BR112012003368B1 - Processo para detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua de um sistema fotovoltaico e sistema fotovoltaico - Google Patents
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Abstract
processo para detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua de um sistema fotovoltaico e sistema fotovoltaico a presente invenção refere-se a um processo para detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua de um sistema fotovoltaico, sendo que valores de uma corrente (idc) do percurso de corrente contínua são registrados durante um intervalo de tempo (7) que se repete, sendo formada uma média (8), bem como abrange um sistema fotovoltaico. para a detecção segura de arcos voltaicos com uma componente do sistema fotovoltaico durante os intervalos de tempo (7), valores de uma tensão (udc) do percurso de corrente contínua são captados, sendo formada uma média (8, 8') e baseado nas médias (8, 8') para a corrente (idc) e a tensão (udc) através de um processo de cálculo será calculado continuamente ao menos um sinal de detecção (9) e ao menos um limiar de detecção (10).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção: "PROCESSO PARA DETECÇÃO DE ARCOS VOLTAICOS EM UM PERCURSO DE CORRENTE CONTÍNUA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO E SISTEMA FOTOVOLTAICO".
[0001] A presente invenção refere-se um processo para detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua de um sistema fotovoltaico sendo que os valores de uma corrente do percurso de corrente contínua são registrados durante um intervalo de tempo que se repete, sendo formada uma média.
[0002] Da mesma maneira, a presente maneira abrange um sistema fotovoltaico com componentes para alimentar em uma rede de tensão alternada com um transformador CC-CC e um transformador CC-CA para transformação da tensão contínua, gerada por ao menos uma célula solar, com corrente contínua respectiva, em uma tensão alternada para alimentação na rede de tensão alternada e abrange também um conjunto de comando.
[0003] Arcos voltaicos de corrente contínua como arcos voltaicos em série ou arcos voltaicos em paralelo nos sistemas fotovoltaicos frequentemente resultam em incêndios perigosos e dispendiosos porque o material envolvente se incendeia em espaço de tempo muito curto. Os arcos voltaicos de corrente contínua por não possuírem uma passagem zero, não se autoextinguem. Portanto, é necessária uma detecção de arcos voltaicos.
[0004] A partir do documento WO 95/25374 A1 passou a ser conhecido um processo detecção para arcos voltaicos em série e paralelos. No caso, a unidade de detecção será unida com as linhas principais de corrente contínua do sistema fotovoltaico a fim de que possam ser detectadas alterações na tensão e, portanto, arcos voltaicos. A unidade de detecção é constituída de forma análoga e abrange especialmente dois circuitos oscilantes acoplados e indutivos, dois comparadores e um estágio de retardo de maneira que um separador de CC pode ser ativado e desativado na linha mestre de corrente contínua. Constitui desvantagem no caso que componentes adicionais de hardware para o processo da detecção precisam ser integrados no sistema fotovoltaico, com o que surgem custos adicionais. Da mesma maneira, constitui desvantagem de que essencialmente não são possíveis alterações ou adequações posteriores de parâmetros do processo de detecção.
[0005] Um outro processo de detecção para arcos voltaicos em série e paralelos passou a ser conhecido da patente europeia EP 1 796 238 A2 que é realizado com um módulo de software. Para detecção de um arco voltaico em série, em intervalos de tempo do percurso da corrente, será formada a média aritmética. Se a diferença das médias durante dois intervalos de tempo subsequentes ultrapassar um valor de limiar, será aumentado um contador. Permanecendo a diferença abaixo da voltagem do valor de limiar, o contador será diminuído. Um arco voltaico em série será detectado quando a posição do contador ultrapassar um determinado valor. Para detectar um arco voltaico paralelo em um intervalo de tempo será determinado o máximo e o mínimo do percurso da corrente e o diferencial será calculado. Se o diferencial for superior a um determinado valor de limiar, será aumentado mais um contador. Ficando a diferença abaixo do valor de limiar, este contador será diminuído. Um arco voltaico paralelo será detectado quando o nível do contador ultrapassar um determinado valor. Constitui desvantagem, no caso, que é levado em conta somente o percurso da corrente. Da mesma forma somente depois de várias alterações da corrente será detectado um arco voltaico de maneira que já pode surgir um dano. Também é desvantajoso que diferentes processos de detecção para arcos voltaicos em série e em paralelo são empregados.
