Como configurar os parâmetros de conexão à rede do inversor para conformidade com a INMETRO no Brasil em clusters residenciais?

Compreendendo o Panorama Regulatório da Energia Solar no Brasil

O Brasil consolidou-se como um dos mercados de energia solar de mais rápido crescimento no mundo, impulsionado pela abundância de luz solar e por políticas favoráveis de compensação de energia. No entanto, ingressar nesse mercado ou executar projetos residenciais em larga escala exige estrita conformidade com os padrões nacionais de qualidade e segurança. O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) é o órgão regulador responsável pela certificação de equipamentos elétricos no Brasil. Para inversores solares conectados à rede utilizados em conjuntos residenciais, a conformidade com a Portaria INMETRO 140/2022 (que substituiu a Portaria 004/2011) é obrigatória. Essa certificação garante que os inversores operem com segurança, protejam a rede elétrica local e mantenham a qualidade da energia para os usuários finais. Para gestores de compras B2B e empresas de engenharia, aquisição e construção (EPC), configurar corretamente esses inversores é fundamental para a aprovação do projeto e sua confiabilidade a longo prazo.

Os agrupamentos residenciais representam um desafio único para sistemas solares conectados à rede. Quando dezenas ou centenas de residências em uma área geográfica próxima exportam energia simultaneamente, a rede local de distribuição de baixa tensão sofre elevação de tensão e distorção harmônica. Para evitar instabilidade da rede e possíveis blecautes, as concessionárias locais exigem a aplicação rigorosa dos parâmetros INMETRO. Este guia descreve como configurar essas configurações essenciais nos inversores grid-tie JYINS para garantir plena conformidade e integração perfeita à rede.

Parâmetros principais de suporte à tensão e à frequência

O foco principal da conformidade com o INMETRO é o comportamento do inversor durante flutuações de tensão e frequência da rede. Os inversores devem permanecer conectados durante transientes menores, mas se desconectar rapidamente caso a rede ultrapasse os limites seguros de operação. Esses limites são definidos pelas normas brasileiras de rede e verificados por meio de ensaios realizados pelo INMETRO.

Configurações de proteção contra sobretensão:

• Nível de Sobretensão 2 (OVP2): Este é o limite superior absoluto, normalmente definido em 110% a 115% da tensão nominal (por exemplo, 242 V para uma rede de 220 V). O inversor deve se desconectar em menos de 0,2 segundo caso a tensão atinja este nível.
• Nível de Sobretensão 1 (OVP1): Definido aproximadamente em 105% a 110% da tensão nominal (por exemplo, 231 V a 242 V). Ao inversor é permitido um tempo de desligamento ligeiramente maior, normalmente de 1 a 2 segundos, para suportar sobretensões momentâneas.
• Nível de Subtensão 1 (UVP1): Definido em aproximadamente 80% da tensão nominal (por exemplo, 176 V). O inversor deve desligar-se em até 2 segundos.
• Nível de Subtensão 2 (UVP2): Definido em 50% a 70% da tensão nominal. É exigida uma desconexão imediata, normalmente em até 0,1 a 0,2 segundo, pois isso indica uma falha grave na rede local.

Configurações de Proteção contra Frequência:

• Sobrefrequência (OFP): A frequência nominal da rede no Brasil é de 60 Hz. O limite superior de desligamento é definido em 62 Hz, com um tempo obrigatório de desconexão inferior a 0,2 segundo.
• Subfrequência (UFP): O limite inferior de disparo é definido em 57,5 Hz, exigindo também um disparo rápido dentro de 0,2 segundo.

Ao configurar os inversores JYINS para clusters residenciais, esses parâmetros podem ser definidos por meio da interface LCD local ou remotamente por meio da plataforma de monitoramento. É fundamental selecionar o modelo padrão da rede elétrica do Brasil, que carrega automaticamente esses valores de limiar. Isso minimiza erros de configuração manual durante a comissionamento.

Proteção contra Ilhamento e Dinâmica de Reconexão

A proteção contra ilhamento é um recurso crítico de segurança que impede que o inversor injete energia em uma porção localizada da rede elétrica quando o fornecimento da concessionária é interrompido. Isso é essencial para proteger os técnicos da concessionária que possam estar realizando manutenção em linhas que supõem estar desenergizadas. A INMETRO exige uma detecção ativa robusta contra ilhamento, conforme a norma ABNT NBR IEC 62116.

