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Título: Análisis del comportamiento de módulos fotovoltaicos (diagnostico, modelado matemático de curvas i-v y p-v, y construcción de prototipo de trazador de curvas i-v)
Autor: Fonseca, Randy Michael Willians
Orientador: Leite, V.
Palavras-chave: Módulos fotovoltaicos
Obtención de curvas I-V
EN 60904
EN 60891
Modelado de curvas I-V
Data de Defesa: 2012
Editora: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Citação: Fonseca, Randy Michael Willians (2012) - Análisis del comportamiento de módulos fotovoltaicos (diagnostico, modelado matemático de curvas i-v y p-v, y construcción de prototipo de trazador de curvas i-v). Bragança: Escola Superior de Tecnologia e Gestão. Dissertação de Mestrado em Energias Renováveis e Eficiência Energética
Resumo: El siguiente trabajo consiste en la introducción y análisis a las características eléctricas de los módulos fotovoltaicos, el proceso de obtención de curvas I-V y P-V de los elementos fotovoltaicos su análisis y diagnostico. Una pequeña introducción a las tecnologías fotovoltaicas que luego da paso al análisis de su dinámica, los factores que la influyen y una introducción a la normativa correspondiente en especifico las normas EN 60904 y la EN 60891. Incluye la participación en el desarrollo de un trazador de curvas I-V de bajo costo, diseño e implementación, parte de los trabajos previos de Don Vicente Leite y Jose Baptista y que fue llevado a cabo en el Instituto Politécnico de Bragança. La implementación de un circuito electrónico de tal complejidad es una de las acciones más satisfactorias aún faltan algunos ajustes pero estoy seguro que va a ser algo muy provechoso para los autores originales. El análisis comparativo de precios respecto a las capacidades de los trazadores revela oportunidades provechosas debido a su versatilidad y bajo costo, esto es de resaltar dado que la reducción es significativa. En cadena se utilizan los valores obtenidos por medio del trazador para realizar el modelo matemático de un panel, basado en 3 opciones presentadas en Sera08, khezzar09 y kuntz04. Basados en estos métodos se desarrollo el articulo ‘Determination of Modelo Parameters of PV Modules Using a Low Cost I-V Tracer’ presentado en Seminario de Automatización, Electrónica Industrial e Instrumentación 2012 en Guimarães Portugal. En el Ciemat en Madrid se realizan algunos ajustes al trazador de curvas y se comparan los trazadores del mercado PVPM2540, TRIKA, HT IV-400 para realizar adquisición de curvas I-V de módulos de fotovoltaicos de diferentes tecnologías. Además se obtienen los ensayos realizados por el simulador AAA del Ciemat. Con estos datos se realiza el modelado matemático y se analiza el comportamiento en STC, se observa el comportamiento de los diferentes modelos sobre diferentes tecnologías. Con la intención de realizar un modelo que predijera el comportamiento en otras temperaturas se observa que los coeficientes de variación respecto a la temperatura del modulo no están arrojando una buena aproximación y se realiza la obtención por un método simplificado de los coeficientes de variación de temperatura basado en la norma EN 60891. Luego se compara el modelo matemático con el comportamiento real, se deja a discreción la interpretación del error para la aplicación que se requiera. La monitorización del comportamiento y degradación de los módulos es una labor muy importante y este tipo de herramientas pueden ayudar considerablemente. The developed work consists of an introduction and small analysis of the electrical characteristics of photovoltaic modules, the process of IV-PV curve determination, analysis and diagnostic. The small introduction to the photovoltaic technologies gives space to the analysis of their dynamic, factors that influence its output and the technical regulation to what is bound, specifically the EN 60904 and EN 60891. It includes the participation in the development of a Low Cost I-V tracer, designed by Vicente Leite and Jose Baptista and that was built at the IPB of Bragança. The construction of such an electronic circuit causes a lot of satisfaction and even though it still needs some adjustments it already is, and will be developed to be a very important advance in the cost cutting design of I-V tracers. The comparative studies realized to the other equipment available in the market gives out a very promising sight for the development of this kind of instrumentation. After the utilization of the data obtained by the I-V tracer a mathematical modeling stage started based on the propositions of Sera08, khezzar09 and kuntz04, which ended in the development of the paper ‘Determination of Model Parameters of PV Modules Using a Low Cost I-V Tracer’ presented at the Seminar of Automation, Industrial Electronics and Instrumentation 2012 at Guimarães Portugal. At the Ciemat in Madrid some adjustments are made to the I-V tracer and the comparison of the PVPM2540, TRIKA and HT IV-400 started to see the process and results on different technologies. Plus a test is run on the AAA solar simulator of the Ciemat. With this data mathematical modeling is carried on, and the behavior at STC is studied. With the intention of developing a model that included the effect of temperature and radiation it’s concluded that the parameters given by the manufacturer aren’t very certain. The simplified determination of these parameters was realized based on the norm EN 60891. Then a comparison is made between the simulated data and the real behavior obtained, the error is left to the discretion of the application for what it could be needed. The monitoring of the photovoltaic modules is very important for the analysis of degradation and this is a good tool to this effect.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10198/8236
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