Resumo |
A expansão significativa de sistemas fotovoltaicos (FV) conectados à rede elétrica nos últimos anos tem sido acompanhada por preocupações crescentes acerca da confiabilidade destes sistemas. Isso porque falhas inesperadas durante a operação destes sistemas FV ocasionam gastos não programados com manutenções e uma consequente elevação do custo final da produção de energia. Em razão disso, fabricantes têm investido cada vez mais no uso da abordagem de Design for Reliability (DfR) durante o projeto de inversores FV, garantindo assim que os inversores fabricados atendam aos níveis de confiabilidade requeridos. Entretanto, a abordagem de DfR consome um tempo de processamento computacional consideravelmente elevado. Este problema pode ser minimizado através da redução do tempo consumido durante as avaliações de vida útil do inversor, que é alcançada diminuindo a resolução dos dados de operação (MP - mission profile) deste dispositivo. Essa atitude, no entanto, reduz a precisão das previsões de desgaste do inversor, criando um novo problema para a abordagem DfR. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo propor uma estratégia para minimizar os erros de precisão que podem ser encontrados nos resultados de consumo de vida útil (LC - lifetime consumption) de um inversor FV quando MPs de baixas resoluções são utilizados. A principal ideia consiste em determinar uma equação de correção genérica que, ao garantir a redução dos erros de precisão das estimativas de LC, possibilite o uso de MPs de baixas resoluções nas análises de confiabilidade de um inversor FV e a consequente redução do tempo de processamento computacional consumido nestes processos. Neste trabalho, as análises de vida útil do inversor FV limitam-se aos IGBTs do dispositivo inversor e aos estresses causados pela ciclagem térmica de short-cycles. Além disso, os efeitos do processo de dizimação dos MPs nas estimativas de LC do inversor FV são considerados. As resoluções de MP utilizadas neste trabalho variam de 1 min a 60 min, em um intervalo de 1 min. Para a determinação da equação de correção, dois diferentes MPs são utilizados. Primeiramente, uma equação de correção é gerada de acordo com um MP de Aalborg (Dinamarca). Em seguida, a equação de correção de Aalborg é calibrada de acordo com um MP de Petrolina (Brasil). Para a verificação da generalidade da equação de correção calibrada, outros três diferentes MPs são utilizados, sendo eles amostrados em Goiás (Brasil), Izaña mountain (Espanha) e Lindenberg (Alemanha). Os resultados obtidos da aplicação da equação de correção calibrada a estes MPs mostram que a estratégia de correção proposta permite minimizar consideravelmente os desvios existentes entre a referência de LC de cada MP e os demais valores de LC estimados considerando as diferentes resoluções de MP disponíveis. Isso significa que a equação de correção proposta oferece uma alternativa para a redução do esforço computacional consumido durante o projeto de um inversor FV. |