Sono state sviluppate e implementate nuove funzioni diagnostiche nel firmware di un inverter prototipale (inverter RSE) in cui era stato sviluppato e implementato da RSE, nelle precedenti attività di Ricerca di Sistema, un algoritmo di inseguimento del punto di massima potenza della stringa fotovoltaica (FV) ad esso collegata (MPPT, Maximum Power Point Tracking). Esse consentono l’analisi e l’identificazione in tempo reale del degrado della stringa FV connessa all’inverter RSE. In particolare, è stata implementata una procedura (denominata mismatch_identification) che permette di identificare le perdite di corrente delle singole sottostringhe FV dovute ad effetti di ombreggiamento, sporcamento o danneggiamento dei moduli. Sulla base dei risultati della procedura mismatch_identification, è stato sviluppato un nuovo metodo di analisi che consente di prevedere i benefici energetici conseguibili a valle di un intervento di manutenzione parziale da parte del manutentore dell’impianto, cioè di un intervento effettuato non sull’intero impianto ma su un numero limitato di sottostringhe.
È stata inoltre implementata una procedura (denominata temperature_identification) in grado di stimare la temperatura media delle celle fotovoltaiche di ogni sottostringa FV, anche in condizioni di ombreggiamento parziale, utilizzando un unico sensore di temperatura ambiente, applicando un set di formule che utilizzano alcuni parametri elettrici della stringa FV e i risultati della procedura mismatch identification.
Le nuove funzioni diagnostiche sono state validate attraverso delle prove eseguite presso il laboratorio inverter di RSE, in cui è stato utilizzato un simulatore fotovoltaico Spitzenberger per simulare le curve I-V di stringhe affette da ombreggiamento parziale. Le nuove routine implementate nell’inverter hanno identificato correttamente i valori di corrente e temperatura impostati nel SW del simulatore.
Dopo le campagne di test indoor sull’inverter RSE svolte nelle precedenti attività di Ricerca di Sistema, per la prima volta sono stati eseguiti dei test outdoor in condizioni operative, collegando l’inverter RSE a una stringa FV affetta da ombreggiamenti parziali artificiali causati da ostacoli costruiti appositamente per la prova, aventi forme tipiche di oggetti reali come alberi, camini, antenne, pali. I risultati della sperimentazione hanno dimostrato, in prima istanza, l’affidabilità dell’inverter RSE che non ha riscontrato malfunzionamenti, quali fermi macchina, stalli e/o spegnimenti non giustificati, e hanno confermato le ottime performance dell’algoritmo MPPT RSE, implementato nel firmware dell’inverter, che ha identificato il corretto punto di massima potenza nel 99,1% dei casi sperimentali analizzati.