Impianti Fv Interconnessi In Rete - Problema Delle Sovratensioni

[Elettroplc]

>>> Riporto qui sotto un link della Power One, inerente le problematiche degli inverter interfacciati in rete, in relazione al condizionamento in ordine alla sovratensione indotta in determinate condizioni di carico, e che può provocare l'allarme dell'inverter.

Spero sia utile per chi ha a casa un impianto FV connesso in rete e per chi vuole approfondire l'argomento.

E' un aspetto che avevo sottovalutato anche io, ma spulciando dei folder per adottare una soluzione ad un problema riportato in altro post su questo fourm, ho letto con interesse questa guida tecnica della power-One, spero sia questa la sezione giusta, buona lettura.

http://it.power-one.com/sites/power-one.com/files/documents/renewable-energy/tech-note/inv_str-all_w003_troubleshooting_it_rev2013-04-23.pdf

[Mauro_sgv]

Per il lavoro che faccio trovo TANTI, TROPPI impianti FV che entrano in blocco per tensione troppo elevata.

Occorre precisare che TUTTI gli inverter che entrano in blocco sono SOLO quelli MONOFASI, mai quelli trifasi. E non è un caso. Ma di questo dovremmo aprire una nuova discussione. Per chi non lo sapesse, il problema "caduta di tensione" è ben 6 (sei) volte maggiore nel monofase, rispetto a pari potenza nel trifase.

I consigli della Power-One, meglio ancora la modifica che hanno fatto ai loro inverter, che riduce la tensione anche se a al costo di una parziare immissione in rete rispetto al disponibile (è meglio produre di meno che entrare in blocco e non produrre niente).

Relativamente alla possibilità di ottenere un piccolo abbassamento della tensione in partenza, modificando lo sfasamento della corrente erogata dall'inverter, normalmente VINCOLATA a cosfi=1, ci andrei piano. Bisogna infatti tenere presente che ogni variazione CENTESIMALE del cosfi, provoca un abbassamento del rendimento di 1 punto percentuale. Tanto per avere un'idea, se lo sfasamento della corrente prodotta non fosse vincolata, per un cosfi normale di casa pari a 0,9 avremmo un abbassamente di ben il 10% !!!! Infatti, tale corrente, di tale potenza, di tale energia, proviene comunque dalla energia disponibile sulla linea CC dai campo fotovoltaico.

Fatta questa lunga premessa volevo suggerire un rimedio più ... fine: uno "sfasatore automatico" (un rifasatore automatico al contrario, che si inserisca quando la tensione arriva al limite), costituito da una batteria di condensatori, di potenza reattiva PARI alla massima potenza ATTIVA generata dall'impianto. Vi ho detto la sintesi, ora vi spiego la tesi.

Vi siete chiesti chi alimenta la componente reattiva induttiva dei carichi di casa, se la corrente dell'inverter è bloccata a cosfi=1 ?????

Risposte possibili:

1 - Nessuno

2 - L'Enel

3 - L'inverter

4 - La Power-One

La risposta esatta è la 2 !

Questo significa che nella rete dell'Enel circolerà la vostra corrente immessa, quale differenza vettoriale ma anche algebrica (cosfi=1) tra la corrente prodotta e la corrente autoconsumata.

Sulla rete Enel circolerà anche una corrente induttiva in prelievo, che si troverebbe sfasata di 90° IN RITARDO (convenzionale) rispetto ad una ipotetica componente attiva della corrente in prelievo, che però non c'è, ovvero, sfasata di 90° IN ANTICIPO rispetto alla corrente immessa in rete, la quale, si trova in perfetta opposizione di fase alla ipotetica componente attiva della corrente in prelievo (che non c'è).

Tutti sappiamo che l'innalzamento della tensione è causata dalla caduta di tensione che la corrente immessa provoca nella linea dell'Enel.