[0006] O objeto da presente invenção reside em criar um processo acima mencionado e um sistema fotovoltaico também acima mencionado com os quais possa ser controlada a segurança de sistemas fotovoltaicos com uma componente do sistema fotovoltaico. As desvantagens de sistemas convencionais devem ser evitadas ou ao menos reduzidas.
[0007] No processo de acordo com a invenção, a tarefa é solucionada pelo fato de que durante os intervalos de tempo são registrados valores de uma tensão do percurso de corrente contínua sendo formada uma média e baseado nos valores das médias para corrente para tensão através de um processo de cálculo será calculado continuamente ao menos o sinal de detecção e ao menos um limiar de detecção, de uma maneira contínua.
[0008] Da mesma maneira, a tarefa da invenção será solucionada por um sistema fotovoltaico acima mencionado, no qual um conjunto medidor está previsto para medir a tensão contínua e a corrente contínua, e o conjunto de comando para a realização do processo de detecção acima mencionado é conformado de modo correspondente. [0009] Constitui uma vantagem neste caso e em relação às demais concretizações, que a detecção sempre será realizada em relação ao potencial de saída do retificador alternado porque a corrente e a tensão são registrados. Desta maneira, o processo de detecção pode diferenciar entre arcos voltaicos e alterações de radiações incidentes. Desta maneira, também serão reconhecidos arcos voltaicos com potenciai menores, com o que se verifica um reconhecimento prematuro dos arcos voltaicos. Também é vantajoso que a sensibilidade do processo pode ser regulada através de fatores de correção, podendo ser concretizada com um componente do sistema fotovoltaico, por exemplo, com o conjunto de comando do inversor. Desta maneira, o processo vantajosamente conformado em sentido digital poderá ser implementado por um update de software, por isso, também é logrado um remanejamento simples, ou seja, uma integração ao menos em um componente já existente do sistema fotovoltaico. Além disso, é vantagem o fato de o processo de detecção também poder ser realizado com uma taxa de exploração reduzida (até a faixa de centésimos-H-z). Desta maneira, precisam ser processados valores correspondentemente reduzidos de maneira que recursos existentes podem ser empregados, ou seja, os custos de componente podem ser mantidos em nível reduzido.
[00010] Outras vantagens podem ser depreendidas da descrição seguinte.
[00011 ] A presente invenção será descrita mais detalhadamente com base nos desenhos anexos e esquemáticos, sendo que as descrições contidas em toda a descrição podem ser transmitidas no mesmo sentido para idênticos componentes com idênticos números de referência. Além disso, também características individuais do exemplo de execução mostrado, ou seja, a partir dos diferentes exemplos mostrados, podem representar soluções específicas e soluções inventivas.
[00012] As figuras mostram: figura 1 - um diagrama em bloco esquemático de um sistema fotovoltaico; figura 2 - percursos temporais esquemáticos de corrente e de tensão de um sistema fotovoltaico para determinação das respectivas médias; figura 3 - percurso temporal esquemático da média e da média do tempo longo da tensão até o surgimento de um arco voltaico, bem como o resultante sinal de detecção; figura 4 - traçado temporal esquemático da média e da média do valor de tempo alongado da corrente até o surgimento de um arco voltaico, bem como o sinal de detecção resultante; figura 5 - esquematicamente um percurso temporal durante a detecção de um arco voltaico em série; figura 6 - esquematicamente um percurso de tempo durante a detecção de um arco voltaico paralelo; e figura 7 - esquematicamente os pontos de trabalho do inversor de um sistema fotovoltaico resultante em um arco voltaico. [00013] Verifica-se inicialmente que componentes idênticos do exemplo de execução recebem os mesmos números de referência. [00014] Baseados nas figuras 1 a 7 será descrito um processo para detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua de um sistema fotovoltaico.
