Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
FUNZIONE DI AUTOTEST INTEGRATA NEGLI INVERTER POWER-ONE:
DESCRIZIONE DEL FUNZIONAMENTO E POSSIBILITA’ DI UTILIZZO
Data
2012/08/06
2012/08/15
Note
Prima revisione.
Seconda revisione: integrazioni.
INDICE
1. Scopo del documento
2. Campo di applicazione
3. Quadro normativo
3.1. Requisiti per SPI e di autotest della Norma CEI 0-21
3.2. Requisiti per i relè di protezione dell’allegato A70 al codice di rete di TERNA
4. Possibilità di utilizzo della funzione di autotest
5. Descrizione del funzionamento della funzione di autotest negli inverter Power-One
6. Modalità di esecuzione della funzione di autotest
6.1. Procedura di esecuzione dell’autotest da display
6.2. Procedura di esecuzione dell’autotest attraverso Aurora Communicator (v. 2.9.21 o
successiva)
6.3. Osservazione in merito ai tempi di intervento della protezione rilevati attraverso
funzione autotest
1
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
1. Scopo del documento
Il presente documento si propone di fornire una descrizione del funzionamento della funzione di
autotest integrato negli inverter Power-One elencati nella tabella di cui al seguente paragrafo.
2. Campo di applicazione
Il presente documento prende in considerazione gli inverter Power-One conformi alla Norma CEI 021 ed allegato A70 al codice di rete di TERNA. La tabella di seguito riporta i modelli di inverter a cui il
documento si riferisce e le versioni FW a bordo dell’inverter (che rendono l’inverter conforme CEI 021/A70).
Inverter con potenza nominale  6kW
Modello Inverter
UNO-2.0-I-OUTD
UNO-2.0-I-OUTD-S
UNO-2.5-I-OUTD
UNO-2.5-I-OUTD
PVI-3.0-TL-OUTD
PVI-3.0-TL-OUTD-S
PVI-3.0-TL-OUTD-W
PVI-3.6-TL-OUTD
PVI-3.6-TL-OUTD-S
PVI-3.6-TL-OUTD-W
PVI-4.2-TL-OUTD
PVI-4.2-TL-OUTD-S
PVI-4.2-TL-OUTD-W
PVI-5000-TL-OUTD
PVI-5000-TL-OUTD-S
PVI-5000-TL-OUTD-W
PVI-6000-TL-OUTD
PVI-6000-TL-OUTD-S
PVI-6000-TL-OUTD-W
Standard di rete
Versioni FW
Italia CEI 0-21
Internal Protection
Booster: A.5.8.B
Inverter: B.0.E.7
Micro: C.0.9.6
Italia CEI021Int
Italia CEI021Ext
DSP DC/DC: A.3.3.4
DSP Inverter: B.3.3.E
Micro Supervisor: C.0.3.4
Italia CEI021Int
Italia CEI021Ext
DSP DC/DC: A.3.0.3
DSP Inverter: B.3.0.5
Micro Supervisor: C.0.3.4
2
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
Inverter con potenza nominale > 6kW
Modello Inverter
PVI-10.0-OUTD-IT
PVI-10.0-OUTD-S-IT
PVI-10.0-OUTD-FS-IT
PVI-10.0-OUTD-IT-W
PVI-12.5-OUTD-IT
PVI-12.5-OUTD-S-IT
PVI-12.5-OUTD-FS-IT
PVI-12.5-OUTD-IT-W
TRIO-20.0-TL-OUTD-400
TRIO-20.0-TL-OUTD-S2-400
TRIO-20.0-TL-OUTD-S2F-400
TRIO-20.0-TL-OUTD-S2X-400
TRIO-20.0-TL-OUTD-S1J-400
TRIO-20.0-TL-OUTD-S2J-400
TRIO-27.6-TL-OUTD-400
TRIO-27.6-TL-OUTD-S2-400
TRIO-27.6-TL-OUTD-S2F-400
TRIO-27.6-TL-OUTD-S2X-400
TRIO-27.6-TL-OUTD-S1J-400
TRIO-27.6-TL-OUTD-S2J-400
Standard di rete
Versioni FW
Italia CEI0-21
External Protection
(non modificabile)
Booster: A.0.A.C
Inverter: B.1.8.5
Micro: C.0.0.8
Italia CEI0-21
External Protection
DSP DC/DC: A.0.3.E
DSP Inverter: B.0.F.D
Micro Supervisor:
C.1.2.1
La funzione di autotest disponibile in tutti gli inverter elencati ha scopi diversi a seconda del modello
di inverter e dell’ambito di utilizzo dell’inverter stesso: si faccia riferimento al paragrafo 4 per gli
ambiti di utilizzo della funzione di autotest.
