Com configurar els paràmetres de connexió a la xarxa de l’inversor per complir la normativa INMETRO al Brasil en grups residencials?

Comprendre el marc regulador de l'energia solar al Brasil

El Brasil s'ha consolidat com un dels mercats d'energia solar de més ràpid creixement del món, impulsat per una lluminositat abundant i per polítiques favorables de compensació neta. No obstant això, l'entrada en aquest mercat o la realització de projectes residencials a gran escala requereix el compliment estricte de les normes nacionals de qualitat i seguretat. L'Institut Nacional de Metrologia, Qualitat i Tecnologia (INMETRO) és l'òrgan regulador responsable de la certificació d'equipaments elèctrics al Brasil. Per als inversors solars connectats a la xarxa utilitzats en grups residencials, és obligatori complir la Portaria INMETRO 140/2022 (que va substituir la Portaria 004/2011). Aquesta certificació assegura que els inversors funcionin de forma segura, protegeixin la xarxa elèctrica local i mantinguin la qualitat de l'energia per als usuaris finals. Per als responsables de compres B2B i per a les empreses d'enginyeria, adquisició i construcció (EPC), configurar correctament aquests inversors és fonamental per obtenir l'aprovació del projecte i garantir-ne la fiabilitat a llarg termini.

Els grups residencials representen un repte únic per als sistemes solars connectats a la xarxa. Quan desenes o centenars d'habitatges d'una àrea geogràfica pròxima exporten energia simultàniament, la xarxa local de distribució de baixa tensió experimenta una pujada de tensió i distorsió harmònica. Per evitar la inestabilitat de la xarxa i possibles tallades de subministrament, les empreses elèctriques locals exigeixen l’aplicació estricta dels paràmetres INMETRO. Aquesta guia explica com configurar aquests paràmetres essencials als inversors JYINS connectats a la xarxa per garantir el compliment complet i una integració perfecta a la xarxa.

Paràmetres fonamentals de suport de tensió i freqüència

L’objectiu principal del compliment de la normativa INMETRO és el comportament de l’inversor davant fluctuacions de tensió i freqüència de la xarxa. Els inversors han de mantenir-se connectats durant transitoris menors, però han de desconnectar-se ràpidament si la xarxa supera els límits segurs d’operació. Aquests límits estan definits per les normatives brasilianes de xarxa i es verifiquen mitjançant les proves INMETRO.

Configuracions de protecció contra sobretensió:

• Nivell de sobretensió 2 (OVP2): Aquest és el límit superior absolut, normalment establert entre el 110 % i el 115 % de la tensió nominal (per exemple, 242 V per a una xarxa de 220 V). L’inversor ha de desconnectar-se en menys de 0,2 segons si la tensió arriba a aquest nivell.
• Nivell de sobretensió 1 (OVP1): Establert aproximadament entre el 105 % i el 110 % de la tensió nominal (per exemple, 231 V a 242 V). L’inversor pot tardar una mica més a desconnectar-se, normalment entre 1 i 2 segons, per suportar augmentos temporals de tensió.
• Nivell de subtensió 1 (UVP1): Establert aproximadament al 80 % de la tensió nominal (per exemple, 176 V). L’inversor ha de desconnectar-se en un màxim de 2 segons.
• Nivell de subtensió 2 (UVP2): Establert entre el 50 % i el 70 % de la tensió nominal. Cal una desconnexió immediata, normalment en 0,1 a 0,2 segons, ja que això indica una falla greu a la xarxa local.

Paràmetres de protecció de freqüència:

• Sobrefreqüència (OFP): La freqüència nominal de la xarxa al Brasil és de 60 Hz. El límit superior de desconnexió està establert a 62 Hz, amb un temps obligatori de desconnexió inferior a 0,2 segons.
• Freqüència inferior (UFP): El límit inferior de disparo es configura a 57,5 Hz i també exigeix un disparo ràpid dins dels 0,2 segons.

Quan es configuren els invertidors JYINS per a grups residencials, aquests paràmetres es poden establir mitjançant la interfície LCD local o de forma remota a través de la plataforma de monitorització. És fonamental seleccionar la plantilla de norma de xarxa del Brasil, que carrega automàticament aquests valors llindar. Això minimitza els errors de configuració manual durant la posada en servei.

Protecció contra l’illesa i dinàmica de reconexió

La protecció contra l’illesa és una característica de seguretat essencial que impedeix que l’inversor injecti potència en una porció localitzada de la xarxa quan es perd l’alimentació de la companyia elèctrica. Això és fonamental per protegir els treballadors de la companyia elèctrica que podrien estar realitzant tasques de manteniment en línies que suposen desenergitzades. INMETRO exigeix una detecció activa robusta contra l’illesa, d’acord amb la norma ABNT NBR IEC 62116.

