Seminário Solis, Episódio 68: Otimização do Suprimento de Energia: Operação Paralela de Inversores com Geradores para Sistemas FV C&I

Em áreas onde a energia da rede não está disponível ou é pouco confiável, geradores a diesel são comumente utilizados para fornecer eletricidade. No entanto, depender exclusivamente dos geradores a diesel pode ser caro e ineficiente. A integração de inversores fotovoltaicos (FV) operando em paralelo com geradores oferece uma solução energética econômica e sustentável, reduzindo o consumo de combustível e garantindo um fornecimento de energia estável. A Solis fornece soluções para projetos FV C&I que operam em paralelo com geradores a diesel, abrangendo aplicações com capacidades que vão de dezenas de kW a milhares de kW.

Por Que a Operação Paralela é Importante

A operação de inversores em paralelo com geradores oferece diversas vantagens, incluindo:

• Economia de Combustível:

Ao permitir que a energia solar complemente a potência do gerador, o consumo de combustível é reduzido, resultando em menores custos operacionais.

• Maior Eficiência Energética:

Os inversores gerenciam a distribuição de energia de forma eficiente, garantindo o uso ideal das fontes renováveis, enquanto minimizam o desgaste do gerador.

• Confiabilidade Aprimorada:

Um sistema híbrido fornece energia consistente, mesmo quando a geração de energia solar varia devido às condições climáticas.

• Fornecimento de Energia Sem Interrupções:

A sincronização entre o inversor e o gerador assegura uma transição suave entre as fontes de energia, sem interrupções.

Cenários-Chave para a Operação Paralela Inversor-Gerador

Cenário 1: Sem Rede Disponível

Em locais off-grid, os inversores podem ser configurados para operar em paralelo com um gerador, garantindo um fornecimento estável de energia. Nesta configuração:

• Múltiplos inversores são conectados utilizando cabos RS485 em uma configuração em cadeia (daisy-chain).

• Um inversor é configurado como mestre, enquanto os demais atuam como escravos.

• O inversor mestre controla a saída de energia, garantindo que nenhuma energia excedente seja injetada no gerador.

Cenário 2: Rede Disponível com Interruptor de Transferência Automática (ATS)

Quando a energia da rede está disponível, um ATS é instalado para alternar entre a rede e o gerador conforme necessário. Neste cenário:

• Um retificador (220VAC/5VDC) sinaliza o inversor quando o gerador é iniciado.

• O inversor mestre coordena todos os inversores, garantindo uma distribuição segura de energia entre o sistema FV e o gerador.

• O sistema alterna de forma ideal entre as fontes de energia disponíveis para minimizar custos e maximizar a eficiência.

Benefícios da Integração Inversor-Gerador

1. Arquitetura do Sistema Simplificada:

Esta solução elimina a necessidade de controladores de terceiros, reduzindo a complexidade da instalação e os custos. Um único medidor de energia é suficiente para o monitoramento do sistema.

2. Prevenção do Fluxo Reverso de Energia:

Controles avançados dos inversores evitam que a corrente retorne para o gerador, protegendo os equipamentos e assegurando a estabilidade do sistema.

3. Resposta Mais Rápida:

A comunicação aprimorada entre os inversores permite ajustes rápidos, mantendo a operação estável mesmo quando a demanda de carga oscila.

Conexão do Medidor de Energia

Para garantir um monitoramento preciso da energia, o medidor deve ser conectado corretamente:

• O modelo de medidor utilizado deve ser o Arc ADL400.

• O medidor deve ser conectado ao inversor mestre para uma medição e controle precisos do sistema.

Conexão Paralela dos Inversores para Monitoramento

• Todos os inversores devem ser interconectados em uma configuração em cadeia (daisy-chain) utilizando cabos de comunicação RS485.

• Esta conexão permite a troca de dados em tempo real entre os inversores para o monitoramento de todo o sistema.

Conexão Paralela dos Inversores para Controle Mestre-Escravo

• É necessária uma conexão dedicada em cadeia RS485 para a comunicação mestre-escravo.

• O inversor mestre assume o controle da operação, enquanto os inversores escravos se ajustam de acordo.

• No total, três cabos RS485 devem ser utilizados para a conexão paralela dos inversores, garantindo uma transmissão de dados confiável.

Conexão do Retificador

Se um Interruptor de Transferência Automática (ATS) estiver instalado no sistema:

• Um retificador de 220VAC/5VDC deve ser integrado.

• O retificador fornece um sinal de 5VDC ao inversor mestre quando o gerador é iniciado.

• Esse sinal permite que o sistema de inversores ajuste sua operação e previna o fluxo reverso de energia para o gerador.

Passos para Configurar o Inversor

Para sistemas off-grid e conectados à rede, os inversores devem ser configurados corretamente para garantir uma operação sem interrupções.

Configuração do Inversor para Operação Off-Grid

Para configurar o inversor para operação off-grid, siga estes passos:

1. Ativar o EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM Switch → ON

2. Configurar o Modo EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Wri_SYS → 3P_4W → Minimum

3. Configurar o Modo de Operação:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Mode Set → GEN

4. Configurar o Tipo de Medidor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Met Set → ADL400

5. Ajustar a Potência de Exportação:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Export Power → GEN MinP

(Valor recomendado: 30% da potência nominal do gerador)

6. Configurar o ID do Inversor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Integrated EPM ID Setting → 1-10

(O inversor com endereço "1" é automaticamente reconhecido como o inversor mestre.)

Cenário 2: Rede Disponível & ATS Utilizado

Siga estes passos para configurar o inversor:

1. Ativar o EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM Switch → ON

2. Configurar o Modo EPM:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Wri_SYS → 3P_4W → Unbalanced/Minimum

3. Configurar o Modo de Operação:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Mode Set → Auto

4. Configurar o Tipo de Medidor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → EPM-Mode → Met Set → ADL400

5. Ajustar a Potência de Exportação:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Export Power → Grid Exp P

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Export Power → GEN MinP

(Valor recomendado: 30% da potência nominal do gerador)

6. Configurar o ID do Inversor:

• Advanced Setting → EPM Setting → Integrated EPM Set → Integrated EPM ID Setting → 1-10

(O inversor com endereço "1" é automaticamente reconhecido como o inversor mestre.)

Observação: Se você estiver interessado nesta solução ou tiver qualquer dúvida, entre em contato conosco através do e-mail service@ginlong.com.

Conclusão

Para regiões com energia de rede instável ou para aplicações off-grid, integrar inversores FV em paralelo com geradores oferece uma solução energética prática e econômica. Ao aproveitar a energia solar e otimizar o uso do gerador, empresas e residências podem alcançar maior independência energética, reduzir custos e melhorar a sustentabilidade. À medida que a tecnologia avança, soluções como a integração FV + gerador da Solis estão tornando a energia limpa mais acessível e confiável para diversas aplicações.