3. Quadro normativo
3.1. Requisiti per SPI e di autotest della Norma CEI 0-21
-
-
Par. 8.6.2 (Sistema di protezione di interfaccia): il sistema di protezione di interfaccia deve
essere realizzato tramite:
o un dispositivo dedicato (relè di protezione) per impianti di produzione con potenza
complessiva superiore a 6 kW;
o un dispositivo integrato nell’apparato di conversione statica oppure un dispositivo
dedicato (relè di protezione) per impianti di produzione con potenza fino a 6 kW.
Par. 8.6.2 (Sistema di protezione di interfaccia): il sistema di protezione di interfaccia deve
essere verificabile durante il suo funzionamento:
o secondo quanto indicato in A4, per il dispositivo dedicato (relè di protezione);
o secondo quanto indicato in A.4.4, per il dispositivo integrato (autotest).
3
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
-
Allegato A, par.2 (Caratteristiche del SPI): L’SPI deve prevedere:
o una funzione di autotest (obbligatoria qualora integrato nel sistema di controllo
dell’inverter di un impianto di produzione di potenza complessiva fino 6 kW)
-
Allegato A, par.4.4 (Autotest): Nel caso in cui le funzioni di protezione di interfaccia siano
integrate nell’inverter, deve essere previsto almeno un sistema di autotest che verifichi le
funzioni di massima/minima frequenza e massima/minima tensione previste nel SPI come di
seguito descritto:
o per ogni funzione di protezione di frequenza e tensione, si varia linearmente la soglia
di intervento in salita o discesa con una rampa ≤ 0,05 Hz/s o ≤ 0,05 Vn/s
rispettivamente per le protezioni di frequenza e tensione;
o ciò determina, ad un certo punto della prova, la coincidenza fra la soglia ed il valore
attuale della grandezza controllata (frequenza o tensione) e quindi l’intervento della
protezione e la conseguente apertura del dispositivo di interfaccia.
Per ogni prova i valori delle grandezze ed i tempi di intervento devono essere visualizzabili
dall’esecutore del test così come il valore attuale della tensione e della frequenza rilevate dal
convertitore.
3.2. Requisiti per i relè di protezione dell’allegato A70 al codice di rete di TERNA
-
Par. 8.2 (Compatibilità delle protezioni degli impianti di produzione con le esigenze di
sistema – Impianti di produzione connessi alla rete BT): Eventuali relè di massima e minima
frequenza diversi da quelli propri del sistema di protezione di interfaccia (tipicamente quelli
integrati nell’inverter) dovranno essere regolati in modo coerente con quanto sopra stabilito
con finestre di intervento più ampie di quelle suddette o, a limite, uguali ad esse.
4. Possibilità di utilizzo della funzione di autotest
La Norma CEI 0-21 indica che nel caso di impianti con potenza inferiore o uguale a 6kW il sistema di
protezione di interfaccia può essere integrato nell’inverter e deve in questo caso deve essere
verificabile attraverso funzione di autotest.
Per impianti con potenza superiore a 6kW, invece, il sistema di protezione di interfaccia deve essere
esterno al sistema di conversione. In questi impianti la verifica del corretto funzionamento del SPI è
quindi da effettuare attraverso cassetta prova relè sulla protezione installata in impianto
esternamente all’inverter. Per questi impianti, si applica, agli inverter, quanto richiesto al paragrafo
8.2 dell’allegato A70 al codice di rete di TERNA.
Per questi motivi:
- Per inverter con potenza inferiore o uguale a 6kW nei quali si sfrutta il SPI integrato (impianti
con potenza inferiore o uguale a 6kW), la funzione di autotest assolve alla funzione di verifica
del corretto funzionamento del sistema di protezione di interfaccia integrato nell’inverter.
- Per inverter con con potenza superiore a 6kW (impianti con potenza superiore a 6kW nei
quali deve essere installata una protezione esterna), la funzione di autotest può essere
utilizzata quale strumento di verifica del rispetto delle prescrizioni dei paragrafi 8.1 oppure
8.2 dell’allegato A70 di TERNA, ma non può essere considerata quale verifica del corretto
funzionamento della protezione di interfaccia. in questi impianti la verifica del corretto
4
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
funzionamento della protezione di interfaccia deve essere effettuata sulla protezione esterna
all’inverter attraverso opportuna strumentazione (cassetta prova relè).
5. Descrizione del funzionamento della funzione di autotest
Per descrivere il funzionamento della funzione di autotest integrata negli inverter, nel seguito si
considera la protezione da sovratensione (U>>), ma le stesse considerazioni valgono (con le dovute
analogie) per le altre protezioni.