[00015] No caso, a figura 1 apresenta um diagrama de bloco de um inversor 1 de uma instalação fotovoltaica para alimentação de uma tensão contínua de entrada Udc gerada com uma célula solar 2 com correspondente corrente continua de entrada e Idc em uma tensão alternada Uac que é alimentada em uma linha rede de corrente alternada 3, o que é oferecida a uma unidade consumidora. Esse sistema fotovoltaico além do inversor 1 pode ter outros componentes como, por exemplo, uma caixa de acoplamento e/ou semelhante dispositivo (não representado). O inversor 1 abrange um transformador CC-CC 4 que transforma a tensão contínua de entrada Udc em uma tensão contínua Udc adequada para o subsequente transformador CC-CA 5 do inversor 1. Pelo transformador de CC-CA 5 e um correspondente conjunto de comando 6, a tensão contínua Udc será transformada na tensão alternada Uac. De modo correspondente encontra-se entre a célula solar 2 e o inversor 1 (mostrado em forma de traços) o percurso de corrente contínua. Este reúne essencialmente todas as células solares 2 ligadas em paralelo e em série, por exemplo, em uma caixa de conexão, que está unida com o inversor 1. Por conseguinte, o percurso de corrente contínua abrange várias linhas e pontos de contato, sendo que para melhor visibilidade somente uma linha é representada.
[00016] Os pontos de contato podem, por exemplo, ser afrouxados por oscilações na temperatura envelhecimento, falhas de instalação e/ou atarraxamento-aperto deficiente e desta maneira podem surgir os chamados arcos voltaicos em série. Contrário a isto, resultam arcos voltaicos paralelos principalmente em virtude de deficiências ou danos do isolamento quando as linhas forem conduzidas lado a lado. Os arcos voltaicos surgem durante a operação do inversor 1 em virtude da corrente Idc que flui no percurso de corrente contínua e podem resultar em incêndios perigosos. Para evitar estas ocorrências, são empregados processos para detecção desses arcos voltaicos. No caso, valores da corrente Idc do percurso de corrente contínua serão registrados durante um intervalo de tempo 7 que se repete e a partir dos mesmos será formado para cada intervalo de tempo 7 uma média 8, 8' como pode ser visto na figura 2. A média atual 8, 8', ou seja, a média 8, 8' do último interno 7 será então comparada com a média 8, 8' do intervalo de tempo 7 anterior. De acordo com a invenção está agora previsto que durante os intervalos de tempo 7, os valores da tensão Udc e da corrente Idc do percurso de corrente contínua são registrados e é formada uma média 8, 8' e baseada nas médias 8, 8' para corrente Idc e tensão Udc, através de um processo de cálculo, um sinal de detecção 9 e um limiar de detecção 10 serão continuamente calculados. Pela comparação do sinal de detecção 9 com o limiar de detecção 10, será reconhecido um arco voltaico em série e/ou paralelo.
[00017] Como base para o processo da detecção servem os valore continuamente registrados na entrada da componente do sistema voltaico - como o inversor 1 - com um conjunto medidor para a tensão Udc e para a corrente Idc do percurso de corrente contínua. Estes valores medidos serão disponibilizados para o processo de cálculo, o qual, por exemplo, é realizado com o conjunto de comando 6 do inversor 1. Basicamente, o cálculo para a tensão Udc e a para a corrente Idc pode ser realizado da mesma maneira. Também é essencial para o processo da detecção que uma alteração da irradiação luminosa não seja detectada como arco voltaico. Um arco voltaico ocasiona um a única e rápida alteração da corrente Idc e da tensão Udc, ao passo que alterações na irradiação, em comparação, se produzem de forma lenta e contínua.
[00018] Um processo de detecção é iniciado após um processo de partida do inversor 1, sendo que os valores do processo da detecção com o processo da partida preferencialmente são recuados. O conjunto medidor fornece os valores continuamente medidos que são apresentados pelo processo de cálculo em intervalos de tempo 7 idênticos nos quais são subdivididos. A cada intervalo de tempo 7, os valores para a corrente Idc para a tensão Udc serão captados com uma frequência de rastreio sendo que os intervalos de tempo 7 apresentam uma duração definida, por exemplo, de 50 ms. Após um intervalo de tempo 7, a partir dos valores registrados no intervalo de tempo 7, será formada a média atual 8 da corrente Idc e a média atual 8' da tensão Udc conforme mostrado nos diagramas na figura 2. Pelo cálculo das médias 8, 8' serão compensadas de modo correspondente a alterações esporádicas. As médias 8, 8' da corrente Idc e da tensão Udc são desenhadas de modo tracejado dentro do intervalo de tempo 7. O percurso temporal dessas diferentes médias 8, 8' é representado com base em um exemplo nas figuras 3 e 4.
[00019] No próximo passo com o processo de cálculo, a partir das médias atuais 8, 8' e das médias 8, 8' do intervalo de tempo 7 precedente, ou seja, de duas médias 8, 8' subsequentes, será calculada uma média diferencial. Desta maneira, podem ser reconhecidas rápidas alterações entre dois intervalos de tempo 7.
