AEL-PHVGC Aplicación de Plantas de Potencia Fotovoltaicas, Controlada desde Computador (PC)

COMPUTER CONTROLLED PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS APPLICATION - AEL-PHVGC

SISTEMAS INNOVADORES

La Aplicación de Plantas de Potencia Fotovoltaicas, con SCADA, "AEL-PHVGC", ha sido diseñada para estudiar las operaciones llevadas a cabo en los sistemas de potencia fotovoltaicos conectados a la red nacional de energía.

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Descripción General

La Aplicación de Plantas de Potencia Fotovoltaicas, con SCADA, "AEL-PHVGC", ha sido diseñada para estudiar las operaciones llevadas a cabo en los sistemas de potencia fotovoltaicos conectados a la red nacional de energía. Esta aplicación permite estudiar el procedimiento de control dinámico de potencia activa inyectada en la red eléctrica mediante el inversor inteligente.

Además, esta aplicación permite realizar el control local de la tensión en nodos de la red, así como el estudio del almacenamiento de energía en baterías por medio de inversores híbridos. Además, esta aplicación permite un análisis de las curvas características del panel fotovoltaico.

Para dichos propósitos, la aplicación "AEL-PHVGC" está formada por diferentes kits que permiten estudiar los diferentes aspectos de las plantas de potencia fotovoltaicas:

  • PHVGC-K1. Kit de Análisis de Módulos Fotovoltaicos:

Este kit se compone de un módulo fotovoltaico montado en una estructura con ruedas que permite variar el ángulo de inclinación del módulo solar. De esta forma se pueden simular diferentes inclinaciones de tejados o estructuras típicas sobre las cuales se instalan estos módulos fotovoltaicos. A dicha estructura se encuentra acoplado un foco halógeno con un brazo articulado para la simulación de la trayectoria del sol. El foco dispone de un regulador de corriente que permite controlar la radiación incidente sobre el panel fotovoltaico. Para poder simular la carga del panel solar, el kit incorpora una carga resistiva variable.

Con este kit, el usuario podrá adquirir el siguiente aprendizaje: visualización de curvas diarias y anuales, cálculo de la orientación óptima de los módulos fotovoltaicos y visualización de curvas características de módulos fotovoltaicos.

  • PHVGC-K2. Kit de Plantas Fotovoltaicas Trifásicas de Conexión a Red:

Este kit se compone de todos los elementos industriales necesarios para estudiar una planta de potencia fotovoltaica real. En primer lugar cuenta con un inversor de red trifásico alimentado con un simulador de arrays de paneles fotovoltaicos. A la salida del inversor se conecta un analizador de redes que mostrará al usuario todos los parámetros eléctricos generados por el inversor. Además, también se incluye una carga resistiva trifásica para simular diferentes condiciones de consumo. Finalmente, la fuente de alimentación trifásica permite simular las condiciones de la red eléctrica y el conexionado del inversor a la misma.

Con este kit, el usuario podrá adquirir el siguiente aprendizaje: instalación de plantas fotovoltaicas, conexión a red de plantas fotovoltaicas, medición de los parámetros eléctricos procedentes de la planta fotovoltaica, seguimiento del punto de máxima potencia, programación de la limitación de potencia del inversor "derating", generación de energía reactiva, determinación del rendimiento del inversor, registro de datos de rendimiento por medio de un simulador de la trayectoria solar, análisis del comportamiento de la planta fotovoltaica ante un "black-out", protección de plantas fotovoltaicas contra rayos, etc.

  • PHVGC-K3. Kit de Regulación de Tensión Local de la Red:

Este kit es un complemento del PHVGC-K2. Se compone de un conjunto de elementos de potencia destinados a la simulación de plantas de potencia fotovoltaicas con regulación del voltaje en un punto determinado de la red. Mediante el inversor de red trifásico se inyecta energía a la red nacional por medio de un transformador de aislamiento galvánico y un transformador de regulación de tensión motorizado incluidos en este kit. Debido a los cambios en la demanda de energía producidos por la carga trifásica variable, se producirán variaciones de voltaje que tendrán que ser compensadas por medio del transformador motorizado (incluido). Dicha compensación/regulación se puede realizar, bien de forma manual, o bien de forma automática por medio de un analizador de red programado para detectar umbrales de sobre/sub-voltaje (incluido) y controlar así la motorización del transformador.

