ES2319155B1 - Sistema para la monitorizacion de instalaciones solares fotovoltaicas. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la monitorización de instalaciones
solares fotovoltaicas.
Cada instalación cuenta con paneles
fotovoltaicos conectados a inversores (7) que inyectan energía en
una red eléctrica, y con sensores o células meteorológicas (4) que
captan diversos parámetros ambientales. En cada instalación a
monitorizar se dispone de un repetidor (5) conectado entre los
inversores (7) y una tarjeta de comunicaciones serie (3) que también
conecta con las células meteorológicas (4). La tarjeta (3) conecta
con una CPU (2) dotada de fuente de alimentación (1) y unida a un
servidor (8) a través de un modem (6).
Description
Sistema para la monitorización de instalaciones
solares fotovoltaicas.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema
para la monitorización de instalaciones solares fotovoltaicas cuya
finalidad esencial consiste en proporcionar un sistema para
monitorizar los datos de una o más centrales de generación de
energía fotovoltaica, de manera que se pueda disponer con gran
facilidad de todos los datos actualizados de todas las centrales
solares conectadas al sistema, pudiendo realizarse de manera
sencilla cambios y requerimientos en la visualización y
monitorización de los datos correspondientes.
Son conocidas las instalaciones solares
fotovoltaicas donde cada instalación solar cuenta con una
pluralidad de paneles fotovoltaicos conectados a unos inversores
que inyectan la energía generada fotovoltaicamente en una red
eléctrica; presentando además cada instalación una pluralidad de
sensores ambientales o células meteorológicas que captan parámetros
tales como humedad, viento, radiación solar, temperatura u otros.
Dichas instalaciones solares fotovoltaicas suelen encontrarse
alejadas de centros urbanos, y presentan inconvenientes relativos a
que los sistemas de control y monitorización de datos carecen de
facilidad de acceso a los usuarios.
No conocemos en el estado actual de la técnica
ningún sistema para la monitorización de instalaciones solares
fotovoltaicas que facilite la integración de todos los datos en un
servidor para un fácil acceso de los usuarios, según lo hace el
sistema de la presente invención.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención
consiste en un sistema para la monitorización de instalaciones
solares fotovoltaicas donde cada instalación solar cuenta con una
pluralidad de paneles fotovoltaicos conectados a unos inversores que
inyectan la energía generada fotovoltaicamente en una red
eléctrica; presentando además cada instalación una pluralidad de
sensores ambientales o células meteorológicas que captan parámetros
tales como humedad, viento, radiación solar, temperatura u
otros.
Novedosamente, según la invención, en cada
instalación solar a monitorizar se dispone de un repetidor de señal
cuya entrada conecta con los inversores, llevándose su salida a
una tarjeta de comunicaciones serie que también recibe señal de los
referidos sensores o células meteorológicas; estando conectada esa
tarjeta a una CPU dotada de fuente de alimentación y unida a un
servidor a través de un módem; de manera que el servidor dispone en
todo momento de los datos de interés actualizados, así como de
registros históricos, de todas las instalaciones solares del
sistema, pudiendo ofrecer esos datos y registros a los usuarios del
sistema mediante programas adecuados.
Según distintas realizaciones de la invención,
los referidos fuente, células, repetidor y módem pueden presentar
medios de alimentación mediante red eléctrica convencional o bien
una alimentación proporcionada a partir de la energía fotovoltaica
que genera la instalación solar en la que se encuentran.
Según una realización preferente de la
invención, las comunicaciones del repetidor con la tarjeta, del
repetidor con los inversores, y de la tarjeta con las células
meteorológicas son comunicaciones RS485 de dos hilos.
Además, en esa realización preferente de la
invención, el módem que conecta a la CPU con el servidor es un
módem GPRS.
En la realización preferente de la invención, la
tarjeta de comunicaciones efectúa peticiones de datos a los
inversores y a las células meteorológicas o sensores cada diez
minutos, pero obviamente, en otras realizaciones este intervalo de
tiempo podría ser distinto.
Con la estructura que se ha descrito, el sistema
de la invención presenta las ventajas de que permite tener
integrados y centralizados los datos actuales, así como registros
históricos de diversas instalaciones solares fotovoltaicas, siendo
de fácil acceso a los usuarios, y siendo muy sencillo el cambio de
programas para visualización de esos datos.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompaña una figura única en la que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa un diagrama de bloques
funcionales de un sistema para la monitorización de instalaciones
solares fotovoltaicas realizado según la presente invención.
Seguidamente se realiza una descripción de un
ejemplo de la invención haciendo referencia a la numeración
adoptada en la figura.
Así, el sistema para la monitorización de
instalaciones solares fotovoltaicas del presente ejemplo de la
invención cuenta con un equipo de dispositivos aplicados a cada una
de las instalaciones solares fotovoltaicas que se integren en el
sistema y cuya representación aparece en la figura 1.
Este equipo se constituye mediante un repetidor
de señal 5 conectado a los inversores 7 que en la central o
instalación solar llevan la energía de los correspondientes paneles
solares hacia la red eléctrica; conectándose la salida de este
repetidor de señal 5 a una tarjeta de comunicaciones serie 3.
Las centrales o instalaciones solares
fotovoltaicas también disponen de unos sensores o células
meteorológicas 4 que captan distintos parámetros ambientales y de
las que también toma señal la tarjeta de comunicaciones serie 3,
según se ilustra en la figura 1.
Esta tarjeta 3 conecta con una CPU 2 dotada de
una fuente de alimentación 1 y unida a un servidor 8 a través de
un módem 6, según puede apreciarse también en la figura 1.
Con esta configuración, el servidor 8 dispone en
todo momento de los datos de interés actualizados, así como de
registros históricos, de todas las instalaciones solares del
sistema, pudiendo ofrecer esos datos y registros a los usuarios
mediante programas adecuados.
