sistemi solari fotovoltaici
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CORSO SACCHI ENERPOINT Desio, 5 e 6 marzo 2009TRANSCRIPT
CORSO SACCHI – ENERPOINT
Desio, 5 e 6 marzo 2009
I SISTEMI SOLARI FOTOVOLTAICI
2
MODULI FV - INVERTER
Argomenti
� Moduli fotovoltaici
� Inverter
� Lay-out d’impianto
� Configurazione d’impianto - (esempio)
� Criteri di dimensionamento dei componenti elettrici e delle protezioni
� Prescrizioni ENEL DK 5940 Ed. 2.2
� Schemi tipici di connessione per impianti BT
3
MODULI FV – INVERTER
MODULI FV - INVERTER
4
• Curve caratteristiche dei moduli FV
• Parametri di targa del modulo FV
• Coefficienti termici
• Parametri di targa dell’inverter
• Dimensionamento del generatore FV
• Selezione inverter
MODULI FV - INVERTER
5
Curve caratteristiche dei moduli FV
TENSIONE, V
1.00
0.75
0.50
0.25
0.53 0.57 0.6 0.64 0.68 0.72
-40°C
-20°C
20°C
0°C
40°C
60°C
CORRENTE, A
Irraggiamento costante.
Temperatura variabile.
All’aumentare della temperatura la tensione a circuito aperto diminuisce.La corrente di corto circuito aumenta.
MODULI FV - INVERTER
6
1.50 kW/m2
1.25 kW/m2
1.00 kW/m2
0.75 kW/m2
0.50 kW/m2
0.25 kW/m2
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
CORRENTE, A
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
TENSIONE, V
Curve caratteristiche dei moduli FV
Irraggiamento variabile.
Temperatura costante.
All’aumentare dell’irraggiamento la corrente aumenta.
La tensione a vuoto non è particolarmente influenzata.
MODULI FV - INVERTER
7
Curve caratteristiche dei moduli FV
Irraggiamento variabile.
Temperatura costante.
MODULI FV - INVERTER
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Curve caratteristiche dei moduli FV
Irraggiamento variabile.
Temperatura costante.
MODULI FV - INVERTER
9
Curve caratteristiche dei moduli FV
Irraggiamento costante.
Temperatura variabile.
MODULI FV - INVERTER
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Parametri di targa del modulo FV
• Pnom – Potenza nominale [Wp]
• VOC – Tensione a circuito aperto [V]
• ISC – Corrente di corto circuito [A]
• VMPP – Tensione relativa al punto di massima potenza [V]
• IMPP – Corrente relativa al punto di massima potenza [A]
• Vsistema – Tensione massima d’isolamento del modulo FV [V]
Stabiliti alle Standard Test Condition (STC)
• Irraggiamento pari a 1000 W/m2
• TCELLA pari a 25°C
• A.M. (Air Mass) pari a 1,5 � circa 42°
MODULI FV - INVERTER
11
Parametri di targa del modulo FV
MODULI FV - INVERTER
12
Coefficienti termici
Altri parametri del modulo fotovoltaico sono i Coefficienti di temperatura:
• αααα PPPP – c.t. relativo alla potenza [-n%/°C ↔ - mW/°C]
• αααα VOC – c.t. relativo alla VOC [-n%/°C ↔ - mV/°C]
• αααα ISC – c.t. relativo alla ISC [+n%/°C ↔ + mA/°C]
A volte completati da altri due coefficienti di temperatura:
• αααα VMPP – c.t. relativo alla VMPP [-n%/°C ↔ - mV/°C]
• αααα IMPP – c.t. relativo alla IMPP [+n%/°C ↔ + mA/°C]
MODULI FV - INVERTER
13
Formule relative ai parametri Tensione
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCOC
OCOC
TTVSTCVTV
α
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCMP
MPMP
TTVSTCVTV
α
Nel caso in cui i coefficienti termici sono espressi in termini percentuali � - %/°C
MODULI FV - INVERTER
14
Formule relative ai parametri Tensione
Nel caso in cui i coefficienti termici sono espressi in termini dimensionali � - mV/°C
( ) ( ) ( )OCSTCOCOC
VTTSTCVTV α⋅−+=
( ) ( ) ( )MPSTCMPMP
VTTSTCVTV α⋅−+=
MODULI FV - INVERTER
15
Formule relative ai parametri Corrente
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCSC
SCSC
TTISTCITI
α
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCMP
MPMP
TTISTCITI
α
Nel caso in cui i coefficienti termici sono espressi in termini percentuali � + %/°C
MODULI FV - INVERTER
16
Nel caso in cui i coefficienti termici sono espressi in termini dimensionali � + mA/°C