Con este kit, el usuario podrá adquirir el siguiente aprendizaje: estudio del transformador de red local, programación de la limitación de potencia del inversor de la planta fotovoltaica "derating", regulación manual y automática de la tensión de la red local y visualización de los parámetros desde el software SCADA.

  • PHVGC-K4. Kit de Análisis de Almacenamiento de Energía con Baterías:

Este kit es un complemento del PHVGC-K2. Se compone de un sistema de acumulación de energía por medio de un inversor trifásico híbrido cargador (incluido) y una batería de gran capacidad (incluido). Lo ideal es combinar este kit con el PHVG-K2 para el estudio del complemento óptimo entre el uso de la energía eléctrica de la red y la energía eléctrica proveniente de la batería. Es el complemento perfecto para toda instalación eléctrica del futuro dado el ahorro energético y económico que se consigue mediante la combinación de esta tecnología.

Con este kit, el usuario podrá adquirir el siguiente aprendizaje: proceso de instalación de sistemas de acumulación de energía en baterías en combinación con el inversor cargador, puesta en marcha del sistema, interacción entre el sistema fotovoltaico y la batería, aumento de la eficiencia por autoconsumo.

Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

Posibilidades prácticas con el kit PHVGC-K1:

  1. Visualización de curvas diarias y anuales.
  2. Cálculo de la orientación óptima de los módulos fotovoltaicos.
  3. Visualización de curvas características de módulos fotovoltaicos.

Posibilidades prácticas con el kit PHVGC-K2:

  1. Instalación de plantas fotovoltaicas.
  2. Conexión a red de plantas fotovoltaicas.
  3. Medición de los parámetros eléctricos procedentes de la planta fotovoltaica.
  4. Seguimiento del punto de máxima potencia.
  5. Limitación de potencia del inversor "derating".
  6. Medición y cálculo de la potencia activa consumida por una carga variable resistiva trifásica.
  7. Medición y cálculo de la potencia total consumida por una carga trifásica R-L.
  8. Configuración de la fuente de alimentación programable como Array Fotovoltaico.
  9. Producción máxima de potencia fotovoltaica con inyección a red mediante el inversor de red.
  10. Máxima producción de potencia fotovoltaica con inyección a red mediante el inversor de red y consumo de energía local.
  11. Control dinámico de potencia activa con el inversor fotovoltaico. Control de inyección cero.
  12. Control dinámico de potencia con el inversor fotovoltaico. Control de inyección a red.
  13. Control estático de potencia activa con el inversor fotovoltaico. Configuración de las condiciones de control con señales digitales.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

Algunos ejercicios prácticos con los módulos recomendados:

  1. Cálculo experimental de la curva I-V del panel fotovoltaico.
  2. Variación de la radiación solar con el panel de lámparas halógenas. Medida de las características I-V..

Posibilidades prácticas con el kit PHVGC-K2 y PHVGC-K4:

  1. Proceso de instalación de sistemas de acumulación de energía en baterías en combinación con el inversor cargador.
  2. Puesta en marcha del sistema fotovoltaico.
  3. Interacción entre el sistema fotovoltaico y la batería.
  4. Aumento de la eficiencia por autoconsumo.

Posibilidades prácticas con el kit PHVGC-K3 y PHVGC-K4:

  1. Estudio del transformador de red local.
  2. Programación de la limitación de potencia del inversor de la planta fotovoltaica "derating".
  3. Regulación manual y automática de la tensión de la red local.
  4. Visualización de los parámetros desde el software SCADA.

Otras posibilidades que pueden realizarse con este equipo:

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real.
  3. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  4. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  5. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  6. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.
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