ASPECTOS
RELACIONADOS CON SU FUNCIONAMIENTO EN CONDICIONES
REALES DE OPERACIÓN
En
la figura 1 se muestra el diagrama de bloques de un sistema fotovoltaico
conectado a la red eléctrica cuyas componentes son, arreglo de paneles fotovoltaicos,
inversor, carga y utilidades eléctricas.
Figura1. Diagrama de
sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica.
La figura 2 muestra los parámetros a medir para la
monitorización de un sistema fotovoltaico conectado a red.
Figura 2. Diagrama representativo de los parámetros a medir en un sistema fotovoltaico
conectado a la red eléctrica.
Donde:
GI: Irradiancia
total en el plano fotovoltaico (W/m2).
Tam: Temperatura
ambiente a la sombra (°C).
Sw: Velocidad
del viento (m/s).
Tm: Temperatura
del modulo (°C).
VA: Tension de
salida (V).
IA: Intensidad
de salida (A).
PA: Potencia de salida
(kW).
VL: Tension de
la caraga (V).
IL: Intensidad
de carga (A).
PL: Potencia de
carga (kW).
VU: Tension de
la red (V).
ITU: Intensidad
hacia la red (A).
PFU: Potencia
desde la red (kW).
IFU: Intensidad
desde la red (A).
PTU: Potencia
hacia la red (kW).
Instrumentos de medición utilizados para la monitorización de
un sistema fotovoltaico conectado a red
- Irradiancia en el plano (GI)
Piranómetro tipo pila
Figura 3. Vista del piranómetro tipo
termopila.
Es un dispositivo
utilizado para medir la irradiancia solar o insolación, tanto directa como
difusa sobre una superficie plana. Son típicamente dispositivos pasivos que no
requieren energía para funcionar. Utilizan una termopila revestido de negro que
absorberá toda la radiación solar a través de una amplia gama de longitudes de
onda. Una cúpula de cristal limita la radiación para sólo el rango de onda
corta. La termopila genera una señal de voltaje que es proporcional a la
radiación solar incidente. Cada piranómetro tiene una sensibilidad única,
definida durante el proceso de calibración, que se utiliza para convertir la señal
de salida en microvoltios en irradiancia global en W / m2 (
Celda
solar calibrada
Figura 4. Vista de la celda solar de
referencia
Se puede
integrar con la estación de la radiación solar. La celda de referencia está
diseñado para calibrar la irradiancia de simuladores solares utilizados para el
ensayo de células y módulos solares. Las celdas de referencia solares constan
de una célula fotovoltaica de silicio monocristalino encerrado en una caja
metálica con una ventana de cuarzo protectora y un sensor de temperatura. El
sensor de temperatura se puede seleccionar ya sea como un termopar tipo K o un
detector de temperatura de la resistencia 100 de platino (RTD).
Piranómetro
Fotodiodo de Silicio
Figura 5. Piranometro de fotodiodo de
silicio.
Es un sensor de radiación /
pyranometer solar que se aplica en las observaciones de radiación solar más
comunes. Mide la radiación solar recibida por una superficie plana de un campo
180° del ángulo de visión. Su
orientación depende de la aplicación y puede ser horizontal, inclinada (para el
plano de la radiación array) o invertida (para la radiación reflejada). El
piranómetro se puede conectar directamente a los sistemas de registro de datos
de uso común. La irradiancia en W / m2 se calcula dividiendo la salida por un
pequeño voltaje de sensibilidad. Esta sensibilidad se proporciona en su certificado de calibración.
- Temperatura ambiente (Tam)
Sonda de temperatura pt100
Figura 6. Sonda de temperatura pt100.
El principio de funcionamiento consiste en medir la
resistencia de un elemento de platino. El tipo más común (PT100) tiene una
resistencia de 100 ohmios a 0 ° C y 138,4 ohmios a 100 ° C. Para un sensor
PT100, un cambio de temperatura de 1°C causará una cambio 0.384 ohm en la
resistencia, por lo que incluso un pequeño error en la medición de la
resistencia puede causar un gran error en la medición de la temperatura.
- Velocidad del viento (SW)
Anemómetro ultrasónico
Figura 7. Anemómetro ultrasónico.