( ) ( ) ( )SCSTCSCSC
ITTSTCITI α⋅−+=
( ) ( ) ( )MPSTCMPMP
ITTSTCITI α⋅−+=
Formule relative ai parametri Corrente
MODULI FV - INVERTER
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Parametri di targa dell’inverter
Intervallo o valore massimo relativo alla potenza
nominale [Wp] installabile a “monte” dell’inverter – PDC-MIN ÷ PDC-MAX
Tensione massima di sistema o d’isolamento - VisoRange di tensione MPPT (Maximum Power Point Tracker)
– VMPP-MIN ÷ VMPP-MAX
Corrente massima d’ingresso – IDC-MAXPotenza nominale d’uscita inverter – PNOM-ACPotenza massima d’uscita inverter – PMAX-AC
MODULI FV - INVERTER
18
Dimensionamento del generatore FV
Retta di “carico”del circuito MPPT
MODULI FV - INVERTER
19
Dimensionamento del generatore FV
MODULI FV - INVERTER
20
Dimensionamento del generatore FV
MODULI FV - INVERTER
21
Dimensionamento del generatore FV
+
1 2 3
-
n
+
1 2 3
-
n+ -
Parametri di targa del modulo
Parametri di targa della stringa
Parametri di targa del generatore FV
MODULI FV - INVERTER
22
Dimensionamento del generatore FV
+
+
1
2
3
-
n
+
1
2
3
-
n
-
VOC - VMPPISC - IMPPISC - IMPP
Stringa 1 Stringa P
Corrente di stringa = Corrente del modulo
Corrente del GEN. FV = P x corrente di stringa
Tensione di stringa = n x tensione del modulo
Tensione del GEN. FV = Tensione di stringa
MODULI FV - INVERTER
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Dimensionamento del generatore FV
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCOC
OCOC
TTVSTCVTV
α
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCMP
MPMP
TTVSTCVTV
α
���� VOC @ T = - 10°C
���� VMP @ T = - 10°C
���� VMP @ T = + 50°C Milano ���� + 50°C
MODULI FV - INVERTER
24
Dimensionamento del generatore FV
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCSC
SCSC
TTISTCITI
α
( ) ( )( )
−⋅+⋅=
100
100STCMP
MPMP
TTISTCITI
α
���� ISC @ T = + 50°C
���� IMP @ T = + 50°C
MODULI FV - INVERTER
25
Dimensionamento del generatore FV
Riepilogando i dati ottenuti:
���� VOC @ T = - 10°C
���� VMP @ T = - 10°C
���� VMP @ T = + 50°C
���� IMP @ T = + 50°C
Il passo successivo è dedicato all’ INVERTER
MODULI FV - INVERTER
26
Selezione inverterstringa 1 stringa N
QUADRO DI CAMPO
INVERTER
Campo FV
Pn1 PnN
Pn1’
Pn’’= Pn1’’+ ……+ PnN’’
Pn’’’
Rete A.C.
���� VOC @ T = - 10°C
���� VMP @ T = - 10°C
���� VMP @ T = + 50°C
���� IMP @ T = + 50°C
PDC-MIN ÷ PDC-MAX
PNOM-FV
VMPP-MIN ÷ VMPP-MAX
IDC-MAX
PNOM-AC
PMAX-AC
Viso
MODULI FV - INVERTER
27
Selezione inverter
PDC-MIN ≤ PNOM-FV ≤ PDC-MAX
1,05 ≤ PNOM-FV / PNOM-AC ≤ 1,3
MODULI FV - INVERTER
ηEU = 0,03 η5 + 0,06 η10 + 0,13 η20 + 0,1 η30 + 0,48 η50 + 0,2 η100
PAC / PNOM-AC
η = PAC / PDC
100%
28
Selezione inverter
VOC @ T = - 10°C
VMP @ T = - 10°C
VMP @ T = + 50°C
IMP @ T = + 50°C
VMPP-MIN
IDC-MAX
Vsistema<
VOC @ T = - 10°C Viso<
< VMPP-MAX
>
<
GEN. FV
Modulo
INV
MODULI FV - INVERTER
29
LAY-OUT D’IMPIANTO
LAY-OUT D’IMPIANTO
30
Distanza tra moduli FV e quadro di campo e manovra contenuta
Percorso “giro cavi” al max. 30/35 metri
LAY-OUT D’IMPIANTO
31
Distanza tra moduli FV e quadro di campo e manovra abbastanza rilevante
Percorso “giro cavi” superiore ai 30/35 metri
Per convenzione definiamo:
Il quadro elettrico vicino ai moduli FV come Quadro di Parallelo
Il quadro elettrico vicino all’inverter come Quadro di Campo e Manovra
LAY-OUT D’IMPIANTO
32
LAY-OUT D’IMPIANTO
In riferimento al Layout 1
Percorso “giro cavi” al max. 30/35 metri
33
Distanza tra moduli FV e quadro di campo e manovra contenuta
Percorso “giro cavi” al max. 30/35 metri
Sistema Multi-inverter
LAY-OUT D’IMPIANTO
34
Sistema Multi-inverter
Lay-out n°3
Q.CM
LAY-OUT D’IMPIANTO
35
Distanza tra moduli FV e quadro di campo e manovra abbastanza rilevante
Percorso “giro cavi” superiore ai 30/35 metri
Sistema Multi-inverter
LAY-OUT D’IMPIANTO
36
Sistema Multi-inverter
Lay-out n°4
