Avaliação da injeção de harmônicos em um sistema fotovoltaico conectado à rede de baixa tensão com módulos danificados por impactos mecânicos
Resumo
O crescimento da geração distribuída por meio dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede ampliou a necessidade de estudos referentes à confiabilidade e à qualidade da energia elétrica fornecida. Algumas situações influenciam negativamente no desempenho dos sistemas fotovoltaicos, como no caso de falhas mecânicas nos módulos, alterando as características elétricas do arranjo e resultando em uma possível intensificação da injeção de componentes harmônicas na rede elétrica. Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos causados por falhas mecânicas em módulos fotovoltaicos na injeção de harmônicas em um sistema fotovoltaico conectado à rede de baixa tensão. Para isso, foi realizada uma revisão de literatura a respeito dos temas envolvidos juntamente com uma análise experimental conduzida em um sistema fotovoltaico instalado no Laboratório de Tecnologia e Energias Renováveis do IFPE – Campus Garanhuns. Na parte experimental definiu-se três cenários para avaliação, o primeiro com todos os módulos íntegros, o segundo com um módulo danificado e o terceiro com dois módulos danificados. Os dados foram obtidos por meio de um analisador de energia, conectado ao sistema e, configurado de acordo com os requisitos estabelecidos pelas normas técnicas vigentes e as medições realizadas ocorreram por pelo menos 7 dias totalizando 1008 leituras válidas. Os resultados demonstraram que a introdução de módulos danificados não resultou em alterações significativas nos níveis de distorção harmônica de tensão e de corrente. Os indicadores relacionados às harmônicas de tensão permaneceram dentro dos limites estabelecidos pelas normas técnicas para sistemas de baixa tensão, enquanto os valores de distorção harmônica de corrente apresentaram variações influenciadas principalmente pelas condições operacionais e ambientais do sistema, especialmente pela irradiância solar e pelo regime de operação do inversor. Portanto, nas condições analisadas, as falhas mecânicas nos módulos fotovoltaicos não comprometeram a qualidade da energia elétrica fornecida à rede.