Tilrettelegging for selvregulering gjennom kompetanseutviklingstiltak og

Para facilitar a obtenção e interpretação dos resultados da aplicação do método de deteção de falhas anteriormente descrito, foram criadas interfaces de fácil manipulação onde se procede a uma análise, anual e diária, do funcionamento dos sistemas fotovoltaicos da instalação da FCUL.

5.4.1 Daily Automatic Fault Detection in Grid Connected Photovoltaic

Systems – FCUL

Na interface “Daily Automatic Fault Detection in Grid Connected Photovoltaic Systems – FCUL” é realizada uma análise diária dos dados de produção de cada inversor. Possuindo uma disposição simplificada, a interface permite ao utilizador selecionar o edifício e o inversor que se pretende analisar. Para além disso permite especificar o dia a estudar, podendo o utilizador analisar o comportamento do sistema nas diferentes estações do ano. Na Figura 61 é possível observar o painel principal da interface e a sua disposição. Os pontos 1, 2 e 3 dizem respeito à seleção do edifício, à seleção do inversor, correspondente a um dos inversores existentes no edifício escolhido, e à seleção do dia e mês a analisar, respetivamente. No ponto 4 o utilizador executa a análise de dados, onde são filtrados os dados de tensão, corrente, irradiância e temperatura ambiente para o inversor e dia selecionados. Por sua vez, o ponto 5 permite exibir o gráfico de irradiância na tela A. Além disso, executa o cálculo da temperatura das células do módulo e exibe o seu resultado na tela B. No ponto 6 o programa determina os indicadores , e a taxa , expondo o

resultado na tela C.Já no ponto 7, o programa calcula os indicadores , e a taxa ,

e exibe o resultado também na tela C. A tabela do ponto 8 regista os valores médios para os indicadores de corrente. Caso seja detetada uma falha, a célula do muda a sua cor para vermelho. Importa referir que o programa está desenhado para detetar falhas caso o esteja, no mínimo, 2 horas abaixo do . Por outro lado, caso o sistema se encontre em normal funcionamento, a mesma célula muda a sua cor para verde. A tabela do ponto 9 regista os valores médios dos indicadores de tensão. Mais uma vez, caso seja detetada uma falha, a célula do muda a sua cor para vermelho. Caso o sistema se encontre em normal funcionamento, a mesma célula muda a sua cor para verde.

Para além do descrito em cima o programa envia também algumas mensagens de texto ao utilizador, dependendo estas das condições do dia em questão.

Como foi referido na secção 5.1, a aplicação do método só é válida para valores de irradiância acima dos 200 W/ . Foi assim necessário garantir o cumprimento desta condição sendo que, quando o programa realiza a análise de dados no ponto 4, e caso existam mais de 10 pontos com radiação inferior ao limite mínimo definido, o mesmo emite uma mensagem de texto, que se pode observar na Figura 62, informando que no dia em análise os níveis de irradiância são insuficientes para aplicação dos indicadores.

Figura 62: Mensagem de erro em caso de maioria de dados abaixo dos 200 W/m2.

Calculados os indicadores, o programa emite ainda uma mensagem com o diagnóstico obtido, podendo este ser um dos 4 apresentados na Figura 63. Caso o diagnóstico seja o exibido na mensagem A, o sistema funciona normalmente, sem qualquer tipo de falha. Por outro lado, caso se obtenha a mensagem B ou a C, o sistema possui falhas na tensão ou na corrente, respetivamente. Como foi referido, falhas na corrente devem-se a falhas na string, enquanto falhas na tensão ocorrem devido à existência de possíveis módulos em bypass. Existe ainda a mensagem D em que ambos os indicadores, e , estão abaixo dos respetivos limites (thresholds). Neste caso, as falhas devem-se maioritariamente a sombreamentos ou a possíveis falhas na rede.

Figura 63: Diagnóstico de falha.

5.4.2 Annual Analysis – Automatic Fault Detection in Grid Connected

Photovoltaic Systems - FCUL

A interface de análise anual permite analisar os dados de produção, por edifício e por inversor, através do rácio e . Como referido no Capítulo 4, a estação

duas interfaces, com e sem o filtro de 200 , permitindo avaliar a influência do sombreamento na produção anual. Uma vez que ambas possuem disposições semelhantes, apenas é apresentado, na Figura 64 , o painel da interface em que existe filtro de dados de irradiância.

Com uma disposição simples, a interface permite ao utilizador selecionar o edifício e o respetivo inversor a analisar. No quadro 1, o utilizador seleciona o edifício a estudar, analisa e filtra os dados, sendo automaticamente determinado o rácio e . Na tela surge um

gráfico tridimensional, visto de cima, onde o eixo do xx diz respeito à série temporal, o eixo dos yy aos inversores existentes no edifício de eleição e o eixo zz, representado por uma barra de cor, diz respeito aos valores do rácio. Já no quadro 2, o utilizador elege o inversor, analisando os dados anuais. Posteriormente, a interface determina os rácios, desta vez analisando a sua variação ao longo do dia. Mais uma vez, na tela surge um gráfico tridimensional, onde o eixo do xx diz respeito à série temporal, o eixo dos yy às horas do dia, e o eixo zz aos valores do rácio.

Figura 64: Painel de interface de análise anual - com filtro – para o inversor 258 do edifício C4.

5.5 Conclusões

Neste capítulo procedeu-se à implementação de uma metodologia de deteção de falhas, visando uma análise mais detalhada do desempenho dos sistemas de cada edifício. Para tal foram utilizados novamente os dados experimentais de radiação da estação meteorológica da FCUL, para além dos dados de corrente e tensão dos sistemas de cada edifício. Primeiramente, a metodologia foi validada através de simulações de falhas. De seguida foi analisado o histórico de cada sistema, por inversor e por edifício, tendo sido detetados alguns padrões de sombreamento que afectam a produção dos mesmos. Mais uma vez, os resultados espelham o bom funcionamento da central, tendo-se obtido valores mais baixos que são novamente atribuídos a incertezas nos dados de radiação, e não a falhas de produção. Por último foram desenvolvidas duas novas ferramentas que permitem aplicar a metodologia apresentada através de uma análise diária e de uma análise anual dos sitemas de cada edifício.