LAY-OUT D’IMPIANTO
37
LAY-OUT D’IMPIANTO
38
Sistema Mono-inverter
Tipo “Centrale”
La distanza tra moduli FV e circuito d’ingresso dell’inverter diventa notevole perchéovviamente aumenta la dimensione dell’impianto
LAY-OUT D’IMPIANTO
39
Sistema Multi-inverter
Lay-out n°3
Q.dI
LAY-OUT D’IMPIANTO
40
Sistema Multi-inverter
Lay-out n°3
LAY-OUT D’IMPIANTO
41
Sistema Multi-inverter
Lay-out n°4
L1(R)
L2(S)
L3(T)
N
Q.dI
LAY-OUT D’IMPIANTO
42
Sistema Multi-inverter
Lay-out n°4
Q.dI
LAY-OUT D’IMPIANTO
43
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
ESEMPIO
DI
CONFIGURAZIONE
44
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
La taglia ma soprattutto la configurazione di un impianto
fotovoltaico “nasce” dopo valutazioni ben precise
Le valutazioni e i fattori che influenzano le scelte finali
possono essere molteplici, per esempio alcune:
• La disponibilità dei moduli FV (mercato)
• Spazio disponibile per la posa dei moduli FV
• La presenza di eventuali difficoltà impiantistiche
• La disponibilità degli inverter, e il loro possibile o meno
utilizzo per il progetto specifico
• ……….
45
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
Ipotizziamo che le difficoltà logistiche e tecniche sulla
situazione impiantistica pre-fotovoltaico siano risolte
oppure assenti
Si possono perseguire due linee di sviluppo per
configurare una determinata taglia d’impianto,
si può schematizzare quindi:
46
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
InverterModuli FV
INV1
INV2
INV3 Mod1
Mod2
Mod3
Obbiettivo in comune: Determinare la taglia
47
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
Moduli FV
INV1
INV2
INV3
Supponiamo di voler realizzare
una taglia d’impianto prossima
ai 20 kWp con i moduli
fotovoltaici della Trina Solar
modello TSM-220-PC05
(220 Wp)
48
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
20.000 Wp / 220 Wp ≈ 90,909091
220 Wp x 90 moduli = 19,8 kWp
Per la specifica richiesta vediamo se con gli
inverter Power One possiamo giungere ad una
soluzione
49
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
- 128,8 mV
+ 4 mA
50
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
530 V
Da manuale
180 V Da manuale
51
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
� L’inverter PVI-6000 è dotato di due ingressi, avendo due circuiti MPPT
� I due ingressi possono essere gestiti in modo indipendente l’uno dall’altro, oppure possono essere configurati in modo da funzionare in parallelo elettrico
Supponiamo di configurare l’inverter con entrambi gli MPPT
in parallelo
Quindi in riferimento alla scheda tecnica dell’inverter PVI-6000, il
limite di corrente d’ingresso risulterà essere 18 x 2 = 36 A dc
52
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
20.000 Wp / 220 Wp ≈ 90,9
220 Wp x 90 moduli = 19,8kWp
VOC @ T = - 10°C
VMP @ T = - 10°C
VMP @ T = + 50°C
IMP @ T = + 50°C
VMPP-MIN
IDC-MAX
Vsistema<
VOC @ T = - 10°C Viso<
< VMPP-MAX
>
<
GEN. FV
Modulo
INV
53
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
20.000 Wp / 220 Wp ≈ 90,9
220 Wp x 90 moduli = 19,8kWp
VOC @ T = - 10°C
VMP @ T = - 10°C
VMP @ T = + 50°C
IMP @ T = + 50°C
180 V
36 A
1000 V<
VOC @ T = - 10°C 600 V<
< 530 V
>
<
GEN. FV
Modulo
INV
54
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
( ) ( ) ( )OCSTCOCOC
VTTSTCVTV α⋅−+=
( ) ( ) ( )MPSTCMPMP
VTTSTCVTV α⋅−+=
( ) ( ) ( )SCSTCSCSC
ITTSTCITI α⋅−+=
( ) ( ) ( )MPSTCMPMP
ITTSTCITI α⋅−+=
=OC
Vα =MP
Vα - 128,8 mV/°C
=SC
Iα =MP
Iα + 4 mA/°C
Consideriamo entrambi i valori a meno delle tolleranze, ovviamente anche di poco i risultati a seguire saranno leggermente scostanti da quelli computati dal “configuratore” del costruttore dell’inverter
55
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
( ) ( ) ⋅−−+=− 25108,3610OC
V
( ) ( ) ⋅−++=+ 255039,750MP
I
( ) 308,411288.0 =−
( ) ( ) ⋅−−+=− 25108,2910MP
