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TECNICHE NUMERICHE PER LA DIAGNOSTICA DI MODULI FOTOVOLTAICI

L’identificazione di un cattivo funzionamento dell’impianto è alquanto difficile poiché le normali condizioni operative sono molto variabili e a volte il funzionamento anomalo può essere associato, erroneamente, ad una condizione di lavoro accettabile poiché non si conosce il reale stato di salute dell’impianto. Se la situazione di cattivo funzionamento permane per molto tempo, non solo essa provoca una forte riduzione dell’energia prodotta ma può portare anche ad un rapido deterioramento del sistema provocando danni permanenti dovuti ad esempio ai fenomeni di hot spot che possono essere causa di incendi, o all’invecchiamento precoce di alcune parti dell’impianto stesso come i diodi di by-pass. Tali situazioni si possono evitare solo se l’impianto fotovoltaico è dotato di funzionalità diagnostiche che, sulla base di specifiche misure, è in grado di identificare rapidamente le condizioni di mal funzionamento e dare indicazioni precise sulla tipologia del guasto e localizzare il pannello danneggiato.Due sono gli obiettivi che si intendono perseguire durante l’attività di ricerca; il primo è l’individuazione degli indicatori più idonei atti a descrivere in forma sintetica l’effetto di un fenomeno di guasto. Per tale obiettivo si pensa di utilizzare in forma congiunta informazioni provenienti dal modello non-lineare con cui solitamente si caratterizza il comportamento elettrico della sorgente fotovoltaica e alcuni modelli traslazionali proposti in letteratura che consentono di stimare particolari punti di lavoro della sorgente sulla base di misure dei parametri ambientali quali il soleggiamento e la temperatura. E’ auspicabile che la combinazione di tali informazioni con i dati provenienti dalle misure elettriche possa non solo consentire di identificare le anomalie sul funzionamento del sistema ma possa dare anche informazioni sulla previsione di vita del pannello stesso al fine di effettuare anche una manutenzione preventiva.Nella seconda fase si affronterà lo sviluppo di procedure ottimizzate per essere implementate in real-time sui dispositivi digitali attualmente utilizzati nei sistemi fotovoltaici. In questa fase si identificheranno anche le modalità con cui acquisire le informazioni dal campo fotovoltaico attraverso le misure più opportune. Per esempio potrà essere necessario caratterizzare la sorgente non solo in prossimità del punto di massima potenza, dove è auspicabile che essa lavori per la maggior parte della giornata, ma anche nell’intorno delle condizioni di funzionamento a vuoto ed in cortocircuito. Inserendo tali informazioni in un modello che descrive adeguatamente la sorgente fotovoltaica, sarà possibile stimare, con un certo livello di confidenza, gli indicatori di guasto al fine di diagnosticare sia la fenomenologia del guasto stesso sia la sua localizzazione all’interno del campo fotovoltaico.