Inversores com otimizadores Solaredge - Conceitos de operação

Conceitos de Operação Presented by: Ronilson di Souza

© SolarEdge

Topologia do Sistema =

350V

~

230V

Inversor (CC/CA) Razão de tensão de entrada/saída fixa: maior eficiência

P300 8-48V

1-60V

Otimizador Conversor CC/CC tipo “Buck-Boost”: aumenta/diminui a tensão de saída

2

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Otimizador saída entrada para string Conversor “buck-boost“

3

© SolarEdge

Inversor CA

CC

4

CC

CA

© SolarEdge

Inverter CA

CC

5

CC

CA

© SolarEdge

Processo de “Acordar“ 0A 0.0V

=

0A

~

400V

0.0V

Tensão <6V Inversor em modo noturno (standby)

0.0V

0.0V

6

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Processo de “Acordar“ 0A 1.0V

0A

=

~

400V

1.0V

Tensão >=6V Inversor ‘acorda’ do modo noturno e começa a enviar ‘sinal de acordar’ no cabo CC

1.0V

sinal de acordar: - Transmitido continuamente durante operação

1.0V

7

© SolarEdge

Processo de “Acordar“ 0A 1.0V

=

0A

~

400V

1.0V

1.0V

‘Sinal de acordar’ recebido 1.0V

8

Otimizadores passam do modo de segurança para o modo de operação e começam a elevar a tensão de saída

© SolarEdge

Processo de “Acordar“ 0A 37.5V

=

0A

~

400V

37.5V

37.5V

‘Sinal de acordar’ recebido 37.5V

9

Otimizadores passam do modo seguro para o modo de produção e começam a elevar a tensão de saída

© SolarEdge

Processo de “Acordar“ 0 8A 37.5V

= 750V

12.2 0A A

~

400V

37.5V

Tensão ~750V Quando a tensão de trabalho é alcançada, o inversor analisa a rede e inicia a produção de potência 37.5V

37.5V

10

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Telemetria e Monitoramento ~

=

400V

LED amarelo piscando Sinaliza dados recebidos.

Os dados são encaminhados ao Servidor de Monitoramento da SolarEdge.

A cada 5 minutos cada otimizador envia dados de medição pelo cabo de string.

11

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Conceitos de Operação SFCR = Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede

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SFCR SolarEdge – Modo de Segurança 20 Otimizadores

VOC

80V 1.0V

1 0A

= 20V

400V “OFF”

80V 2

~

1.0V 0A

OR

Tensão Segura

80V

19

1.0V 0A Modo de Segurança 1V por Otimizador

80V 20 13

1.0V 0A © SolarEdge

SFCR SolarEdge – Condições Ideais 500W

20 Otimizadores I

8 62

13.3A

62V 37.5V

1 8A

V

10000W

= 750V

~ 400V

500W

13.3A I

8

I

8 62

2

V

500W

62

62V 37.5V

Tensão CC de Entrada Fixa inversor trifásico = 750V (inversor monofásico = 350V)

37.5V

10000W / 750V = 13.3A

8A

62V

19

V

8A

500W

13.3A I

8

14

62

V

62V 20

37.5V 8A 500W / 13.3A = 37.5V

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SFCR SolarEdge –Módulo Sombreado 500W

20 Otimizadores I

8 62

13A

62V 38.5V

1 8A

V

9750W

19x38.5V +1x19.2V = 750V

= 750V

~

400V

250W

13A I

6.5 38.5

38.5V 2

V

19.2V 6.5A

Tensão CC de Entrada Fixa

500W

250W / 13A = 19.2V

I

8 62

62V

19

V

38.5V 8A

9750W / 750V = 13A

500W

13A I

8

15

62

V

62V 20

38.5V 8A 500W / 13A = 38.5V

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SFCR SolarEdge – Módulo Inoperante 500W

20x Optimizer I

8 62

12.66A

62V 39.5V

1 8A

V

19x39.5V = 750V

9500W

= 750V

~

400V

12.66A

0W

I

0

0V 2

V

500W

0

I

8 62

0.0V

Tensão CC de Entrada Fixa

39.5V

9500W / 750V = 12.66A

0A

62V

19

V

8A

500W

12.66A I

8

16

62

V

62V 20

39.5V 8A 500W / 12.66A = 39.5V

© SolarEdge

Dimensionamento de SFCR comum

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Passo-a-Passo de Dimensionamento de SFCR comum Etapas de dimensionamento Determinar comprimento da string: Calcular Voc em temperatura minima e Vmpp à temperature máxima Calcular mínimo e máximo número de módulos por string, usando os valores de tensão calculados acima e os limites de tensão do inversor