V ( ) 308,341288.0 =−
( ) ( ) ⋅−++=+ 25508,2950MP
V ( ) 58,261288.0 =−
( ) 49,7004.0 =+
V
V
V
A
VMPP-MAX= 530 V 530 V / 41,31 V ≈ 12,8 moduli in serie
Dato che si è ipotizato di gestire 90 moduli, optiamo per 10 moduli in serie, ottenendo quindi 9 stringhe da 10 moduli in serie cadauna
VOC(-10) = 10 x 41,31 V = 413,1 V < 600 V OK !!
VMP(-10) = 10 x 34,31 V = 343,1 V < 530 V OK !!
56
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
( ) ( ) ⋅−−+=− 25108,3610OC
V ( ) 308,411288.0 =−
( ) ( ) ⋅−−+=− 25108,2910MP
V
( ) ( ) ⋅−++=+ 25508,2950MP
V ( ) 58,261288.0 =−
V
V
V
VMPP-MIN= 180 V
Per 10 moduli in serie si ottiene a +50°C :
VMP(+50) = 10 x 26,58 V = 265,8 V > 180 V OK !!
( ) 308,341288.0 =−
( ) ( ) ⋅−++=+ 255039,750MP
I ( ) 49,7004.0 =+ A
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ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
Per l’ordine di grandezza della taglia d’impianto che si vuole realizzare (19,8 kWp), e dato che le stringhe risultanti risultano essere 9, dove ogni singola stringa èrealizzata con 10 moduli da 220 Wp l’una, si intuisce che il numero di inverter PVI-6000 da adottare è 3.
Quindi ogni inverter dovrà gestire la conversione dell’energia proveniente da 3 stringhe di moduli FV.
Rimane dunque da fare un ultimo controllo.
Bisogna controllare che la corrente risultante dal parallelo elettrico delle 3
stringhe in oggetto NON SUPERI il limite di corrente d’ingresso dell’inverter PVI-6000
(36 A dc)
58
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
( ) ( ) ⋅−++=+ 255039,750MP
I ( ) 49,7004.0 =+ A
IDC-MAX= 36 A
Con 3 stringhe in parallelo per inverter:
Riepilogando
IMP = 3 x 7,49 A = 22,47 A < 36 A OK !!
59
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
Configurazione con
3 PVI-6000
VOC @ T = - 10°C = 413,1 V
VMP @ T = - 10°C = 343,1 V
VMP @ T = + 50°C = 265,8 V
IMP @ T = + 50°C = 22,47 A
180 V
36 A
1000 V<
600 V<
< 530 V
>
<
GEN. FV
Modulo
INV
VOC @ T = - 10°C = 413,1 V
1,05 ≤ PNOM-FV / PNOM-AC ≤ 1,3
19,8 kWp / 18 kW = 1,1 ≤ 1,3
60
ESEMPIO DI CONFIGURAZIONE
90 moduli TSM-220-PC05 ���� 19,8 kWp
10 moduli FV collegati in serie per stringa
Inverter: N°3 inverter Power One PVI-6000
Ogni inverter gestisce 30 moduli (6600 Wp) in
3 stringhe collegate in parallelo per inverter
Concludendo
61
DIMENSIONAMENTO COMPONENTI ELETTRICI
DIMENSIONAMENTO DEI COMPONENTI
ELETTRICI
62
Scaricatori
• Tensione max continuativa DC > Voc stringa @ -10°C, con un po’ di margine (es: 30 V)
• Noi usiamo DEHN serie Dehnguard S, Dehnguard Y PV, CON.TRADEserie L2/20 + I12
• Sempre modelli con finestra visualizzazione stato scaricatore
• Sovratensioni come onde che si propagano bidirezionalmente: scaricatori vicini ad apparecchio da proteggere, come “barriera” all’arrivo del picco di sovratensione
• Compromesso sicurezza – numero scaricatori
Fusibili
• Due per stringa, taglia secondo costruttore modulo (tipico 10 A)
• In basi portafusibili, meglio se a doppio sezionamento
• Il valore è determinato in funzione della Isc e dal n° di stringhe in parallelo
Componenti DC – scaricatori e fusibili
63
• Proteggono ogni stringa dal funzionamento a corrente inversa
• Usiamo uno dei 4 diodi di un ponte di Graetz (KBPC 35 - 1000V 35A)
• Forma di più facile montaggio, usare sempre singolo dissipatore
• Dissipano un po’ di potenza, in genere trascurabile per l’impianto ma non per il quadro che ne contenga molti
Diodi di blocco in un quadro di Parallelo
Diodo di blocco
Componenti DC – Diodi di blocco
64
Componenti DC – MultiContact
• molti moduli hanno precablato il modello MC3, crimpabile sui cavi di discesa solo con una speciale e costosa pinza
• Il tipo MC4 è crimpabile con normale attrezzatura da elettricista
• Per innestare uno nell’altro ci sono appositi adattatori: NON si deve tagliare via l’MC3 e sostituirlo perché decade garanzia modulo!