Nel normale funzionamento dell’inverter in parallelo con la rete, la protezione di sovratensione
interviene quando l’inverter rileva una tensione di rete superiore al valore di taratura (o valore
impostato).
Funzionamento del SPI durante il parallelo con la rete
Tensione rete [Vrms]
280
270
260
Intervento della
protezione di
interfaccia e
disconnessione
dell'inverter dalla
rete.
250
240
230
220
Tempo
Tensione rete
Soglia OV rete
Per poter effettuare il test delle protezioni:
- Poichè l’inverter è un convertitore statico che opera come generatore di corrente (e non
come generatore di tensione) e come tale non è in grado di modificare la tensione di rete;
- Per ottemperare a quanto richiesto dalla vigente normativa;
l’inverter opera la verifica della protezione modificando la soglia di generazione dell’allarme. In altre
parole l’inverter (per la verifica della protezione di sovratensione) sposta verso il basso il livello di
intervento della protezione dal valore di taratura (cioè diminuisce la soglia di intervento) fino ad
arrivare al valore della tensione di rete per cui si ha l’intervento della protezione. Appare quindi
evidente che l’inverter, al termine del test mostrerà il valore della tensione di rete (valore attuale o
valore riilevato) e non il valore di taratura.
5
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
Funzionamento del SPI durante l'esecuzione della
funzione autotest OV rete
Tensione rete [Vrms]
280
Intervento della
protezione di interfaccia
e disconnessione
dell'inverter dalla rete. Il
valore mostrato a display
coincide con il valore
della tensione di rete.
270
260
250
240
230
220
Tempo
Tensione rete
Soglia OV rete
6. Modalità di esecuzione dell’autotest
L’autotest può essere effettuato:
a) Da display dell’inverter (par. 6.1)
b) Attraverso il SW Aurora Communicator (v.2.9.21 o successiva) (par. 6.2)
La procedura di autotest:
- è attuabile unicamente con inverter connesso alla rete;
- è attuabile unicamente per le protezioni che sono abilitate;
- può richiedere tempi di attesa elevati tra test successivi.
A seconda dello standard di rete impostato, le protezioni abilitate, i valori di soglia ed i tempi di
intervento sono diversi. Prima di eseguire l’autotest, quindi, è di fondamentale importanza verificare
quale sia lo standard di rete impostato dal display dell’inverter (menu Informazioni – Country Code).
Le tabelle di seguito riportano le impostazioni di fabbrica delle protezioni integrate negli inverter a
seconda dello standard di rete impostato.
Nota: i valori di impostazione delle protezioni integrate nell’inverter possono essere modificati dal
menu di servizio. Qualora siano state effettuate delle modifiche alla configurazione di fabbrica, le
tabelle di seguito non possono essere considerate valide.
6
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
Impostazioni di fabbrica per standard “Italia CEI0-21 Internal Protection”
Identificativo
Protezione
Soglia Impostata Tempo di intervento impostato Abilitata
display
U> (10m)
59.S1(4)
253 V (1,10 Vn)
0,18 s
SI
(5)
U>>
59.S2
264,5 V (1,15 Vn)
0,18 s
SI
(5)
U<
27.S1
195,5 V (0,85 Vn)
0,38 s
SI
(5)
U<<
27.S2
92 V (0,4 Vn)
0,18 s
SI
F>
81>.S1(6)
50,5 Hz
0,1 s
NO
F<
81<.S1(6)
49,5 Hz
0,1 s
NO
(7)
F>>
81>.S2
51,5 Hz
0,1 s
SI
(7)
F<<
81<.S2
47,5 Hz
0,1 s
SI
Impostazioni di fabbrica per standard “Italia CEI0-21 External Protection”
Identificativo
Protezione
Soglia Impostata Tempo di intervento impostato Abilitata
display
U> (10m)
59.S1(4)
253 V (1,10 Vn)
0,18 s
NO
(5)
U>>
59.S2
280,6 V (1,22 Vn)
0,18 s
SI
(5)
U<
27.S1
161 V (0,70 Vn)
0,38 s
SI
(5)
U<<
27.S2
80,5 V (0,35 Vn)
0,18 s
SI
(6)
F>
81>.S1
50,5 Hz
0,1 s
NO
(6)
F<
81<.S1
49,5 Hz
0,1 s
NO
F>>
81>.S2(7)
52 Hz
1s
SI
(7)
F<<
81<.S2
47 Hz
4s
SI
6.1. Procedura di esecuzione dell’autotest da display
Il diagramma di seguito riporta la sequenza di operazioni da eseguire per l’esecuzione dell’autotest,
interagendo attraverso il display ed i tasti ESC/UP/DOWN/ENTER. Se una protezione è disabilitata, il
relativo test riporta l’indicazione “N/A” (Non Abilitata).
