ES2382796A1 - System and procedure for the electrical characterization of photovoltaic power plugs connected to the network. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Sistema y procedimiento para la caracterización eléctrica de centrales fotovoltaicas conectadas a la red.System and procedure for characterization Photovoltaic power plants connected to the network.
La presente invención pertenece al campo técnico de la generación de energía eléctrica, en concreto, al campo de las centrales fotovoltaicas.The present invention belongs to the technical field from electric power generation, specifically, to the field of photovoltaic plants
En la actualidad existen procedimientos internacionalmente reconocidos para la caracterización eléctrica de los principales elementos que componen una central fotovoltaica. Un caso concreto son los definidos en los siguientes estándares de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) que sirven para caracterizar, respectivamente, a generadores fotovoltaicos e inversores:Currently there are procedures internationally recognized for the electrical characterization of the main elements that make up a photovoltaic plant. A specific case are those defined in the following standards of the International Electrotechnical Commission (IEC) used to characterize, respectively, photovoltaic generators and investors:
- \bullet?
- IEC 61829. Crystalline silicon photovoltaic (PV) array - On-site measurement of I-V characteristics. TC/SC 82. Edition 1.0 (1995-03).IEC 61829. Crystalline silicon photovoltaic (PV) array - On-site measurement of I-V characteristics. TC / SC 82. Edition 1.0 (1995-03).
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- IEC 61683. Photovoltaic systems - Power conditioners - Procedure for measuring efficiency. TC/SC 82. Edition 1.0 (1999-11).IEC 61683. Photovoltaic systems - Power conditioners - Procedure for measuring efficiency. TC / SC 82. Edition 1.0 (1999-11).
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Sin embargo, la aplicación de estas normas para la caracterización de una central fotovoltaica en su conjunto conlleva una serie de dificultades. En primer lugar, existen factores que son difíciles de cuantificar y que influyen sobre las características eléctricas que se desean estimar, lo cual introduce una incertidumbre considerable. Por ejemplo, cuantificar la reducción de potencia del generador fotovoltaico provocada por la suciedad acumulada sobre la superficie de los módulos. En segundo lugar, existen pérdidas de energía que dependen de la interacción mutua entre los componentes de la central y que, por tanto, no pueden determinarse caracterizando cada uno por separado. Por ejemplo, las pérdidas por seguimiento del punto de máxima potencia del generador fotovoltaico que realiza el inversor. Por último, para que la caracterización sea completa, también hay que estimar las pérdidas energéticas en otros elementos de la central (cables, conectores, etc.).However, the application of these rules to the characterization of a photovoltaic plant as a whole It entails a series of difficulties. First, there are factors that are difficult to quantify and that influence electrical characteristics that you want to estimate, which introduces considerable uncertainty For example, quantify the reduction of power of the photovoltaic generator caused by the dirt accumulated on the surface of the modules. In second instead, there are energy losses that depend on the interaction mutual between the components of the plant and, therefore, not they can be determined by characterizing each one separately. By For example, losses due to maximum power point tracking of the photovoltaic generator made by the inverter. Finally for that the characterization is complete, we must also estimate the energy losses in other elements of the plant (cables, connectors, etc.)
En el contexto de la presente invención, son conocidas las patentes FR2613840 y EP1403649.In the context of the present invention, they are FR2613840 and EP1403649 are known.
La patente FR2613840 muestra un dispositivo para probar una instalación fotovoltaica. No obstante, este dispositivo realiza una monitorización a distancia con lo que sus resultados podrían variar en cierta medida.FR2613840 patent shows a device for Try a photovoltaic installation. However, this device performs remote monitoring with what your results They could vary to some extent.
La patente EP1403649 presenta un método para el diagnóstico de generadores fotovoltaicos defectuosos de una instalación fotovoltaica.EP1403649 presents a method for diagnosis of defective photovoltaic generators of a photovoltaic installation
No obstante, era deseable un sistema y un procedimiento que ofreciera una caracterización eléctrica efectiva de centrales fotovoltaicas conectadas a la red, especialmente de factores difíciles de estimar actualmente. La presente invención se desarrolla con el fin de mejorar las limitaciones existentes en el estado de la técnica en este sector.However, a system and a system were desirable. procedure that offered an effective electrical characterization of photovoltaic plants connected to the network, especially of difficult factors to estimate today. The present invention is develops in order to improve the existing limitations in the state of the art in this sector.