• Estremi di stringa o tratti interstringa: per ognuno di questi casi ci vuole 1 coppia di connettori MC4 + 1 coppia di adattatori
• Anche alcuni inverter e gli String Control hanno l’ingresso con gli MC !
Fronius IG outdoor
65
Componenti DC - organi protezione e interruzione
• Per poche stringhe (2-3) si può usare IMS con n°poli adeguato alla tensione e corrente da interrompere (@ MPP)
• Sono però difficili da reperire, si può ovviare con interruttori per DC
• Controllare comunque le indicazioni del costruttore per l’uso in DC
• Es: VMPP-10=358V, IMPP = 15A
• Ricavo circa 150V per polo: con 2 poli seziono solo 300V, quindi mi serve un IMS a 3 poli, che può sezionare 450V
Corrente DC [A]
Tensione sezionabile
per polo [V]
66
Componenti DC - organi protezione e interruzione
• Con tante stringhe in parallelo suddivido per gruppi (4-5 stringhe), eventualmente in più di un quadro (es: 50 kWp - 2 quadri)
• Uso interruttori per DC (es: ABB S500 UC) o anche per AC, purché il costruttore ne dichiari le caratteristiche in DC
• magnetotermico tarato il più basso possibile, ma deve lasciar passare la IMPP @ 60°C
• Esempio1:
Voc-10= 437V, Isc=86A, IMPP=78A
TMax T1 sopporta 500Vdc con 3 poli, secondo schema costruttore
Regolazione termica appena sopra 78A
• Esempio2:
Voc-10= 485V, Isc=27A, IMPP=24,4A
In passato si è adottato il modello S500UC sopporta 500 Vdc con 2 poli, secondo il costruttore. La taglia più prossima è la B25
Attualmente l’interruttore S802PV-S32 sopporta 800 Vdc con 2 poli.
La taglia consigliata è la In = 32 A - (In @ 60°C = 25,6 A)
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Componenti DC - organi protezione e interruzione
Esempio variazione taglia interruttore con la temperatura
68
Componenti DC - organi protezione e interruzione
69
• Posizione: vicini all’uscita inverter perchè è questa l’apparecchiatura da proteggere
• Scopo: Fare in modo che l’inverter veda applicata a sé la tensione di protezione dello scaricatore (Up) in caso di sovratensioni dalla rete
• Monofase � Dehnguard S275 + DehnGAP C/S [schema 1+1]
• Trifase � Dehnguard M TT230/400 per sistemi TT, oppure TNS, TNC… a seconda
• Collegamenti: poli protetti-scaricatore e scaricatore-riferimento di terra brevi (max totale 20 cm)
• IDEALE: si fa entra-esci di fase e neutro sui morsetti scaricatori (schema a V) + da inverter si va direttamente al morsetto terra scaricatore e da qui all’impianto di terra
• NO posa cavi a monte scaricatore vicini e/o paralleli ai cavi a valle
Componenti AC – scaricatori
70
Componenti AC – scaricatori
Esempio di collegamento 1 + 1
DEHN GUARD T-275
DEHN gap C/T
Dall’inverter
Conduttore di fase
Dall’inverter
Conduttore di neutro
Conduttore di terra (giallo verde)
Dall’inverter Al NET
Alla rete
Alla rete
Rete 230 V – 50 HzImpianto FV
Conduttore di terra (giallo verde)
71
Componenti AC - organi protezione e interruzione + cavi
• Uso della normale componentistica per corrente alternata, di marca affidabile (ABB, Schneider, Siemens …)
• Ib = corrente alla PMAX inverter e tensione di rete 0,8Vn• Un cortocircuito è alimentato dalla rete, quindi le protezioni vanno
verso la rete, non vicino all’inverter
• Cavi a doppio isolamento [FG7(O)R…] o cordine [N07V-K…], da valutare a seconda della posa prevista
• Dimensionamento solito per i cavi in AC
• Caduta di tensione <4% sempre da uscita inverter a punto fornitura, meglio stare un poco più bassi (3%)
• NON è più obbligatorio usare cavi schermati tra inverter e contatore produzione essendoci la AEEG n°88/07 (TuttoNormel lug07); CEI 82-25 e DK5940 2.2 dovranno essere modificate
Cavi
72
Allacciamento alla rete
CEI 11-20 V1 e PRESCRIZIONI ENEL
DK 5940
73
Allacciamento alla rete
PREMESSA
Si prevede che per la fine di Agosto 2009 sarà pubblicata la
Norma CEI 0-16 per gli Utenti di Bassa Tensione.