Els inversors JYINS utilitzen tècniques de desplaçament actiu de freqüència i de variació de potència reactiva per detectar condicions d’illotament en menys de 2 segons. En grups residencials on diversos inversors estan connectats al mateix transformador, hi ha el risc que els senyals actius antillotament interferiscan entre ells, cosa que pot provocar una manca de detecció de l’illotament. Per mitigar aquest risc, els inversors JYINS utilitzen algorismes de desplaçament de freqüència sincronitzats que asseguren que totes les unitats connectades a la mateixa xarxa treballin de forma coordinada, identificant ràpidament qualsevol desconnexió de la xarxa.

Un cop la xarxa s’hagi restablert i la tensió i la freqüència hagin tornat als límits normals de funcionament, l’inversor no ha de reconnectar-se immediatament. INMETRO exigeix un temps de retard per a la reconexió (també conegut com a temps d’observació) de 180 segons (3 minuts). Durant aquest període, l’inversor ha de monitoritzar contínuament la xarxa per assegurar-ne l’estabilitat. Si els paràmetres de la xarxa romanen estables durant els 180 segons sencers, es permet que l’inversor incrementi progressivament l’exportació de potència. La velocitat d’aquest augment també està limitada a un gradient suau de potència d’arrencada, normalment del 10 % de la potència nominal per minut, per evitar salts sobtats de tensió a la xarxa residencial.

Atenuació de l’augment de tensió en grups residencials

Un dels problemes més habituals en els grups residencials brasilers és l’augment de tensió. Com que les línies de distribució de baixa tensió en àrees residencials solen tenir una impedància elevada, l’exportació de grans quantitats d’energia solar fa pujar el nivell local de tensió. Si la tensió supera el llindar OVP1, els inversors es desconnectaran, provocant pèrdues de generació i queixes dels propietaris.

Per resoldre aquest problema, els inversors JYINS compatibles amb la normativa INMETRO incorporen funcions avançades de qualitat de potència, concretament el control Volt-VAr i Volt-Watt:

• Control Volt-VAr: Aquesta funció permet que l’inversor absorbeixi potència reactiva quan la tensió de la xarxa puja, cosa que ajuda eficaçment a reduir-la. Per contra, si la tensió baixa, l’inversor pot injectar potència reactiva per augmentar-la. Mitjançant l’activació de la corba Volt-VAr, l’inversor estabilitza dinàmicament la tensió local de la línia sense reduir la potència activa generada.
• Control Volt-Watt: Si el control Volt-VAr no és suficient i la tensió continua aproximant-se al límit de desconnexió, el control Volt-Watt redueix activament la potència activa de sortida de l’inversor. Aquesta és una mesura extrema per evitar que l’inversor es desconecti completament. Manté l’operació de l’inversor a una sortida reduïda, preservant la disponibilitat del sistema i protegint la xarxa local.

Els desenvolupadors B2B han de treballar estretament amb els enginyers de les companyies elèctriques per modelar el grup residencial i programar les pendents específiques d’aquestes corbes de resposta de tensió als inversors JYINS abans de la posada en servei.

Millors pràctiques per a la posada en servei i la inspecció per part de la companyia elèctrica

Després de configurar els paràmetres de connexió a la xarxa, la fase de posada en servei és crucial per obtenir l’aprovació final de la companyia elèctrica (Parecer de Acesso). Les empreses distribuïdores brasileres, com ara Enel, CPFL i Neoenergia, exigeixen una prova exhaustiva de conformitat abans de substituir el comptador elèctric tradicional per un comptador bidireccional.

Llista de comprovació pas a pas per als instal·ladors B2B:

• Verificació del firmware: Assegureu-vos que l'inversor funciona amb la versió més recent del firmware certificada per INMETRO, tal com apareix a la certificació de conformitat d'INMETRO.
• Bloqueig de paràmetres: Un cop configurats els paràmetres, s'han de protegir amb contrasenya per evitar modificacions no autoritzades per part dels usuaris finals.
• Proves in situ: Realitzeu una prova manual de desconnexió de la xarxa per verificar que l'inversor es desconnecta dins del límit de 2 segons i no es torna a connectar abans que hagi transcorregut el retard de 180 segons.
• Preparació de la documentació: Lliureu a l'empresa distribuïdora la certificació d'INMETRO de l'inversor, l'informe de proves que mostri els paràmetres configurats i l'ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) signada per un enginyer brasiler registrat.

Mitjançant la font d’invertidors JYINS, que estan totalment certificats i dissenyats tenint en compte els reptes de la xarxa brasilera, els distribuïdors B2B poden oferir als seus clients un camí fluid per a l’aprovació del projecte, assegurant grups solars residencials d’alt rendiment i conformes a la normativa a tot el Brasil.