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Electrónica de bajo costo para seguimiento I-V en línea a nivel de módulo fotovoltaico: desarrollo de dos estrategias y comparación entre ellas

Autores: Morales-Aragonés, José Ignacio; Gallardo-Saavedra, Sara; Alonso-Gómez, Víctor; Sánchez-Pacheco, Francisco José; González, Miguel Angel; Martínez, Oscar; Muñoz-García, Miguel Angel; Alonso-García, María del Carmen; Hernández-Callejo, Luis

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Electrónica de bajo costo para seguimiento I-V en línea a nivel de módulo fotovoltaico: desarrollo de dos estrategias y comparación entre ellas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Medición
Curvas corriente-voltaje
Módulos fotovoltaicos
Monitoreo
Diagnóstico
Automatizado.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La medición de las curvas corriente-voltaje (I-V) de módulos fotovoltaicos individuales es en este momento la técnica más poderosa en cuanto al monitoreo y diagnóstico de plantas fotovoltaicas, proporcionando información precisa sobre posibles fallas o degradaciones a nivel de módulo. Automatizar estas mediciones y permitir que se realicen en línea es altamente deseable para concebir un seguimiento sistemático de la salud de la planta. Actualmente, los trazadores I-V presentan algunas desventajas, como ser solo a nivel de cadena, trabajar sin conexión a internet o ser costosos. Frente a esta situación, los autores han desarrollado dos trazadores I-V en línea de bajo costo a nivel de módulo individual, lo que podría permitir un desarrollo futuro asequible de un entorno completamente automatizado para el seguimiento del estado de la planta. El primer sistema propuesto implementa una estrategia completamente distribuida, ya que toda la electrónica necesaria para la medición I-V se encuentra dentro de cada uno de los módulos y se puede ejecutar sin interrupción de la línea eléctrica. El segundo utiliza una estrategia mixta, donde parte de la electrónica común se traslada de los módulos fotovoltaicos al inversor o caja de combinación y requiere una breve desconexión automatizada de la cadena de módulos en medición. Los experimentos muestran que ambas estrategias permiten el rastreo de las curvas I-V individuales de los paneles y el envío de los datos posteriormente en forma numérica a un host central con una influencia mínima en la producción de energía y con un diseño de bajo costo debido a la simplicidad de la electrónica. Se expone una comparación entre ambas estrategias y se comparan sus costos con los sistemas previos propuestos en la literatura, obteniendo reducciones de costos de más del 80-90% en comparación con los trazadores comerciales actuales.

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