No mesmo MPPT as strings devem ter a mesma quantidade de módulos Definir o “layout físico” considerando projeções (águas de telhado) e sombreamento Considerar todas as variáveis que influenciam no fator de utilização da área de instalação ‘Comprimento de string’ (quantidade de módulos em série) muito limitada Restrições para as strings: Mesmo ‘comprimento’ para strings ligadas em paralelo Mesma projeção (orientação + inclinação) nos módulos na mesma série/string Mesmo tipo de módulo Evitar sombreamento (mesmo que um único modulo)

Para strings diferentes o inversor deve possuir mais de um MPPT 18

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Opção 1: Regras de Dimensionamento SolarEdge

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Regras de Dimensionamento SolarEdge Selecionar inversor adequado: inversor monofásico/trifásico Selecionar Otimizadores compatíveis: Conferir datasheet do modulo fotovoltaico: atenção aos valores máximos de entrada (tensão, corrente e potência).

Alguns modelos (comerciais) suportam dois módulos Conferir a compatibilidade do Otimizador com o inversor selecionado

Dimensionar a(s) string(s) : considerer mínimo e máximo de Otimizadores e a potência máxima por string Confira as ‘regras de dimensionamento de string’ no datasheet do Otimizador Confira no datasheet quais modelos podem ser ‘misturados’ numa mesma string

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Regras de Dimensionamento SolarEdge Datasheets de Otimizadores: https://www.solaredge.com/products/power-optimizer#/

https://www.solaredge.com/us/products/power-optimizer#/ Dimensionamento do Inversor: sempre dentro das faixas; verificar datasheet Datasheets de Inversores: https://www.solaredge.com/us/products/pv-inverter/single-phase#/ https://www.solaredge.com/us/products/pv-inverter/three-phase#/

21

Š SolarEdge

Checagem (manual) de Compatibilidade 1

2

Datasheet do Módulov (stc):

Electrical data (STC: 1000W/m², 25°C) Potência-pico

Pmpp

265Wp

Tensão em Máxima Potência

Vmpp

30.7V

Corrente em Máxima Potência

Impp

8.67A

Tensão em Circuito Aberto

VOC

38.1V

Corrente de Curto Circuito

ISC

9.01A

Tensão máxima em temp. mínima

-30°C · -0.33 %/°C = 9.9% (30°C lower temp. causes 9.9% voltage increase) 38.1V + 9.9% = 41.87V (max. voltage reached at lowest temp temperature)

3

4

Datasheet do Otimizador: P300

Rated Input DC Power (@STC)

300W

Absolute Maximum Input Voltage (Voc at lowest temperature)

48V

MPPT Operating Range

8-48V

Maximum Input Current (ISC)

10A

Valores Calculados Thermal data

VOC à temp. mínima

41.87V

Maximum Output Voltage

60V

Maximum Output Current

15A

Coeficiente de Temperatura ISC

+0.04

%/°C

VMPP à temp. mínima

33.74V

Coeficiente de Temperatura VOC

-0.33

%/°C

VMPP à temp. máxima

29.18V

Coeficiente de Temperatura PMPP

-0.43

%/°C

22

✓ ✓ ✓ ✓

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2:1 Série/Paralelo, Exemplo: P405 Quando conectar 2 módulos a 1 Otimizador, (P405,P600,P700,P800s,P800p), certifique-se que a combinação de Voc e Isc não excedam o máximo permitido P405

Max PSTC

405W

Max VDC

125V

Max ISC

10.1A

✓ 

Example 1: módulos de baixa potência

Série

2x

PMAX

VOC @ -20°C 34.4V ISC

8.4A

=

PMAX VOC @ -20°C ISC

23

Paralelo

185W 370W ✓ ✓ 68.8V 34.4V ✓ 16.8A ✓ 8.4A  ✓ 370W

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2:1 Série/Paralelo, Exemplo: P405 Quando conectar 2 módulos a 1 Otimizador, (P405,P600,P700,P800s,P800p), certifique-se que a combinação de Voc e Isc não excedam o máximo permitido P405

Max PSTC

405W

Max VDC

125V

Max ISC

10.1A

Optimizador com dupla entrada



Example 2: Módulos thinfilm

Série

2x

PMAX

145W

VOC @ -20°C 121.4V ISC

2.2A

=

PMAX VOC @ -20°C ISC

24

✓

Paralelo

290W ✓ ✓ 242.8V 121.4V  ✓ 2.2A 4.4A ✓ ✓ 290W

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