La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica. Por un lado, reduce la incertidumbre asociada a aquellos factores que son difíciles de estimar sobre el terreno mediante la utilización como sensor de un módulo fotovoltaico, de la misma tecnología que los módulos que componen el generador fotovoltaico. Por otro lado, permite caracterizar la central fotovoltaica en su conjunto incluyendo las pérdidas individuales y las provocadas por la interacción mutua de todos sus componentes.The present invention solves the problems existing in the state of the art. On the one hand, reduce the uncertainty associated with those factors that are difficult to estimate on the ground by using as a sensor a photovoltaic module, of the same technology as the modules that make up the photovoltaic generator. On the other hand, it allows characterize the photovoltaic plant as a whole including the individual losses and those caused by the mutual interaction of All its components.
El procedimiento de control presenta una serie de ventajas sobre las patentes mencionadas en el estado de la técnica. Entre ellas, se destacan las siguientes:The control procedure presents a series of advantages over the patents mentioned in the state of the technique. Among them, the following stand out:
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- Permite la caracterización in situ de las centrales fotovoltaicas y medir grandes potencias.It allows the in situ characterization of photovoltaic plants and measure large powers.
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- Es fácil de aplicar en controles de calidad y ensayos de recepción.It is easy to apply in controls Quality and reception rehearsals.
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- Puede adaptarse a distintas tecnologías fotovoltaicas.It can adapt to different photovoltaic technologies
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- Sus resultados sirven para predecir la producción energética de una central fotovoltaica.Your results serve to predict the power production of a plant Photovoltaic
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La presente invención consiste en un sistema y un procedimiento que permite la caracterización eléctrica de una central fotovoltaica conectada a la red cuyos componentes principales son un generador fotovoltaico, un convertidor de corriente continua a alterna también llamado inversor, y un contador de la energía producida.The present invention consists of a system and a procedure that allows the electrical characterization of a photovoltaic plant connected to the network whose components main ones are a photovoltaic generator, a converter DC to AC also called inverter, and a counter of the energy produced.
El procedimiento consta de dos fases. La primera fase consiste en estimar simultáneamente las condiciones de operación, concretamente la radiación solar y la temperatura, así como la potencia en dos puntos de medida. La segunda fase consiste en obtener, a partir de las estimaciones anteriores, las características eléctricas de la central fotovoltaica.The procedure consists of two phases. The first phase consists of simultaneously estimating the conditions of operation, specifically solar radiation and temperature, as well as the power at two measurement points. The second phase consists in obtaining, from the previous estimates, the electrical characteristics of the photovoltaic plant.
La primera fase está basada en la utilización como sensor de un módulo fotovoltaico para estimar las condiciones de operación, considerando que la central está dividida en dos partes delimitadas por los dos puntos de medida considerados en el interior de la central.The first phase is based on the use as a sensor of a photovoltaic module to estimate the conditions of operation, considering that the plant is divided into two parts delimited by the two measurement points considered in the interior of the central.
De forma preferente, el módulo fotovoltaico es de la misma tecnología que los módulos que componen el generador fotovoltaico, lo cual permite asegurar que su respuesta óptica angular, térmica y espectral es la misma. Se puede decir que dicho módulo se encuentra modificado debido a que, preferentemente, las células del mismo se encuentran divididas en dos grupos. Uno de los grupos se utiliza para estimar la radiación solar a partir del valor de su corriente de cortocircuito. El otro grupo se utiliza para estimar la temperatura de las células solares a partir del valor de su tensión de circuito abierto. De forma preferente, el módulo modificado se instala en el mismo plano que los módulos que componen el generador fotovoltaico antes de iniciar el procedimiento de caracterización, con la antelación suficiente para considerar que su nivel de suciedad es similar al de éstos.Preferably, the photovoltaic module is of the same technology as the modules that make up the generator photovoltaic, which ensures that your optical response angular, thermal and spectral is the same. You can say that said module is modified because, preferably, the Cells are divided into two groups. One of the groups are used to estimate solar radiation from the value of its short circuit current. The other group is used to estimate the temperature of solar cells from the value of Its open circuit voltage. Preferably, the module modified is installed in the same plane as the modules that make up the photovoltaic generator before starting the procedure characterization, well in advance to consider that your Dirt level is similar to these.
Los dos puntos de medida de la central fotovoltaica son en los que se mide, mediante un vatímetro, la potencia de forma simultánea con las condiciones de operación estimadas a partir de los valores de la corriente de cortocircuito y de la tensión en circuito abierto del módulo fotovoltaico modificado. El primer punto de medida se define como los terminales positivo y negativo del generador fotovoltaico conectados a la entrada del inversor. El segundo punto de medida se define como los terminales de corriente alterna del inversor conectados a la entrada del contador de energía.The two measuring points of the plant Photovoltaic are those in which, using a wattmeter, the power simultaneously with the operating conditions estimated from the values of the short-circuit current and of the open circuit voltage of the photovoltaic module modified. The first measurement point is defined as the terminals positive and negative of the photovoltaic generator connected to the Inverter input The second measurement point is defined as the AC terminals of the inverter connected to the input of the energy meter.
La potencia medida en el primer punto de medida incluye las pérdidas causadas por la dispersión de las características de los módulos fotovoltaicos, el cableado hasta ese punto (cables, conectores, etc.) y las pérdidas causadas por la función de seguimiento del punto de máxima potencia que realiza el inversor. La potencia medida en el segundo punto de medida incluye el resto de pérdidas causadas por el inversor y el cableado (cables, conectores, etc.) que existen entre ambos puntos.The power measured at the first measurement point includes losses caused by the dispersion of characteristics of the photovoltaic modules, the wiring up to that point (cables, connectors, etc.) and losses caused by the Maximum power point tracking function performed by the investor. The power measured at the second measurement point includes the rest of losses caused by the inverter and the wiring (cables, connectors, etc.) that exist between both points.
La segunda fase del procedimiento se lleva a cabo después de haber obtenido los datos descritos en la primera fase. A partir de ellos, en esta fase se obtienen una serie de parámetros que caracterizan el comportamiento eléctrico de la central fotovoltaica.The second phase of the procedure takes after obtaining the data described in the first phase. From them, in this phase a series of parameters that characterize the electrical behavior of the photovoltaic plant
De esta forma se obtienen las relaciones que existen entre:This way you get the relationships that They exist between:
- a) to)
- La potencia medida en el primer punto de medida, que se denominará P3, y las condiciones de operación (la radiación solar, G, y la temperatura de las células fotovoltaicas, T).The power measured at the first measurement point, which will be called P3, and the operating conditions (radiation solar, G, and the temperature of photovoltaic cells, T).
- b) b)
- La potencia medida en el primer punto de medida, P3, y la potencia medida el segundo punto de medida, que se denominará P5.The power measured at the first measurement point, P3, and the measured power the second measurement point, which will name P5.
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En general, la relación a) es lineal y la obtención de dicha relación consiste simplemente en determinar las constantes PCEM (Potencia máxima del generador fotovoltaico en Condiciones Estándar de Medida (CEM)) y CVPT (Coeficiente de Variación de la Potencia con la Temperatura) de los módulos fotovoltaicos que mejor ajustan las medidas a la siguiente ecuación:In general, the relation a) is linear and the Obtaining said relationship simply consists in determining the PCEM constants (Maximum power of the photovoltaic generator in Standard Measurement Conditions (EMF) and CVPT (Coefficient of Variation of Power with Temperature) of the modules photovoltaic that best fit the measurements to the following equation:
Donde:Where:
- P3 P3
- Potencia en el primer punto de medida, en W/m^{2}.Power at the first measurement point, in W / m2.
- G G
- Radiación solar, en W/m^{2}.Solar radiation, in W / m2.
- T T
- Temperatura de las células fotovoltaicas, en ºC.Temperature of the photovoltaic cells, in ºC.
- GCEM GCEM
- Irradiancia G en Condiciones Estándar de Medida (CEM). Constante de valor 1000 W/m^{2}.Irradiance G in Standard Measurement Conditions (EMC). Value constant 1000 W / m2.
- TCEM TCEM
- Temperatura T en Condiciones Estándar de Medida (CEM). Constante de valor 25ºC.Temperature T in Standard Measurement Conditions (EMC). Constant value 25 ° C.
- CVPT CVPT
- Coeficiente de Variación de la Potencia con la Temperatura de los módulos fotovoltaicos. Dato proporcionado por el fabricante de los módulos. Se mide en 1/ºC.Coefficient of Variation of Power with the Temperature of photovoltaic modules. Data provided by the Manufacturer of the modules. It is measured at 1 / ºC.
- PCEM PCEM
- Potencia máxima del generador fotovoltaico en Condiciones Estándar de Medida (CEM) que se corresponde con el valor que toma P3 para una irradiancia G = 1000 W/m^{2} y una temperatura T = 25ºC. Se mide en W.Maximum power of the photovoltaic generator in Standard Measurement Conditions (EMC) that corresponds to the value which takes P3 for an irradiance G = 1000 W / m2 and a temperature T = 25 ° C. It is measured in W.
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En el caso de que la relación a) no fuese lineal, el resultado de la monitorización podría expresarse mediante una tabla que contenga los valores obtenidos de P3 en función de G y T.In case the relationship a) was not linear, the result of the monitoring could be expressed by a table containing the values obtained from P3 as a function of G and T.
La relación b) es no lineal y el procesamiento consiste en determinar las constantes C0, C1 y C2 que mejor ajustan las medidas a la siguiente expresión:The b) relationship is nonlinear and the processing consists in determining the constants C0, C1 and C2 that best fit the measures to the following expression:
Las constantes C0, C1 y C2 se obtienen por el método de mínimos cuadrados. Dichas constantes pueden relacionarse con los diferentes tipos de pérdidas de potencia que tienen lugar entre los dos puntos de medida. La constante C0 indica las pérdidas de autoconsumo, la constante C1 indica las pérdidas que son lineales con la corriente (por ejemplo, las provocadas por diodos), y, finalmente, la constante C2 indica las pérdidas que varían con el cuadrado de la corriente, por ejemplo, las provocadas por Efecto Joule.The constants C0, C1 and C2 are obtained by least squares method. These constants can be related with the different types of power losses that take place between the two measuring points. The constant C0 indicates the losses of self-consumption, the constant C1 indicates the losses that are linear with the current (for example, those caused by diodes), and, finally, the constant C2 indicates the losses that vary with the square of the current, for example, those caused by Effect Joule.
Con la obtención de las relaciones a) y b) finaliza el procedimiento de caracterización de la central fotovoltaica.With the obtaining of relations a) and b) the centralization characterization procedure ends Photovoltaic
Finalmente, el valor global del conjunto de pérdidas de la central, se obtiene sumando las pérdidas medidas en los dos puntos de medida definidos previamente, los cuáles permiten comprobar por separado la calidad de los elementos principales de la central fotovoltaica.Finally, the overall value of the set of losses of the plant, is obtained by adding the losses measured in the two previously defined measurement points, which allow separately check the quality of the main elements of the photovoltaic plant
El sistema para la caracterización eléctrica de centrales fotovoltaicas conectadas a la red, comprende un generador fotovoltaico, un inversor, y un contador de energía donde dicho sistema a su vez comprende:The system for the electrical characterization of photovoltaic power plants connected to the network, includes a generator photovoltaic, an inverter, and an energy meter where said system in turn includes:
- \bullet?
- un módulo fotovoltaico que se utiliza como sensor para la estimación de la radiación solar G y la temperatura T de las células fotovoltaicas de dicho módulo;a photovoltaic module that used as a sensor for the estimation of solar radiation G and the temperature T of the photovoltaic cells of said module;
- \bullet?
- un vatímetro que se utiliza para medir la potencia eléctrica en un primer punto dé medida definido por los terminales positivo y negativo del generador fotovoltaico conectados a la entrada del inversor y la potencia eléctrica en un segundo punto de medida definido por los terminales de corriente alterna del inversor conectados a la entrada del contador de energía;a wattmeter that is used to measure the electrical power at a first point of defined measurement by the positive and negative terminals of the photovoltaic generator connected to the input of the inverter and the electrical power in a second measuring point defined by the current terminals AC inverter connected to the input of the counter Energy;
- \bullet?
- unos medios de procesamiento que se utilizan para calcular las relaciones que existen entre:a means of processing that They are used to calculate the relationships between:
- --
- la potencia eléctrica medida en el primer punto de medida y los parámetros de radiación solar G y temperatura T estimados por el módulo fotovoltaico;the electrical power measured at the first measurement point and the solar radiation parameters G and temperature T estimated by the Photovoltaic module;
- --
- la potencia eléctrica medida en el primer punto de medida y la potencia eléctrica medida en el segundo punto de medida.the electrical power measured at the first measurement point and the power electrical measured at the second measurement point.
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Preferentemente, el módulo fotovoltaico está configurado para obtener valores de su corriente de cortocircuito y de su tensión de circuito abierto a partir de los cuáles se pueden se pueden estimar la radiación G y la temperatura T de célula.Preferably, the photovoltaic module is configured to obtain values of its short circuit current and of its open circuit voltage from which you can radiation G and cell temperature T can be estimated.
De manera preferente, los medios de procesamiento están configurados para obtener la relación existente entre la potencia eléctrica en el primer punto de medida, P3, y los parámetros de radiación solar G y temperatura T mediante la ecuación:Preferably, the means of processing are configured to get the existing relationship between the electrical power at the first measuring point, P3, and the solar radiation parameters G and temperature T by means of equation:
donde: P3 es la potencia en el primer punto de medida, G la radiación solar, T la temperatura de las células fotovoltaicas, GCEM la radiación solar G en Condiciones Estándar de Medida (CEM) de valor 1000 W/m^{2}, TCEM la temperatura T en Condiciones Estándar de Medida de valor 25ºC, CVPT el Coeficiente de Variación de la Potencia con la Temperatura de los módulos fotovoltaicos y PCEM la Potencia máxima del generador fotovoltaico en Condiciones Estándar de Medida, valor que toma P3 para G = 1000 W/m^{2} y T = 25ºC.where: P3 is the power in the first measurement point, G solar radiation, T the temperature of photovoltaic cells, GCEM solar radiation G in Conditions Measurement Standard (EMC) of value 1000 W / m2, TCEM the temperature T in Standard Measuring Conditions of value 25ºC, CVPT the Coefficient of Variation of Power with the Temperature of photovoltaic modules and PCEM the maximum power of the generator Photovoltaic in Standard Measurement Conditions, value that takes P3 for G = 1000 W / m2 and T = 25 ° C
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Los medios de procesamiento, pueden obtener la relación existente entre la potencia eléctrica entre el primer punto de medida, P3, y segundo punto de medida, P5 mediante la ecuación:The processing means can obtain the relationship between the electrical power between the first point of measurement, P3, and second measurement point, P5 by means of equation:
donde: P3 es la potencia en el primer punto de medida, P5 la potencia en el segundo punto de medida, C0, C1 y C2 constantes, donde C0 indica las pérdidas de autoconsumo, C1 las pérdidas con relación lineal con la corriente eléctrica en el segundo punto de medida y C2 las pérdidas con relación cuadrática con la corriente eléctrica en el segundo punto de medida.where: P3 is the power in the first measuring point, P5 the power at the second point of measure, constant C0, C1 and C2, where C0 indicates the losses of self-consumption, C1 losses in linear relation to current electrical at the second measurement point and C2 losses with quadratic relationship with the electric current at the second point from measure.
A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una figura.Then, to facilitate the understanding of the invention, by way of illustration but not limitation, will be described an embodiment of the invention that refers to a figure.
La figura 1 representa la configuración de una central fotovoltaica conectada a la red eléctrica.Figure 1 represents the configuration of a photovoltaic power plant connected to the power grid.