[00020] Também as atuais médias 8, 8' para calcular as respectivas médias de tempo longo atual 11 são continuamente atualizadas. O traçado dos valores de médias de longo tempo 11,11' pode também ser visto nas figuras 3 e 4.
[00021 ] As médias de tempo longo 11,11' são calculadas a partir das médias 8, 8' atuais por meio de uma filtragem digital passa-baixo de maneira que a influência da média atual 8, 8' sobre a atual média de tempo longo 11, 11' é reduzida. Com constantes temporais adequadamente escolhidas, ou seja, coeficientes de filtro, poderá assim ser assegurado que arcos voltaicos podem ser diferenciados de alterações de radiação. A atual média de tempo longo 11,11' altera-se, portanto, em comparação com a alteração rápida da média 8, 8' essencialmente apenas de modo lento.
[00022] Serão calculados com o mesmo princípio também as respectivas médias diferenciais de tempo longo por uma filtração de passa-baixo digital com os mesmos coeficientes de filtro e com base nas médias diferenciais atuais correspondentes. De modo correspondente também aqui é reduzida a influência da respectiva média diferencial. Desta maneira, a média de diferencial de tempo longo se comporta da mesma maneira como um componente de retardo de maneira que este se altera mais lentamente do que a média diferencial. Por conseguinte, as médias diferenciais de tempo longo servem como medida para a intensidade da irradiação incidente com o que podem ser diferenciados arcos voltaicos de alterações na irradiação incidente.
[00023] Baseado nas médias diferenciais, nas médias de tempo longo 11, 11' e das médias diferenciais de tempo longo - que foram calculadas de modo correspondente na base da média 8,8' - poderá ser agora calculado tanto o sinal de detecção 9, como também um limiar de detecção 10.
[00024] Para o cálculo do sinal de detecção 9 será formado um valor da média diferencial de tempo longo e da média diferencial da tensão Udc - que corresponde a um sinal de detecção 9i para a tensão Udc - e com um valor formado da média diferencial de tempo longo e da média diferencial da corrente Idc - que corresponde ao sinal de detecção 9i para a corrente l=DC - sendo multiplicado. No caso, os valores constituem o diferencial entre a média do diferencial de tempo longo e a média do diferencial que foram calculados no mesmo momento. Daí, resulta uma diferença maior no caso de rápidas alterações da tensão Udc, ou seja, da corrente Idc- Isto ocorre porque alterações rápidas na média diferencial exercem efeitos muito mais nítidos do que na média diferencial de tempo longo. Também aqui fica assim assegurado que se trata de alterações curtas e rápidas, como isto ocorre na ignição de um arco voltaico. Tratando-se de alterações baseadas na intensidade da irradiação, isto terá idênticos efeitos sobre a média de tempo longo 11, 11' e a média 8, 8' porque estas alterações se produzem sobre um espaço de tempo mais longo de maneira que a diferença essencialmente é zero.
[00025] De acordo com as figuras 3 e 4 é representada uma alteração rápida no momento 12 baseado na média 8, 8' e na média de tempo longo 11, 11' de onde resultam os correspondentes sinais de detecção 9u, ou seja, 9i. De modo correspondente resulta nas alterações lentas nenhum sinal de detecção 9u, ou seja, 9i.
[00026] Pela multiplicação dessas duas diferenças, ou seja, dos sinais de detecção 9u e 9i da corrente Idc e da tensão Udc, a alteração será correspondentemente reforçada de maneira que um arco voltaico é rapidamente reconhecido. Resulta a partir de um cálculo deste tipo que essencialmente o sinal de detecção 9 é igual a zero, enquanto não se apresentarem alterações rápidas Udc e da corrente Idc no mesmo tempo. Isto quer dizer, portanto, que no caso de alterações lentas, a média diferencial de tempo longo e a média diferencial se comportam de modo idêntico de maneira que as suas diferenças e de modo correspondente o sinal de detecção 9 é igual a zero. Caso resulte, não obstante, por um arco voltaico incidente uma alteração rápida e no mesmo espaço de tempo, também se alterará o sinal de detecção 9 de forma nítida. Deste modo, o sinal de detecção 9 reflete essencialmente a alteração de potencial que descreve a perda de potencial baseado no arco voltaico.