Tale Norma, come per la relativa ai sistemi in AT e in MT, fisserà
le Regole Tecniche di Connessione degli utenti (sia passivi che
attivi) alla rete in BT.
L’AEEG richiamerà tale Norma come allegato al decreto relativo
all’argomento, e quindi in quanto tale avrà il peso di legge.
Sarà il riferimento per “tutti” sia per i Distributori che per gli
operatori di settore.
74
Allacciamento alla rete
PREMESSA
La Norma CEI 0-16 per gli Utenti di Bassa Tensione sostituirà a
tutti gli effetti tutte le disposizioni di tutti i Distributori Locali.
Con alta probabilità la maggior parte dei contenuti tecnici
dell’attuale DK 5940 ed. 2.2 saranno replicati.
Il GIFI con le sue consociate sono al lavoro per evidenziare le
“criticità” ed eventualmente comunicarle al CEI.
75
Allacciamento alla rete
L’allacciamento dei sistemi fotovoltaici alla rete di distribuzione è regolamentato dalle norme CEI 11-20 IV edizione e la rispettiva variante V1 per reti di I e II categoria (BT) e dalle norme CEI 11-32 per la rete di III categoria (AT).
I Distributori Locali emanano poi delle proprie prescrizioni ispirate dalle norme CEI.
ENEL ha pubblicato il documento DK 5940 ed 2.2(Criteri di allacciamento di impianti di produzione alla rete BT di ENEL Distribuzione) ad aprile 2007.
Altri distributori si rifanno in sostanza a quest’ultimo.
76
Allacciamento alla rete - Vincoli
(potenze intese lato AC)
Potenza allacciabilePotenza allacciabile
� In generale: da 0,75kW in su; in BT almeno fino a 100 kW
� Monofase = MAX 6 kW
� Trifase = MAX squilibrio tra le fasi 6 kW
Isolamento galvanico verso la reteIsolamento galvanico verso la rete
• collegandosi tramite convertitori statici (inverter), è
obbligatorio garantirlo tramite trasformatore a 50 Hz.
• Omissibile fino a 20kW se è presente una protezione che
interviene quando la componente continua supera una
certa soglia (0,5% della fondamentale).
77
Dispositivi generale e di generatore
DISPOSITIVO DI GENERATORE
• è installato a valle di ciascun generatore e lo esclude quando è aperto
Sono ammessi:
• interruttore automatico con sganciatore di apertura
• contattore/commutatore combinato con fusibile o con interruttore
automatico
DISPOSITIVO GENERALE
• deve escludere l'intera rete del Cliente produttore dalla rete pubblica,
quando è aperto
• deve essere costituito da un interruttore con sganciatori di massima
corrente
78
Protezioni di INTERFACCIAProtezioni di INTERFACCIA
Devono essere previste tra i generatori e la rete pubblica, sensibili ad
anomalie della tensione e frequenza di rete
� integrate nell’inverter: OK fino a 20 kW e n°3 inverter
� esterne all’inverter: in tutti gli altri casi (dispositivo unico)
� agiscono su contattore o interruttore con bobina di apertura a
mancanza di corrente
Impediscono:
� l’alimentazione della rete da parte degli inverter (pericolo per i manutentori)
� la distruzione dell’inverter al ritorno della tensione di rete (perdita del sincronismo)
L’interfaccia con la rete
79
L’interfaccia con la rete
PROTEZIONI DI INTERFACCIA
Le protezioni di interfaccia, costituite essenzialmente da relé di frequenza e di
tensione, previste dalla Norma CEI 11-20 sono tarate secondo la seguente
tabella.