Specifications
Wind Speed:
0 to 65 m/s (0 to 145 mph)
Resolution: 0.01 m/s
Threshold: <0.01 m/s
Accuracy: ± 2% ± 0.1m/s (30 m/s), ± 3% (65 m/s)
Response Time: < 0.25 seconds
Wind Direction:
0 to 360 degrees
Resolution: 0.1 degree
Threshold: < 0.01 m/s
Accuracy: ± 2 degrees
Response Time: < 0.25 seconds
Wind Speed:
0 to 65 m/s (0 to 145 mph)
Resolution: 0.01 m/s
Threshold: <0.01 m/s
Accuracy: ± 2% ± 0.1m/s (30 m/s), ± 3% (65 m/s)
Response Time: < 0.25 seconds
Wind Direction:
0 to 360 degrees
Resolution: 0.1 degree
Threshold: < 0.01 m/s
Accuracy: ± 2 degrees
Response Time: < 0.25 seconds
Power Requirement:
24 VDC, 2.5 A
Environmental:
Operating Temperature: -40 to +60 ° C
24 VDC, 2.5 A
Environmental:
Operating Temperature: -40 to +60 ° C
Anemómetro de copa
Figura 8. Anemómetro
de copa.
Measuring
range: 0.5 ... 50 m/s
Resolution:
< 0.1 m/s
Temperature
range: -30 ... 70 °C
Low
maintenance due to ball bearing cup star
Heatable
Not
suitable for wind site assessment according to IEC 61400-12-1
- Temperatura del módulo (°C)
Termistor
Figura
9. Termistor.
Mide la temperatura de una superficie por contacto
directo. Por lo general controla la temperatura de un módulo fotovoltaico, pero
también puede controlar la temperatura de otros dispositivos. Este termistor
interactúa fácilmente con registradores de datos, y es ideal para aplicaciones
de energía solar.
- Tensión, intensidad y potencia de salida (VA, IA, PA)
Analizador de potencia
Permite medir y registrar la potencia de un
circuito monofásico o trifásico. Los valores de medición se almacenan en una
tarjeta SD en formato xls. Esto permite analizar los valores de medición en el
ordenador. La cuota de medición la puede ajustar libremente entre 2 y 7200
segundos. Las pinzas del analizador de potencia se pueden usar para cables con
un diámetro del conductor de hasta 50 mm. Por tanto, este medidor es ideal para
el uso en redes de abastecimiento de energía. La pantalla de 3,7" permite
leer todos los valores de medición. Esto permite un rápido análisis de los
valores de medición actuales y le da una visión de la corriente, tensión y
potencia.
Figura
10. Analizador de potencia.
- Potencia hacia y desde la red a través del inversor (ITU, IFU, PTU, PFU)
Medidor de energía multifuncional AC
Figura 10. Medidor de energía multifuncional
Es un medidor de potencia
trifásico multifuncional con un margen de medición básico, calidad de la
energía y el análisis de armónicos.
Es adecuado para la automatización
de subestaciones de servicios públicos así como sus capacidades de E / S
(utilizando los módulos de entrada / salida digital).
ANSI C12.20 Revenue Grade Meter
Figura 11. a.c. Energy
Generation
Registro de datos además de RS485
Modbus y software. Analógico opcional y entrada digital, salidas de relé y
módulos Ethernet.
Medidor de energía DC.
Transductores de corriente y tensión externos
Figura 12. Transductor DC
Transductor de medición
programable está diseñado para convertir de dc actual y motor de c.c. tensión
en una señal de corriente o voltaje digital o estándar. La modificación de los
parámetros es posible a través de su programador, la interfaz RS-485 o desde el
teclado.
Data logger Sunny WebBox
Figura 13.
Dara logger Sunny Webbox.
Recoge continuamente los datos de
los inversores lo que permite estar informado del estado de la instalación.
Este datalogger multifuncional le ofrece diversas posibilidades para la
visualización de parámetros, archivo y procesamiento de los datos de la
instalación.
Fuente: https://www.altestore.com/store/
§ Sistema de adquisición de datos para la monitorización de un
sistema FV conectado a red.
Diferentes sensores están configurados para medir
variables climáticas: Irradiancias, en el plano horizontal y en el plano de
los módulos fotovoltaicos, la
temperatura ambiente, así como las variables eléctricas en el lado de CC y CA
de la PV planta.
El sistema de monitoreo esta desarrollado
en el entorno de LabVIEW, el programa maneja tanto los datos medidos y
simulados con el fin de ofrecer un entorno de convivencia, mostrando todo las
variables de interés, trazado en las mediciones en tiempo real contra la
variable simulada, los errores de procesamiento, y desencadenando proceso de
búsqueda de alguna falla. Los informes detallados se generan mediante la
creación de archivos XLS y HTML que resumen la comportamiento del sistema (ver
Fig. 15).
Figura 14. Esquema del sistema de
monitorización de una instalación FV conectada a red.
Agilent Hp keysight 34972A
Figura 15.
Vista del sistema de monitoreo y
software.
- Mide 11 señales de entradas diferentes,
incluyendo la temperatura con termopares, RTD y termistores; DC / AC voltios o
corriente; Resistencia de 2 o 4 hilos; frecuencia y período.
- Programa BenchLink registrador de datos.
Adquisidor de datos UDAS
No hay comentarios:
Publicar un comentario