Distorção Harmônica de Corrente em Inversores Fotovoltaicos Conectados à Rede

Felipe de C. Castro¹; Bernardo P. de Alvarenga¹; Sérgio P. Pimentel¹; Enes G. Marra¹

¹ UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

Resumo

A potência produzida pelo inversor depende diretamente da irradiância solar em W/m2 diponível nos módulos do gerador fotoltaico. A distorção harmônica total de corrente (DHTi), produzida por inversores de sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR) da concessionária deve obedercer às recomendações estabelecidas pelas Normas ABNT NBR 16149:2013, IEC 61000-3-2, IEC 61000-3-4, IEEE 1547-2003 e IEEE 519-2014. Há relatos experimentais da ocorrência de elevados valores percentuais de DHTi durante a operação dos inversores fotovoltaicos sob condição de carregamento leve. Tendo-se em conta a importância da qualidade da energia elétrica no ponto de acoplamento dos SFCRs, é relevante investigar a contribuição do conteúdo harmônico de corrente produzido por conversores fotovoltaicos. Os valores absolutos em ampères, das correntes harmônicas sob carregamento leve são inferiores aos valores das correntes harmônicas sob operação em potências próximas à nominal, apesar de que as DHTis sejam superiores sob carregamento leve. Este artigo relata o estudo da distorção harmônica de corrente produzida por um inversor fotovoltaico monofásico de 4,4 kW de potência nominal que realiza a conexão entre um gerador fotovoltaico de 4,7 kWp e as instalações elétricas da Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação (EMC) da Universidade Federal de Goiás (UFG), em função do carregamento do inversor. Este estudo estabeleceu, através de medições nas instalações, a relação entre a DHTi e correntes harmônicas de 3ª e 5ª ordens em função da irradiância solar e também a relação da DHTi em função da potência de carregamento do inversor. As dispersões das correntes harmônicas de 3ª e 5ª ordens em função da irradiância solar foram também determinadas por medição e obtiveram-se os polinômios que representam estas relações. Ao final, constatou-se que o inversor investigado atende aos limites estabelecidos nas normas.

Palavras-chave: Distorção Harmônica Total de Corrente; Inversor Fotovoltaico; Irradiância Solar; Microgeração distribuída; Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede