La fase di sperimentazione in laboratorio per il dispositivo di prova delle protezioni di interfaccia contenute negli inverter si è conclusa con esito positivo, è possibile quindi dar corso alle fasi di ingegnerizzazione e di costruzione di un prototipo funzionante in grado di svolgere le varie operazioni che erano state ipotizzate al momento dell’ideazione del dispositivo. A livello globale, attualmente il mercato fotovoltaico sta vivendo una fase di espansione con andamento pressoché esponenziale, tanto che nel 2004 la produzione di celle solari nel mondo è arrivata a sfiorare il livello record di 1200 MWp. In questo scenario, si può osservare che gran parte delle applicazioni grid- connected fa uso di inverter di taglia compresa tra 0,5 e 6 kW dotati di protezioni di interfaccia incorporate. Anche in mancanza di dati statistici precisi, è possibile ipotizzare che solo in Europa siano collegasti alla rete elettrica diverse centinaia di migliaia di inverter dotati di protezione di interfaccia incorporata. Tuttavia, la verifica delle protezioni di interfaccia in campo non è possibile utilizzando gli strumenti normalmente reperibili in commercio, in quanto i circuiti di protezione sono parte integrante del dispositivo e non possono essere separati da questo. Benché la prova periodica delle protezioni di interfaccia sia richiesta espressamente solo in Italia, nelle modalità previste dal documento Enel DK 5950, non è improbabile che in futuro anche altri Paesi possano porre in essere misure analoghe per maggiore salvaguardia della propria rete di distribuzione elettrica in bassa tensione. Lo schema di principio per il test delle protezioni di interfaccia contenute all’interno dell’inverter si basa sulla riproduzione delle caratteristiche principali della rete elettrica monofase a 230 V e 50 Hz nominali, con la possibilità di variare tali parametri entro intervalli sufficientemente ampi da provocare l’intervento delle protezioni di interfaccia dell’inverter se queste ultime funzionano correttamente. Il circuito atto a simulare la rete elettrica, almeno nell’intervallo di potenza richiesto per le prove, è contenuto nell’apparecchiatura o dispositivo di test, così come visibile in figura 1.1. In essa è riportato anche il sistema fotovoltaico, al cui interno sono contenute le protezioni di interfaccia e sono indicate le principali misure dei parametri elettrici, finalizzate a stabilire i valori delle soglie e dei tempi di intervento per le protezioni stesse. Figura 1.1 – Schema di principio del sistema costituito dai componenti utilizzati nelle prove Il presente documento riporta le specifiche tecniche di dettaglio per l’ingegnerizzazione e la costruzione del dispositivo di prova. I requisiti funzionali fanno riferimento al generatore di tensione e frequenza di riferimento e al carico variabile. Per il generatore fotovoltaico facente parte del sistema da testare è richiesta unicamente una ragionevole stabilità nell’erogazione, a fine di non introdurre eccessive perturbazioni nella sezione in corrente alternata. Il generatore di tensione e frequenza di riferimento deve essere in grado di produrre un’onda sinusoidale in grado di scostarsi dai valori nominali dei parametri (230 V, 50 Hz) e superare le soglie di frequenza e tensione specificate nel documento Enel DK 5950 con un opportuno gradiente. Il carico variabile deve essere in grado di adattarsi alla potenza istantanea generata dall’inverter, a priori non nota. Eventuali scostamenti, se di modesta entità, cono automaticamente compensati dal generatore di tensione e frequenza di riferimento. Il dispositivo di prova contiene inoltre una interfaccia operatore in grado di effettuare i comandi in modo opportuno e visualizzare i risultati ottenuti in modo semplice e intuitivo.