senza ritardo intenzionale49,7 HzMinima frequenza
senza ritardo intenzionale50,3 HzMassima frequenza
≤ 0,2 s≥ 0,8 VnMinima tensione
≤ 0,1 s≤ 1,2 VnMassima tensione
TEMPO DI INTERVENTOVALORE DI TARATURAPROTEZIONE
80
L’interfaccia con la rete – Scheda EP-3
L’interfaccia Enerpoint EP3
81
L’interfaccia con la rete – Scheda EP-3
82
L’interfaccia con la rete – Scheda EP-3
83
Estratto della DK 5940 Ed. 2.2
CRITERI GENERALI DI ALLACCIAMENTO
I gruppi di generazione possono essere di tipo monofase o trifase.
Per gli allacciamenti monofase la massima taglia ammessa è 6 kW.
Per allacciamenti di tipo trifase è ammesso collegare, fra le fasi ed
il neutro, generatori monofase di potenza non uguale purché lo
squilibrio complessivo (differenza fra la potenza installata sulla
fase con più generazione e quella con meno generazione) non
superi 6 kW.
84
Estratto della DK 5940 Ed. 2.2
CRITERI GENERALI DI ALLACCIAMENTO
La scelta del livello di tensione cui allacciare un produttore
dipende dalla potenza dell’impianto di produzione e da
quella dei carichi passivi e di altri impianti di produzioni
presenti sulla stessa rete.
Generalmente gli impianti di produzione di potenza nominale
complessiva ≤ 50 kW vengono allacciati alla rete di BT ed
allacciati alla rete di MT se di potenza nominale complessiva
superiore a 100 kW.
L’allacciamento alla rete BT può avvenire su linea esistente, su
linea dedicata o tramite cabina di trasformazione MT/BT
dedicata.
85
Estratto della DK 5940 Ed. 2.2
CRITERI GENERALI DI ALLACCIAMENTO
In ogni caso la scelta del livello di tensione e delle modalità di
allacciamento del cliente produttore verrà effettuata
caso per caso, sulla base delle verifiche preliminari di
allacciamento.
Il cliente produttore deve fornire una documentazione
preliminare, allegata alla domanda di allacciamento, e una
documentazione più dettagliata da allegare al regolamento di
esercizio secondo quanto descritto in allegato B.
L'allacciamento è sempre subordinato alla verifica della
fattibilità tecnica effettuata da ENEL sulla base della
documentazione fornita dal cliente produttore e della
compatibilità con i limiti di sfruttamento dei componenti della
rete stabiliti da ENEL.
86
Estratto della DK 5940 Ed. 2.2
CRITERI GENERALI DI ALLACCIAMENTO
Nel caso che siano presenti più clienti produttori sulla rete BT
dovranno essere valutati gli effetti della totale
produzione, secondo le indicazioni fornite in seguito.
Non è consentita la messa in parallelo alla rete di distribuzione
BT di generatori rotanti o dispositivi di conversione statici in
grado di sostenere autonomamente la frequenza e la tensione
di rete.
I generatori rotanti che possono essere allacciati direttamente
alle reti di distribuzione BT sono solo quelli che si
comportano durante il funzionamento in parallelo come
generatori asincroni.
87
Estratto della DK 5940 Ed. 2.2
CRITERI GENERALI DI ALLACCIAMENTO
Nel caso di generatore asincrono autoeccitato e con dispositivo
di interfaccia di tipo quadripolare, deve essere prevista la
commutazione del centro stella del generatore dal neutro della
rete ENEL all'impianto di terra dell'utente, quando si passi dal
funzionamento in parallelo al funzionamento in isola.
Tale commutazione si rende necessaria per mantenere il
sistema elettrico in isola con neutro collegato a terra (il
conduttore di neutro BT ENEL, infatti, non deve mai essere
messo a terra dal cliente).