[00027] Para efeito de cálculo do limiar de detecção 10, por outro lado, as médias de tempo longo 11 da corrente Idc e da tensão Udc que foram calculadas no mesmo momento serão multiplicadas. Desta maneira, o limiar de detecção 10 corresponde essencialmente ao potencial atual.
[00028] Com um cálculo deste tipo do sinal de detecção 9 e do limiar de detecção 10, estes são sempre adequados ao potencial de saída do inversor 1 porque são calculados continuamente com base na tensão Udc e da corrente Idc.
[00029] A fim de que em sequência possa ser detectado um arco voltaico, o sinal de detecção 9 deverá ultrapassar o limiar de detecção 10, como seja, no momento 12 de acordo com a figura 5 e 6. Para detectar um arco voltaico, a alteração do potencial teria de ultrapassar o potencial atual. Como isto não é possível será empregado, no mínimo, para calcular o limiar de detecção 10 ou o sinal de detecção 9, um fator de correção. Naturalmente tanto para o cálculo do limiar de detecção 10, como também para o cálculo do sinal de detecção 9 poderá ser usado um fator de correção de maneira multiplicada. No caso, o fator de correção para o sinal de detecção 9 apresenta um valor superior a 1 e o fato de correção para o limiar de detecção 10 apresenta um valor inferior a 1. Fica assim garantido que também arcos voltaicos com potencial reduzido - ou seja, com curto comprimento de arco voltaico -possam ser reconhecidos. Baseado nesses cálculos, o limiar de detecção 10 será adequado a lentas alterações da corrente Idc e da tensão Udc- Como o limiar de detecção 10 corresponde ao potencial atual, dependendo do potencial novamente da intensidade da irradiação, o limiar de detecção 10 é automaticamente adequado às particularidades atuais. Em caráter adicional, pelos respectivos fatores de correção, poderá ser adequada a sensibilidade da detecção dos arcos voltaicos, sendo que o fator de correção para o limiar de detecção 10 e o fator de correção para o sinal de detecção 9 são reciprocamente ajustados de modo correspondente.
[00030] Basicamente, para um arco voltaico em série e um arco voltaico paralelo, será usado um fator de correção diferente para calcular o respectivo limiar de detecção 10, de maneira que resulta um limiar de detecção 10s para um arco voltaico em série e um limiar de detecção 10p para um arco voltaico em paralelo. Para a detecção de um arco voltaico será usado no caso todo o sinal de detecção 9. Desta maneira, por um lado, poderá ser usado um processo de detecção conjunto para os dois tipos de arcos voltaicos e por outro lado também poderá ser viabilizado um reconhecimento do tipo do arco voltaico que se apresenta. Isto é atribuível a um comportamento diferenciado do sistema fotovoltaico no caso de um arco voltaico em série e de um arco voltaico em paralelo, com o que o inversor 1 altera o ponto de trabalho AP como mostra a figura 7.
[00031 ] Se no sistema fotovoltaico se apresentar um arco voltaico em série, será reduzida a tensão contínua de entrada Udc pela queda da tensão do arco voltaico, com o que o inversor 1 altera o seu ponto de trabalho AP para um ponto de trabalho APs baseado no arco voltaico em série. Desta maneira, é reduzido o potencial de saída, porém a operação do inversor 1 continua a ser possível. Contrário a uma alteração reduzida do ponto de trabalho AP no caso de um arco voltaico em série, modifica-se o ponto de trabalho AP no caso de um arco voltaico em paralelo de modo considerável. Tendo em vista que o arco voltaico em paralelo apresenta uma ação de incêndio em paralelo para com a entrada do inversor 1 com uma determinada tensão de arco voltaico menor, apresentando uma resistência de arco voltaico com reduzido índice ôhmico em relação à resistência do inversor, apenas uma reduzida parcela da corrente Idc flui até o inversor 1. Por conseguinte, altera-se o ponto de trabalho AP de acordo com a figura 7 de uma maneira acentuada, de maneira que resulta um ponto de trabalho APp baseado no arco voltaico em paralelo. Com um ponto de trabalho APp deste tipo não mais é possível uma operação útil do inversor 1.
