Diseño e implementación de un sistema de monitoreo y adquisición de datos de parámetros eléctricos y ambientales de un sistema fotovoltaico conectado a la red de 3kW
Palavras-chave:
Sistema de Monitoreo, Adquisición de Datos, Sistema Fotovoltaico Conectado a la Red, Interfaz LabVIEWSinopse
En el presente trabajo de investigación se realizó el diseño e implementación de un sistema de monitoreo y adquisición de datos inalámbrico con un interfaz en LabVIEW en tiempo real para monitoreo de parámetros eléctricos en DC y ambientales de un SFCR de 3kW, El cual se llevó a cabo integrando dispositivos como un Raspberry pi 3B+, un Arduino Nano, usando como sensores de temperatura 03 PT100, como sensor de tensión un divisor de tensión, como sensor de corriente el ACS758, como sensor de irradiancia una celda calibrada y como interfaz gráfica y almacenamiento de datos un programa elaborado en LabVIEW, también se hizo el modelado e impresión en 3D de las piezas de la carcasa pudiendo así implementar un prototipo con un sujetador para riel DIN. Todo esto orientado bajo la norma IEC-61724-2017. En el periodo de prueba de 05 días nos entrega los siguientes resultados: Influencia de la temperatura en el módulo fotovoltaico, en el cual pudimos observar que las temperaturas de cada célula en el módulo no son iguales, teniendo una desviación de hasta 3C el cual ocasiona pérdidas por dispersión de parámetros. Influencia de la temperatura en el generador fotovoltaico, en el cual pudimos observar que la temperatura y la tensión en un sistema fotovoltaico son inversamente proporcionales y cuando más caliente esté un módulo fotovoltaico es menos eficiente, en este apartado se registró temperaturas de hasta 52.31C en la superficie del módulo fotovoltaico. Influencia de la irradiancia en el generador fotovoltaico, apartado en el cual observamos que la irradiancia y la corriente generada son directamente proporcionales, también se presentó eventos de irradiancia solar extrema, siendo el más alto y menos prolongado el día 17 de Junio del 2021, con un valor 1245.89[W/m2], una duración de 06 segundos, registrados a las 11:39:13 y el más prolongado, presentado el mismo día, con un valor de 1219.75[W/m2], una duración de 176 segundos registrados a las 11:34:17 segundos. Finalmente se concluye que los indicadores proporcionados sobre la energía generada por el SFRC bajo ciertas condiciones ambientales son confiables debido a lineamientos con la norma propuesta, calibración y validación de las lecturas de los sensores y demás componentes usados.
Referências
Tamayo, M. (1998). El proceso de la investigación científica. México D.F.: Limusa - Noriega.
Schallenberg Rodríguez, J. C., Piernavieja Izquierdo, G., Hernández Rodríguez, C., Unamunzaga Falcón, P., & García Déniz, R. (2008). Energías Renovables y Eficiencia Energética. Canarias: InstitutoTecnológico de Canarias, S.A.
Negroni, J. J. (2018). Corporación de desarrollo tecnologico. Obtenido de Corporación de desarrollo tecnologico de chile: www.cdt.cl
Vargas, C., Aguila, J., Chiñas, C., & Hurtado, E. (2019). Low-cost web-based Supervisory Control and Data Acquisition system for a microgrid testbed: A case study in design and implementation for academic and research applications. Heliyon.
Best, C. A. (2009). La energia del sol. Mexico.
Aguirre, C., Miranda Velásquez, A., Rodas Chiarella, J., Zurita Saldaña, V., Vilches Cevallos, C., & Salazar Ríos, R. y. (2017). La industria de la energía renovable en el Perú: 10 años de contribuciones a la mitigación del cambio climático.La industria de la energía renovable en el Perú: 10 años de contribuciones a la mitigación del cambio climático. Magdalena del Mar, Lima, Perú.
Valdiviezo, P. (2014). Diseño de un sistema fotovoltaico para el suministro de energia electrica a 15 computadoras portatiles en la PUCP. Lima: PUCP.
