Análise da qualidade de energia elétrica de sistemas fotovoltaicos de geração distribuída em unidades prossumidoras residenciais

Abstract

A participação da energia solar fotovoltaica na matriz energética brasileira, embora pequena, vem crescendo exponencialmente nos últimos anos. Em 2012, a ANEEL publicou a primeira Resolução Normativa (RN) n° 482, que regulamentava o processo de Geração Distribuída (GD) no Brasil, possibilitando a geração de energia elétrica em prossumidores a partir do sistema de compensação. Atualmente essa resolução foi atualizada com a inserção de novas modalidades estabelecidas pela RN n° 687/2015. Segundo a Associação Brasileira de Geração Distribuída (ABGD) entre julho e agosto de 2017 existiam 13.321 sistemas de GD instalados no Brasil, sendo que desse montante, 79 % corresponde a instalações no setor residencial. Partindo desse cenário, o presente trabalho analisa, a partir de dados medidos, a qualidade da energia elétrica entregue por dois Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR) em unidades prossumidoras residenciais localizadas no Sul de Santa Catarina. Para as medições foi utilizado um analisador de rede que coletou dados de tensão, corrente, potência ativa, potência reativa e potência aparente, componentes harmônicas e fator de potência em um intervalo de 5 minutos em diferentes dias típicos. Utilizando os dados coletados foi possível analisar parâmetros de THDv, THDi, IHDi, FP, potência ativa, reativa e aparente, e também o consumo das cargas conectadas em uma das residências. Considerando que as análises foram realizadas em sistemas fotovoltaicos (FV) em operação, sujeitos a diversos intempéries e com flutuação de variáveis, ambos os SFCR fornecem energia elétrica de qualidade dentro do que regem as normas. Quanto ao consumo de energia elétrica pelas cargas, foi verificado que o sistema FV não exerce influência direta, não sendo possível avaliar quando as cargas estão consumindo da rede ou do sistema de geração.

The participation of photovoltaic solar energy in the Brazilian energetics matrix, although small, has been growing exponentially in recent years. In 2012, ANEEL published the first Normative Resolution (NR) n° 482, which regulated the process of Distributed Generation in Brazil, making possible the generation of electric energy in prosumers from the compensation system. Currently, this resolution has been updated with the insertion of new modalities established by NR n° 687/2015. According to the Brazilian Association of Distributed Generation (ABGD) between July and August 2017 there were 13,321 Distributed Generation systems installed in Brazil, of which 79% corresponds to installations in the residential sector. From this scenario, the present paper analyzes, from measured data, the quality of the electrical energy injected from Grid-connected Photovoltaic Systems (GCPV) in residential prosumers located in the South of Santa Catarina. For the measurements, a network analyzer was used to collect data of voltage, current, active power, reactive power and apparent power, harmonic components and power factor in a 5 minute interval on different typical days. Using the collected data it was possible to analyze the parameters of THDv, THDi, IHDi, FP, active, reactive and apparent power, as well as the consumption of connected loads in one of the residences. Considering that the analyzes were performed in photovoltaic systems in operation, subject to various weather conditions and variable fluctuations, both GCPVs provide quality electrical energy within the standards models. Regarding the electric power consumption by the loads, it was verified that the photovoltaic system does not have direct influence, and it is not possible to evaluate when the loads are consuming of the grid or the generation system.