Uma contribuição para a medição de distorções harmônicas e inter-harmônicas em instalações de geração fotovoltaica

Abstract

O crescimento da geração fotovoltaica ao redor do mundo tem levantado a necessidade de se formalizar uma abordagem padrão de medição das emissões harmônicas e interharmônicas atreladas aos sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCRs). Nesse cenário, alguns trabalhos têm adotado as recomendações dos padrões tradicionais IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4-30, que, dentre outros aspectos, estabelece que o processamento dos sinais ocorra via Transformada Discreta de Fourier (DFT) com uma janela de tempo retangular de 12 ciclos de 60 Hz e que a medição prossiga por pelo menos 7 dias. Para os SFCRs é esperada a ocorrência de harmônicas e de inter-harmônicas com algum grau de variação temporal, condições em que pode ser imprecisa a estimação das componentes espectrais pela DFT ou mesmo o período de uma semana ser insuficiente para o monitoramento. À luz desta realidade, este trabalho apresenta como contribuição uma metodologia de análise voltada para a adaptação desses dois parâmetros de medição ao contexto dos perfis de emissões esperados nos SFCRs. Para tanto, foi utilizada uma metodologia paramétrica de processamento de sinais baseada no método de Prony Modificado e no Filtro de Kalman. Esta metodologia viabilizou uma análise espectral com alta resolução em condições de variação temporal das magnitudes e serviu como referência de comparação dos resultados obtidos pelo processamento via DFT. Também foram empregados conceitos de processos aleatórios, tais como média de probabilidade e média temporal, para se compreender o comportamento intrínseco dos indicadores de distorção. Utilizando uma métrica de estabilização da média temporal, foi possível propor um período mínimo de medição. Essa metodologia foi aplicada a sinais reais de corrente oriundos de uma unidade de microgeração fotovoltaica, evidenciando que os parâmetros de medição a serem adotados para SFCRs podem ser diferentes daqueles tradicionalmente recomendados pela IEC.