Rasero, C. M. (2011). Energía solar fotovoltaica.
UJAEN. (2014). Universidad de Jaen. Recuperado el 15 de 08 de 2020, de http://www.ujaen.es/investiga/solar/07cursosolar/home_main_frame/05_tipos/02_conec_red/01_basico/2_conec_red.htm
Xataca. (2017). Obtenido de Xataca: https://www.xataka.com/basics/que-arduino-como-funciona-que-puedes-hacer-uno
Evans, B. W. (2007). Arduino Programming NOtebbok. Madrid.
Kernighan, B. W. (1991). El lenguaje de programación C. Pearson Educación.
McRoberts, M. (2018). Arduino básico. . Novatec Editora.
Varó, A. M. (2014). Introducción a la programación con Python. Universitat Jaume I.
Bishop, R. H. (2007). LabVIEW 8. Pearson.
Fluke, C. (2015). Pinzas amperimétricas de CA/CC de verdadero valor eficaz Fluke serie 370. Madríd, España.
Flir, S. (2017). FLIR One Pro Brochure Commercial Systems. Estados Unidos: NASDAQ.
Mastoner, D. i. (2019). 3DPrint Quality Troubleshooting Guide. Colombia: Mastoner.
Instruments, T. (2021). ADS111x Ultra-Small Datasheet. Dallas : Texas Instruments Incorporated.
Industries, A. (2019). ADS1115 16-Bit ADC 4 Channel with Programmable Gain Amplifier Datasheet. Texas: Adafruit Industries.
Madur. (2018). Pt100 platinum resistor - resistance in ohms vs temperature in degrees Celsius. Polonia: Madur Polska.
AutoSolar. (2019). Auto solar perú. Obtenido de https://autosolar.pe/blog/actualidad-de-energia-solar/mas-de-242-localidades-rurales-electrificadas-con-paneles-solares-en-2018?gclid=EAIaIQobChMI16ny46-_5QIVF4iGCh3yFA2nEAAYASAAEgIx6fD_BwE
Raspberry. (2015). Raspberry pi 3 model b. online. Reino Unido: Pi Fundation.
Pi, F. (2018). Raspberry Pi 3 Model B+ Brochure. Reino Unido: Raspberry Pi Foundation.
Allegro, m. (2020). Fully Integrated, Hall-Effect-Based Linear Current Sensor IC Thermally Enhanced ACS758xCB Datasheet. Manchester.
Michel, P. R. (2015). Máster Oficial en Tecnología de los Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica. Andalucia: Campus virtual - Universidad de Andalucia.
Iván, B. (19 de Marzo de 2021). Catalogo de productos. Obtenido de IBEROBOTICS: https://www.iberobotics.com/
Talesun. (2019). TP660P - 265 / 270 / 275W Polycrystalline Solar Module 60-Cell Serie- Brochure. TP660P, 2.
Jorquera, O. A. (2016). Introducción al modelado e impresión 3D. España: Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.
Velasco, J. G. (2009). Energías Renovables. Reverte.
Coaquira, W. R. (2021). Medición y monitoreo de eventos extremos de irradiancia solar a través de un modulo fotovoltaico y un microcontrolador analizado en las condiciones geográficas y climatológicas en las ciudades de PUNO Y JULIACA. Juliaca: UNAJ.
Rodríguez Mejía, J., & Woocay Prieto, A. (2019). Diseño de un sistema de monitoreo, control y adquisición de parámetros característicos de módulos fotovoltaicos de bajo costo basado en arduino-octave. Tecnológico Nacional de México en Celaya, 660.
Conde Mendoza, L., Montes Romero, J., Carhuavilca Vela, A., Perich Ibañez, R., Guerra Torres, J., Sevillano Bendezú, M., . . . Palomino Töfflinger, J. (2020). Puesta en marcha de un laboratorio para la caracterización de tecnologías fotovoltaicas a sol real bajo las condiciones climáticas de Lima. PUCP.