Tutti sappiamo che il problema si manifesta maggiormente nei momenti di massima produzione SOLO se concomitanti con una assenza o minimo autoconsumo (vedi nete Power-One). Io aggiungerei che diventa PROBLEMATICA solo con inverter MONOFASE.

Se approfondiamo vediamo che la caduta di tensione è causata da 2 componenti vettoriali, sfasate di 90° tra loro(_|), costituite una dalla RESISTENZA_di_linea*corrente_immessa, l'altra dalla REATTANZA_INDUTTIVA_di_linea*corrente_immessa. Il risultante valore della caduta di tensione è la loro somma vettoriale, il cui valore può può essere facilmente determinato col teorema di Pitagora, dove il triangolo rettangolo è composto dai 2 cateti, costituiti delle 2 componeti, e l'ipotenusa, costituita dal valore della caduta di tensione.

Ho fatto questo dettaglio perchè è indispensabile capire che in un triangolo rettangolo, l'ipotenusa è SEMPRE magiore di ognuno dei cateti.

Ora veniamo al dunque (finalmente!).

La batteria di condensatori inserita quando la tensione raggiunge il limite, di potenza reattiva pari alla potenza attiva immessa, genera nella rete dell'Enel una corrente capacitiva, e che si somma vettorialmete alla corrente immessa in rete, ANNULLANDO TOTALMENTE LA COMPONENTE INDUTTIVA DELLA CADUTA DI TENSIONE. Vale a dire, riferendoci al nostro originale triangolo rettangolo, SPARISCE il cateto della componente reattiva. Così, il valore risultante della caduta di tensione coincide ora al vecchio cateto più lungo, DI VALORE INFERIORE alla vecchia ipotenusa. (che fatica!)

Ma ... in soldoni, quanto si guadagna ?

considerando che la maggior parte delle linee dell'Enel nelle zone rurali, dove le linee sono più lunghe, sono fatte di CAVO AEREO, faccio i conti con questo. Dal costruttore dei cavi Enel (io ho preso la Prismyan) si raccolgono i valori di resistenza e di reattanza induttiva unitaria, che hanno tra loro un rapporto di circa 0,87/0,11=resistenza/induttanza. Se ne deduce (col teorema di Pitagora) che, azzerando la componente reattiva della caduta di tensione, si ottiene una riduzione di questa pari a circa il 20%.

Quindi, ipotizzando una tensione in cabina Enel di 230V, una tensione limite al produttore di 253V, con una caduta di tensione di circa 23V, questa si abbassa a circa 18-19V, riportando la tensione al produttore a circa 248-249 Volt.

Questa è la teoria, ma in pratica è sufficiente ottenere qualche Volt.

Volevo dire qualcosa anche sulla criticità dei monofasi, ma mi accorgo di essere stato abbastanza lungo.

Chiedo scusa a chi sono riuscito solo ad annoiare, sono contento per gli altri che sono riuscito ad incuriosire.

Ricordate che la batteria di condensatori deve essere inserita SOLO in prossimità della tensione di blocco e che deve avere un valore in potenza PARI alla potenza massima del FV. Se vi stupite che una sia espressa in kVAR e l'altra in kW, rileggete l'articolo.

Saluti

[Elettroplc]

Bravo...è un argomento che pochi trattano e conoscono...nell'opuscolo Asita sulla strumentazione per il Fv c'e' un esempio empirico: Nel settore terziario-industriale, gli impianti FV posti a copertura non garantiscono lo sconto sulla bolletta promesso dagli installatori, mentre in bolletta - i proprietari si trovano delle penalio esorbitanti sui kWhr assorbiti dalal rete...< e tutti si chidono..ma come mai..? io ho l'impianto FV e pago di più>

E' chiaro che, non sanno della potenza reativa che loro consumano e prelevano dalla rete, e nelle bollette porta le sanzioni per la potenza reattiva all'indice masssimo.

Io sinceramente, con il FV associerei ad esso un modulo di rifasamento per l'impainto domestico ormai i prezzo sono sostenibili.

E' una bella rogna...o gatta da pelare...