Nota: la procedura di autotest può richiedere tempi di attesa elevati tra test successivi.
7
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
Schermata Iniziale
ESC
ESC
Statistiche
DOWN
Impostazioni
ENTER
Password
0***
ESC
“0000” (default)
↓
ENTER
à Indirizzo
Imp. Display
DOWN (x9)
Vstart
à Autotest
Qualora la protezione sia
disabilitata comparirà di fianco al
test l’indicazione “N/A” a
testimonianza che la protezione è
“Non Abilitata” e per questo il test
non può essere eseguito.
ENTER
ESC
à U>>
U<<
Selezionare il test
che si intende eseguire,
premere ENTER
Test in corso
...........
ENTER
XXXXXX: S/N Inverter
U>>: test eseguito
1/3: numero schermata (1^ di 3)
Test OK: esito del test
XXXXXX: S/N Inverter
U>>: test eseguito
2/3: numero schermata (2^ di 3)
218.8V: valore rilevato
181ms: tempo di intervento rilevato
XXXXXX
Test OK
U>>
1/3
ESC
DOWN
XXXXXX
218.8V
U>> 2/3
181ms
DOWN
XXXXXX: S/N Inverter
U>>: test eseguito
3/3: numero schermata (3^ di 3)
264.5V: valore (soglia) impostato
181ms: tempo di intervento impostato
XXXXXX
264.5V
U>> 3/3
180ms
8
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
6.2. Procedura di esecuzione dell’autotest attraverso Aurora Communicator (v. 2.9.21 o
successiva)
Questa procedura si applica a tutti i modelli di inverter oggetto di questo documento (rif. par. 2).
Eseguire le operazioni di collegamento e configurazione della comunicazione come riportato nel
manuale del SW Aurora Communicator. Eseguire la scansione del bus RS485 come riportato nel
manuale del SW Aurora Communicator. Nella lista degli inverter, fare click con tasto destro sull’icona
dell’inverter e selezionare l’opzione “Autotest”:
Click con
tasto destro
Dalla lista dei possibili test eseguibili selezionare quelli di interesse (impostazione di default tutti i
test sono abilitati) e fare click su bottone “Start” in basso per avviare l’autotest. I test vengono
eseguiti in sequenza. Qualora una protezione non sia abilitata, il corrispondente test viene saltato e
la procedura passa al test della protezione successiva.
Nota: la procedura di autotest può richiedere tempi di attesa elevati tra test successivi.
9
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
Selezionare i test di
interesse
Premere per
avviare autotest
Al termine dell’autotest il SW presenterà una schermata simile alla seguente. E’ possibile salvare un
report di autotest cliccando su “Esporta” oppure salvare lo screenshot (attraverso il tasto
Printscreen/Stamp). Se una protezione è disabilitata, l’esito di prova fornirà il messaggio “NOT
SUPPORTED”.
10
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com
Inv_Str-All_Autotest_rev.2012-08-15
Premere per salvare
report autotest
6.3. Osservazione in merito ai tempi di intervento della protezione rilevati attraverso funzione
autotest.
La Norma CEI 0-21 prescrive al par. 4 dell’allegato A (“Caratteristiche e prove per il Sistema di
protezione di interfaccia (SPI)”), che “per qualsiasi SPI, sia esso integrato nell’inverter o meno, deve
sempre essere possibile verificare il corretto intervento dello stesso secondo le soglie ed i tempi
impostati”. Con particolare riferimento ai tempi di intervento “la verifica è positiva quando lo scatto
del SPI avviene nei limiti di errore seguenti per almeno 3 prove consecutive”: ≤ 3 % ± 20 ms. Questo
significa che se il tempo di intervento di una protezione è impostato a 100 ms, la verifica è da
considerarsi positiva quando il tempo di intervento è compreso tra 77 ms e 123 ms. Di seguito si
riportano (per ciascuno dei tempi di intervento impostato nell’inverter) i valori di tempo di
intervento massimo e minimo che danno luogo a verifica positiva dei tempi di intervento delle
protezioni.
Tempo di intervento
impostato
0,18 s (180 ms)
0,38 s (380 ms)
0,1 s (100 ms)
Valore minimo di tempo di
intervento per verifica positiva
Valore massimo di tempo di
intervento per verifica positiva
0,1546 s (154,6 ms)
0,3486 s (348,6 ms)
0,77 s (77ms)
0,2054 s (205,4 ms)
0,4114 s (411,4 ms)
0,123 s (123ms)
11
Power-One Italy S.p.a.
Via San Giorgio, 642 – 52028 Terranuova Bracciolini – Arezzo – Italy
Web Site: www.power-one.com