[00032] A alteração da tensão e da corrente, portanto, em um arco voltaico paralelo é muito maior do que em um arco voltaico em série. Por conseguinte, o limiar de detecção 10p para um arco voltaico em paralelo também é maior do que o limiar de detecção 10s para um arco voltaico em série. Ultrapassando o sinal de detecção 9 o limiar de detecção 10s para o arco voltaico em série não para o limiar de detecção 10p para o arco voltaico em paralelo de acordo com a figura 5, então será detectado um arco voltaico em série. Caso pelo sinal de detecção 9 forem ultrapassados ambos os limiares de detecção 10s, 10p de acordo com a figura 6, será por outro lado detectado um arco voltaico em paralelo. De acordo com o processo de cálculo, o sinal de detecção 9, no caso de rápidas alterações de corrente e/ou de tensão, ou seja, do ponto de trabalho AP, passa a ser formado, sendo que no caso de alterações lentas do ponto de trabalho AP em virtude alterações da intensidade de irradiação, essencialmente não é formado um sinal de detecção 9.
[00033] Depois de que com o processo do cálculo ter sido calculado o sinal de detecção 9 e os limiares de detecção 10s e 10p, de acordo com o processo de detecção serão comparados entre si o sinal de detecção 9 e os limiares de detecção 10s/10p. Ultrapassando o sinal de detecção 9 ao menos um dos limiares de detecção 10s/10p terá surgido um arco voltaico. Isto quer dizer que foi detectado ou um arco voltaico em série ou um arco voltaico em paralelo. Uma diferença do tipo de arco voltaico é necessária porque após uma detecção também são necessárias medidas diferentes.
[00034] Se o processo de detecção for realizado em outro componente do sistema fotovoltaico que não o inversor 1 (conforme descrito), verifica-se uma comunicação correspondente deste outro componente com o inversor 1. A comunicação pode se verificar sem fio ou por fio (um sistema Bus próprio por modulação sobre percurso de corrente contínua etc.).
[00035] Na detecção de um arco voltaico em série, o inversor será de tal modo movido para um estado seguro em que essencialmente não mais é produzida corrente alternada. Por conseguinte, o fluxo de corrente no percurso de corrente contínua será interrompido e o arco voltaico se extingue. Se, ao contrário, for detectado um arco voltaico paralelo, o percurso de corrente contínua será fechado em curto por uma chave. Desta maneira, a tensão do arco voltaico passa essencialmente a ser zero, de maneira que o arco voltaico se extingue. Como chave pode ser usado no caso o transformador CC-CC 4 ou também uma outra chave específica ligada em paralelo com o inversor 1.
[00036] O processo de detecção descrito poderá também ser combinado com uma avaliação seletiva de frequência (por exemplo, por filtros digitais) e/ou com uma avaliação na faixa de frequência (por exemplo, transformação rápida Fourier). No caso, baseado na intensidade das parcelas espectrais no percurso da tensão Udc e/ou da corrente Idc serão gerados um sinal de detecção 9 adicional e um limiar de detecção 10 adicional, os quais podem ser combinados de modo correspondente aos resultados do processo de cálculo. Desta maneira, a confiabilidade será ainda mais intensificada.
[00037] Também poderá ser gerada uma mensagem de alarme que é transmitida pela internet, fonia móvel ou semelhante procedimento. [00038] Não sendo detectado um arco voltaico, permanecendo, portanto, o sinal de detecção 9 abaixo do limiar de detecção 10, o processo de detecção continua. Geralmente, o processo de detecção será realizado durante operação do inversor 1. O processo de detecção será iniciado após um processo de partida do inversor 1, de maneira que estão disponíveis na entrada do inversor 1, valores estáveis. [00039] Em intervalos de tempo definidos também poderá ser realizado um percurso de teste do processo de detecção. Neste caso, a função do processo de detecção será testada. Por exemplo, isto é realizado diretamente pelo inversor 1 ou por um aparelho externo, o que se realiza sendo que isto é realizado em um estado de descanso do sistema fotovoltaico. A marcha do teste se verifica, por exemplo, de tal modo que na entrada do inversor 1 são aplicados percursos de tensão e/ou de corrente que se alteram com velocidade variada e que, por exemplo, são gerados por um gerador de impulso, gerador de sinal ou semelhante unidade. Da mesma maneira estes percursos de tensão e/ou de corrente também poderiam ser simulados por determinados valores. Estes valores serão correspondentemente usados conforme o processo de detecção ao invés dos valores continuamente medidos pela corrente bc e pela tensão Udc- As amplitudes desses traçados são adequadas de modo correspondente ao potencial de saída do inversor 1. Os percursos serão alterados com uma frequência correspondente de maneira que tanto podem ser simuladas alterações lentas como também rápidas. Por conseguinte, no caso de reduzidas frequências dos percursos não poderá ser detectado um arco voltaico porque isso correspondería a uma alteração da intensidade da irradiação incidente, sendo que no caso de frequências mais altas seria detectado um arco voltaico. Pela escolha adequada da amplitude também poderá ser examinado se o processo da detecção pode diferenciar entre arcos voltaicos em série e arcos voltaicos paralelos.