88
documenti tecnici – ENEL DK 5940 ed2.2
• Punti non applicabili (es:generatori rotanti) porre “non applicabile”
• 6) anche multifilare se già disponibile, integrarvi indicazioni punto 11
• 8) Contributo cortocircuito = corrente @ Pmax inverter con tensione di rete 0,8Vn
• valore monofase se singolo o multiinverter monofasi squilibrati, valore trifase per inverter trifasi (specificare)
• 9) carichi passivi� in mancanza d’altro, porre potenza contrattuale
all A
all B
Dati e riferimenti cliente, dati nodo connessione, da lettera preventivo ENEL
Dati professionista, cliente, caratteristiche tecniche impianto di generazione (FV)
89
documenti tecnici – ENEL DK 5940 ed2.2
• 12) organi (Dispositivi) di manovra = interruttori, contattori…
• 13) relè (Protezioni) = comando logico dei dispositivi
• 14) eseguire verifiche e poi barrare casella SI
• 14.8) lasciare bianco (non si ha permesso connessione) anche se in genere tollerato solo per prove
• 16) mettere nota ove si spiega che si possono avere i dati solo dopo intervento Enel, conseguente al presente documento
all C
all D
Informazioni sui rischi del luogo, a cura del cliente
� aiutare il cliente nella parte iniziale tecnica
� consegnare insieme ad A, B o sul posto
Dichiarazione di messa in sicurezza parte di impianto soggetta all’installazione contatori
� responsabilità del cliente o preposto (RI), aiutare nell’individuazione parti e messa fuori tensione
90
Protezione d’interfaccia
Connessione
monofase Pnom
convertitore ≤ 6 kW
Potenza complessiva
dell’impianto ≤ 6 kW
(PI) integrata nel
convertitore
91
N° Convertitori: 3
Connessione monofase o
trifase Pnom del singolo
convertitore ≤ 6 kW
Potenza complessiva
dell’impianto ≤ 20 kW
(PI) integrata in ciascun
convertitore
Protezione d’interfaccia
92
3 inverter, < 20kW
Protezione d’interfaccia
93
N° Convertitori: > 3
Connessione monofase o
trifase Pnom del singolo
convertitore ≤ 6 kW
Potenza complessiva
dell’impianto ≤ 20 kW
(PI) unica ed esterna ai
convertitori
Protezione d’interfaccia
94
6 inverter, < 20kW
Protezione d’interfaccia
95
Schemi tipici di connessione per impianti BT
Connessione impianti BT
96
Schemi tipici di connessione per impianti BT
97
Schemi tipici di connessione per impianti BTL
kWh
Contatore
bidirezionale
id
N230 V
Int. L
Int. Utenze del
cliente
Int. Generale
A
B
C
id
L N
D E
Int. fm
Luci PreseLluci Lfm
Sluci Sfm
LFV
SFV
L2
S2
L1
S1
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
kWh
Contatore misura
energia prodotta
98
Schemi tipici di connessione per impianti BT
id
L
N230 V
Int. L
Int. Generale
del cliente
Limit.
A
B
C
id
L N
D E
Int. fm
Luci PreseLluci Lfm
Sluci Sfm
LFV
SFV
L2
S2
L1
S1
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
kWh
Contatore bidirezionale
kWh
Contatore misura
energia prodotta
99
Schemi tipici di connessione per impianti BT
id
L
N230 V
Int. L
Int. Generale
del cliente
Limit.
A
B
C
id
L N
D E
Int. fm
Luci PreseLluci Lfm
Sluci Sfm
LFV
SFV
L2
S2
L1
S1
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
kWh
Contatore misura
energia prodotta
kWh
Contatore bidirezionale
100
Schemi tipici di connessione per impianti BT
id
L
N230 V
Int. L
Int. Generale
del cliente
Limit.
A
B
C
id
L N
D E
Int. fm
Luci PreseLluci Lfm
Sluci Sfm
LFV
SFV
L2
S2
L1
S1
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
kWh
Contatore misura
energia prodotta
kWh
Contatore
bidirezionale
101
Schemi tipici di connessione per impianti BT
id
L
N230 V
Int. L
Int. Generale
del cliente
Limit.
A
B
C
id
L N
D E
Int. fm
Luci PreseLluci Lfm
Sluci Sfm
LFV
SFV
L2
S2
L1
S1
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
Pochi cm
kWh
Contatore misura
energia prodotta
kWh
Contatore bidirezionale
102
Schemi tipici di connessione per impianti BT
id
L
N230 V
Int. L
Int. Generale
del cliente
Limit.
A
B
C
id
L N
D E
Int. fm
Luci PreseLluci Lfm
Sluci Sfm
LFV
SFV
L2
S2
L1
S1
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
Pochi cm
kWh
Contatore misura
energia prodotta
kWh
Contatore
bidirezionale
103
Schemi tipici di connessione per impianti BT
104
Schemi tipici di connessione per impianti BT
id
L
N230 V
Int. L
Int. Generale
del cliente
Limit.
B
id
L N
Int. fm
Luci Prese
LFV
SFV
Campo FV
Inverter
Int. FV
Confine
Int. Sezionatore di manovra
kWh
Contatore misura
energia prodotta
kWh
Contatore bidirezionale
105
Grazie dell’attenzione !!!