En el presente ejemplo la fuente 1, las células
4, el repetidor 5 y el módem 6 se encuentran alimentados a partir
de la energía fotovoltaica que genera la instalación solar en la
que se encuentran, de manera que el equipo mostrado en la figura 1
es totalmente autónomo, aunque en otras realizaciones la referida
alimentación se puede efectuar a través de la red eléctrica
convencional.
También en el presente ejemplo, las
comunicaciones del repetidor 5 con la tarjeta 3, del repetidor 5
con los inversores 7, y de la tarjeta 3 con las células
meteorológicas 4 son comunicaciones RS485 de dos hilos, si bien,
igual que se mencionó anteriormente, en otros ejemplos podrían
realizarse de otra manera.
En el presente ejemplo, el módem 6 que conecta a
la CPU 2 con el servidor 8 es un módem GPRS.
Otra característica del presente ejemplo
consiste en que la tarjeta de comunicaciones 3 efectúa peticiones
de datos a los inversores 7 y a las células meteorológicas 4 cada
10 minutos, aunque ese tiempo podrá variarse para otras
realizaciones.
Así, a partir de los datos recibidos de los
inversores 7 y de los sensores 4, se transmiten esos datos a la
correspondiente base de datos del servidor 8.
Hay que indicar que con las comunicaciones RS485
de dos hilos que se han indicado el sistema se limita en cada
central solar a un máximo de treinta y dos inversores 7, pero si
hubiera un mayor requerimiento a esa cifra se podría emplear otro
tipo de comunicación.
En el proceso de funcionamiento del sistema,
cada dos minutos se realizan peticiones de datos a los inversores 7
y sensores 4, de modo que se vayan actualizando las memorias
correspondientes. Dichos datos se solicitan a través de la tarjeta
de comunicaciones serie 3 enviando las tramas de comunicaciones en
el correspondiente protocolo y según el dispositivo con el que se
quiere comunicar. La ventaja de emplear la tarjeta de
comunicaciones serie 3 consiste en que a la hora de ampliar el
abanico de inversores 7 ó de añadir nuevos dispositivos al sistema
tales como pudieran ser un analizador de frecuencia un contador u
otros, es mucho más fácil crear los cambios en el correspondiente
software, de manera que la ampliación se puede efectuar de manera
rápida y ágil. La CPU 2 avisa a través del módem 6 al servidor 8 de
que ha obtenido nuevos datos en los dispositivos de la instalación
solar, y el servidor 8 solicita esos datos. Si por cualquier
problema se perdiera conexión entre el módem y el servidor 8, el
programa correspondiente se encargaría de recoger los datos
anteriores a la toma actual.
Claims (5)
1. Sistema para la monitorización de
instalaciones solares fotovoltaicas, donde cada instalación solar
cuenta con una pluralidad de paneles fotovoltaicos conectados a
unos inversores (7) que inyectan la energía generada
fotovoltaicamente en una red eléctrica; presentando además cada
instalación una pluralidad de sensores ambientales o células
meteorológicas (4) que captan parámetros tales como humedad,
viento, radiación solar, temperatura u otros; caracterizado
porque en cada instalación solar a monitorizar se dispone de un
repetidor de señales (5) cuya entrada conecta con los inversores
(7), llevándose su salida a una tarjeta de comunicaciones serie (3)
que también recibe señal de los referidos sensores o células
meteorológicas (4); estando conectada esa tarjeta (3) a una CPU (2)
dotada de fuente de alimentación (1) y unida a un servidor (8) a
través de un módem (6); de manera que el servidor (8) dispone en
todo momento de los datos de interés actualizados, así como de
registros históricos, de todas las instalaciones solares del
sistema, pudiendo ofrecer esos datos y registros a los usuarios del
sistema mediante programas adecuados.
2. Sistema para la monitorización de
instalaciones solares fotovoltaicas, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas fuente (1), células (4),
repetidor (5) y módem (6) presentan medios de alimentación mediante
red eléctrica convencional o bien una alimentación proporcionada a
partir de la energía fotovoltaica que genera la instalación solar
en la que se encuentra.
3. Sistema para la monitorización de
instalaciones solares fotovoltaicas, según la reivindicación 1,
caracterizado porque las comunicaciones del repetidor (5)
con la tarjeta (3), del repetidor (5) con los inversores (7), y de
la tarjeta (3) con las células meteorológicas (4) son
comunicaciones RS485 de dos hilos.
4. Sistema para la monitorización de
instalaciones solares fotovoltaicas, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el módem (6) que conecta a la CPU (2)
con el servidor (8) es un módem GPRS.
5. Sistema para la monitorización de
instalaciones solares fotovoltaicas, según la reivindicación 1,
caracterizado porque mediante la tarjeta de comunicaciones
(3) se efectúan peticiones de datos a los inversores (7) y a las
células meteorológicas o sensores (4) cada diez minutos.
Priority Applications (2)
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2008
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Non-Patent Citations (3)
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| BRAHMA, M. et al. "{}TEMIC: a New Cooperative Platform for Industrial Tele-Maintenance,"{} Distributed Frameworks for Multimedia Applications, 2006. The 2nd International Conference on, pp.1-9, Mayo 2006. * |
| BRUGNONI, G. et al. "{}Modular Architecture for Remote Management of Power Generation Plants,"{} Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2005. IMTC 2005. Proceedings of the IEEE vol. 2, pp.1075-1078, 16-19 Mayo 2005. * |
| KONG, L. et al. "{}Introducing GPRS technology into remote monitoring system for prefabricated substations in China,"{} Mobile Technology, Applications and Systems, 2005 2nd International Conference on, pp. 6 , 15-17 Nov. 2005. * |
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