Os inversores JYINS empregam técnicas de desvio ativo de frequência e variação de potência reativa para detectar condições de ilhamento em até 2 segundos. Em agrupamentos residenciais, onde múltiplos inversores estão conectados ao mesmo transformador, existe o risco de que os sinais ativos antilhamento interfiram uns com os outros, resultando na falha na detecção de uma ilha. Para mitigar esse risco, os inversores JYINS utilizam algoritmos sincronizados de desvio de frequência que garantem que todas as unidades na mesma rede operem em harmonia, identificando rapidamente qualquer desconexão da rede.

Assim que a rede for restaurada e a tensão e a frequência retornarem aos limites normais de operação, o inversor não deve se reconectar imediatamente. O INMETRO exige um tempo de atraso para reconexão (também denominado tempo de observação) de 180 segundos (3 minutos). Durante esse período, o inversor deve monitorar continuamente a rede para garantir sua estabilidade. Se os parâmetros da rede permanecerem estáveis durante os 180 segundos inteiros, o inversor poderá aumentar gradualmente sua exportação de potência. A taxa de aumento também é limitada a um gradiente suave de potência no início da operação, tipicamente 10% da capacidade nominal por minuto, para evitar variações bruscas de tensão na rede residencial.

Atenuação da Elevação de Tensão em Agrupamentos Residenciais

Um dos problemas mais comuns em condomínios residenciais brasileiros é a elevação da tensão. Como as linhas de distribuição em baixa tensão em áreas residenciais frequentemente apresentam alta impedância, a exportação de grandes quantidades de energia solar eleva o nível local de tensão. Se a tensão ultrapassar o limiar OVP1, os inversores serão desligados, resultando em perda de geração e reclamações dos proprietários.

Para resolver esse problema, os inversores JYINS compatíveis com a norma INMETRO oferecem funções avançadas de qualidade de energia, especificamente controle Volt-VAr e Volt-Watt:

• Controle Volt-VAr: Essa função permite que o inversor absorva potência reativa quando a tensão da rede aumenta, o que efetivamente ajuda a reduzir a tensão. Inversamente, se a tensão cair, o inversor pode injetar potência reativa para elevá-la. Ao habilitar a curva Volt-VAr, o inversor estabiliza dinamicamente a tensão local da linha sem reduzir a saída de potência ativa.
• Controle Volt-Watt: Se o controle Volt-VAr for insuficiente e a tensão continuar se aproximando do limite de disparo, o controle Volt-Watt reduz ativamente a saída de potência ativa do inversor. Trata-se de uma medida extrema para evitar que o inversor seja totalmente desconectado da rede. Isso mantém o inversor operando com uma saída reduzida, preservando a disponibilidade do sistema e protegendo a rede local.

Os desenvolvedores B2B devem trabalhar em estreita colaboração com engenheiros das concessionárias para modelar o agrupamento residencial e programar as inclinações específicas dessas curvas de resposta à tensão nos inversores JYINS antes da colocação em serviço.

Práticas recomendadas para colocação em serviço e inspeção pela concessionária

Após configurar os parâmetros de conexão à rede, a fase de colocação em serviço é crucial para obter a aprovação final da concessionária (Parecer de Acesso). As distribuidoras brasileiras, como Enel, CPFL e Neoenergia, exigem comprovação abrangente de conformidade antes de substituir o medidor tradicional de energia elétrica por um medidor bidirecional.

Lista de verificação passo a passo para instaladores B2B:

• Verificação do Firmware: Certifique-se de que o inversor está executando a versão mais recente do firmware certificada pelo INMETRO, conforme listado no certificado de conformidade do INMETRO.
• Bloqueio de Parâmetros: Uma vez definidos os parâmetros, eles devem ser protegidos por senha para impedir modificações não autorizadas por usuários finais.
• Teste de Campo: Realize um teste manual de desconexão da rede para verificar se o inversor é desligado dentro do limite de 2 segundos e não se reconecta antes de decorridos os 180 segundos de atraso.
• Preparação de Documentos: Forneça à concessionária elétrica o certificado INMETRO do inversor, o relatório de testes com os parâmetros configurados e a ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) assinada por um engenheiro brasileiro registrado.

Ao adquirir inversores JYINS, totalmente certificados e projetados levando em consideração os desafios da rede elétrica brasileira, distribuidores B2B podem oferecer a seus clientes um caminho simplificado para a aprovação de projetos, garantindo agrupamentos residenciais solares de alto desempenho e plenamente conformes em todo o Brasil.