha sido hecha a partir de la caracterización individual de cada uno de los módulos. Con los datos medidos ha sido posible combinar los módulos en grupos para buscar el máximo resultado energético, asociando cada string serie primero por un criterio de corrientes en el punto de máxima potencia y luego asociando los pares de strings en paralelo de acuerdo con los voltajes en el punto de máxima potencia., This work presents the methodology and criteria used for classifying and selecting the modules to be used in a grid-connected photovoltaic plant. This plant is integrated to the building of the Laboratório de Energia Solar of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul in Porto Alegre, Brazil, and is constituted by 48 modules of 100 Wp/24V. The employed modules were chosen from a batch with 57 modules. The selection was made through the individual characterization of each module. After the analysis of the measured data, the modules were associated aiming the best energetic performance. Each string was formed with modules sharing similar currents at the maximum power point. After this the strings were paralleled in pairs according to their voltages at the maximum power point., Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)