Ramos Cutipa, J. M., Beltrán Castañón, N. J., Larico., A., Rodrigo., E., Mamani., S., Vilma., . . . Negrao Macedo, W. (2020). Ocurrencias de Irradiancia Solar Extrema a 3812 m.s.n.m., a nivel del Lago Titicaca (Puno – Perú). LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology.
IDEAM. (05 de 10 de 2019). IDEAM. Obtenido de IDEAM: http://www.ideam.gov.co/web/tiempo-y-clima/caracteristicas-de-la-radiacion-solar
Dave, E. (2011). Internet de las cosas Cómo la próxima evolución de Internet lo cambia todo. Cisco Internet Business Solutions Group.
Rose, K. (2015). Una breve reseña del internet de las cosas. Lyman: Internet Society.
Restrepo, H. (2007). Apliquemos Instrumentación”. Colombia.
Radziemska, E. (2003). Effect of temperature on the power drop in crystalline silicon. Renewable Energy, 1-12.
Sánchez, M. M. (2008). Influencia de la temperatura en el generador fotovoltaico. XIV Congreso ibérico y IX Congreso iberoamericano de Energía Solar, CIES.
Avila, O. C., & Solis, M. A. (2019). Modelado del sistema fotovoltaico conectado a la red electrica en la universidad politecnica saleciana de cuenca. Cuenca - Ecuador.
Perez, M. M. (2007). Scemantic Scholar. Obtenido de Scemantic Scholar: https://www.semanticscholar.org/paper/La-hora-solar-pico
ORTIZ, V. M. (2005). Control y monitoreo mediante labview de un sistema neumatico de produccion. Latacunga – Ecuador: escuela superior politecnica del ejercito sede latacunga carrera de ingenieria electronica.
Basco, A. I., & Beliz, G. (2018). Industria 4.0: fabricando el futuro (Vol. 647). Inter-American Development Bank.
Francolí, J. F., & Díaz, R. B. (2019). Estado actual y perspectivas de la impresión en 3D. Artículos de economía industrial.
Naylamp. (2021). Naylamp. Obtenido de naylampmechatronics: https://naylampmechatronics.com/sensores-proximidad/403-sensor-de-proximidad-inductivo-lj18a3-5-zax-npn.html
sensoresdepresion. (2021). sensoresdepresion. Obtenido de https://www.sensoresdepresion.to: https://www.sensoresdepresion.top/2019/08/transductor-de-presion-aplicaciones.html
Tavares, P. J., & Galdino, M. A. (2014). Manual de Ingeniería para sistemas fotovoltaicos. Rio de Janeiro - Brasil: CEPEL – CRESESB.
IEC-61724. (2017). Standard Internacional. Comisión Electrotécnica Internacional, 49-50.
Lan, S. (2018). Investigación sobre el modo de aplicación de la comunicación inalámbrica y de modo dual del operador en la microrred regional. Conferencia Internacional sobre Cloud Computing y Análisis de Datos Grandes, 486 - 489.
s., L. (2018). S. Lan Investigación sobre el modo de aplicación de la comunicación inalámbrica y de modo dual del operador en la microrred regional 2018. IEEE, 486 - 489.
Baramawal, A., Askarian, s., & Salapaka, s. (2019). Una arquitectura distribuida para un control robusto y óptimo de las microrredes de CC. IEEE, 3082 - 3092.
Swathika, G. (2016). Sincronización LV-DG basada en PLC en red de microrred en tiempo real. ARPN, 3193 - 3197.
Lucas-Nuelle, I. (2021). Lucas-Nulle. Obtenido de Lucas-Nulle: https://www.lucas-nuelle.us/
Manson. (2021). Locuradigital. Obtenido de Locuradigital: https://www.locuradigital.com
fitipower, i. t. (2021). fitipower. Obtenido de fitipower: http://www.fitipower.com
Aerosemi, T. C. (2020). Datasheet MT3608. China: Aerosemi.
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