REIVINDICAÇÕES
Claims (14)
1. Processo para detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua de um sistema fotovoltaico, sendo que valores de uma corrente (Idc) do percurso de corrente contínua são registrados durante um intervalo de tempo (7) que se repete, e é formada uma média (8) da corrente (Idc), caracterizado pelo fato de que durante os intervalos de tempo (7) são registrados valores de uma tensão (Udc) do percurso de corrente contínua e é formada uma média (8') da tensão (Udc), a partir das respectivas médias (8, 8') da corrente (Idc) e da tensão (Udc) são calculadas médias diferenciais e médias de tempo longo (11, 11’) da corrente (Idc) e da tensão (Udc), a partir das médias diferenciais (8, 8’) atuais da corrente (Idc) e da tensão (Udc) são calculadas médias diferenciais de tempo longo da corrente (Idc) e da tensão (Udc), e sendo que, com base nas médias (8, 8’), médias diferenciais, médias de tempo longo (11, 1Γ) e médias diferenciais de tempo longo para a corrente (Idc) e a tensão (Udc), pelo menos um sinal de detecção (9) e pelo menos um limiar de detecção (10) são continuamente calculados através de um processo de cálculo, no qual, a partir da média diferencial de tempo longo (11, 11’) e da média diferencial da tensão (Udc), é formado um valor, e com um valor formado a partir da média diferencial de tempo longo e da média diferencial da corrente (Idc) sendo multiplicado para a formação do sinal de detecção (9).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as médias de tempo longo (11, 11’) da corrente (Idc) e da tensão (Udc) são calculadas através de filtração digital passa-baixo a partir das respectivas médias (8, 8’) da corrente (Idc) e da tensão (Udc).
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as médias diferenciais de tempo longo da corrente (bc) e da tensão (Udc) são calculadas através de filtração digital passa-baixo a partir das respectivas médias diferenciais da corrente (bc) e da tensão (Udc).
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que após cada intervalo de tempo (7), o sinal de detecção (9) e o limiar de detecção (10) são calculados, baseado na média diferencial, na média de tempo longo (11, 11') e na média diferencial de tempo longo da respectiva corrente (bc) e da tensão (Udc).
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os valores do sinal de detecção (9) são multiplicados com um fator de correção superior a 1.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as médias de tempo longo (11, 1Γ) da corrente (bc) e da tensão (Udc) são multiplicados para a formação do limiar de detecção (10).
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o limiar de detecção (10) para o reconhecimento de um arco voltaico em série é multiplicado com um fator de correção inferior a 1.
8. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o limiar de detecção (10) para o reconhecimento de um arco voltaico em paralelo é multiplicado com um fator de correção inferior a 1.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é detectado um arco voltaico quando o limiar de detecção (10) for ultrapassado pelo sinal de detecção (9), sendo feita uma diferenciação entre um arco voltaico em série e um arco voltaico paralelo.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que após a detecção de um arco voltaico este será extinto.
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que para a extinção do arco voltaico paralelo, o percurso da corrente contínua é fechada em curto com uma chave e para a extinção do arco voltaico em série, o fluxo da corrente no percurso da corrente contínua é interrompido.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a função do processo de detecção é verificada com um teste.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o processo de detecção é ativado após um processo de partida do sistema fotovoltaico.
14. Sistema fotovoltaico com componentes para alimentação em uma rede de tensão alternada (3), com um transformador CC-CC (4) e um transformação CC-CA (5) para transformação da tensão contínua (Udc), gerada por ao menos uma célula solar (2), com corrente contínua correspondente (Idc) em uma tensão alternada (Uac) para alimentação na rede de tensão alternada (3) e um conjunto de comando (6) caracterizado pelo fato de que está previsto um conjunto de medição da tensão contínua (Udc) e da corrente contínua (Idc) e o conjunto de comando (6) é conformado para realização do processo de detecção de arcos voltaicos em um percurso de corrente contínua do sistema fotovoltaico, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
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