La figura 1 muestra los elementos de una planta fotovoltaica en los que se aplica la presente invención: un generador fotovoltaico 2, un inversor 4, y un contador de energía 6. El generador fotovoltaico 2 está formado por la asociación en serie y en paralelo de módulos fotovoltaicos. El inversor 4 convierte la corriente continua generada por el generador fotovoltaico 2 en corriente alterna y hace operar a este último en su punto de máxima potencia. También muestra los elementos propios de la presente invención: un módulo fotovoltaico 1 y unos medios de procesamiento 7. El módulo fotovoltaico 1 se utilizar para estimar las condiciones de operación, y los medios de procesamiento 7 obtienen la relación que existe entre las condiciones de operación anteriores y la potencia medida en el primer punto de medida 3, P3, y la relación que existe la potencia medida en el punto de medida 3, P3, y la potencia medida en el punto de medida 5, P5.Figure 1 shows the elements of a plant photovoltaic in which the present invention is applied: a photovoltaic generator 2, an inverter 4, and an energy meter 6. Photovoltaic generator 2 is formed by the serial association and in parallel of photovoltaic modules. The inverter 4 converts the direct current generated by photovoltaic generator 2 in alternating current and makes the latter operate at its peak power. It also shows the elements of the present invention: a photovoltaic module 1 and processing means 7. Photovoltaic module 1 will be used to estimate conditions of operation, and the processing means 7 obtain the relation that exists between the previous operating conditions and the power measured at the first measurement point 3, P3, and the ratio that the measured power exists at measurement point 3, P3, and the power measured at measurement point 5, P5.
El primer punto de medida 3, P3, está definido por los terminales positivo y negativo del generador fotovoltaico 2 conectados a la entrada del inversor 4.The first measuring point 3, P3, is defined by the positive and negative terminals of the photovoltaic generator 2 connected to the input of the inverter 4.
El segundo punto de medida 5, P5, está definido por los terminales de corriente alterna del inversor 4 conectados a la entrada del contador de energía 6.The second measuring point 5, P5, is defined by the AC terminals of the inverter 4 connected to the energy meter input 6.
Las potencias P3 y P5 se miden con un vatímetro.Powers P3 and P5 are measured with a wattmeter
La secuencia de pasos del procedimiento de caracterización descrito en esta invención sería el siguiente.The sequence of steps of the procedure characterization described in this invention would be as follows.
- 1. one.
- Instalar el módulo fotovoltaico 1 en el mismo plano que los módulos que componen el generador fotovoltaico 2 con la antelación suficiente para considerar que su nivel de suciedad es similar al de éstos.Install photovoltaic module 1 in the same plane that the modules that make up photovoltaic generator 2 with the sufficient notice to consider that your dirt level is similar to these.
- 2. 2.
- Estimar las condiciones de operación (radiación solar y temperatura) con el módulo fotovoltaico 1 durante el período de ensayo elegido y de forma simultánea con la medida de las potencias en el primer 3 y segundo punto de medida 5.Estimate the operating conditions (radiation solar and temperature) with photovoltaic module 1 during the period test chosen and simultaneously with the measurement of powers in the first 3 and second measurement point 5.
- 3. 3.
- Finalizado el período de ensayo, obtener mediante unos medios de procesamiento 7 las relaciones que existen entre:After the trial period, obtain by a means of processing 7 the relationships that exist between:
- a. to.
- La potencia medida en el primer punto de medida 3 y las condiciones estimadas de operación (radiación solar y temperatura).The power measured at the first measurement point 3 and the estimated operating conditions (solar radiation and temperature).
- b. b.
- La potencia medida en el primer punto de medida 3 y la potencia medida en el segundo punto de medida 5.The power measured at the first measurement point 3 and the power measured at the second measurement point 5.
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Este procedimiento de caracterización se puede aplicar en procedimientos de control de calidad, contratos de suministro, certificación, pruebas de aceptación, etc., de centrales fotovoltaicas con diferentes tecnologías: silicio cristalino, capa delgada (silicio amorfo, teleruro de cadmio, etc.), concentración, etc.This characterization procedure can be apply in quality control procedures, contracts of supply, certification, acceptance tests, etc., of plants photovoltaic with different technologies: crystalline silicon, layer thin (amorphous silicon, cadmium teleride, etc.), concentration, etc.
Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones particulares anteriormente descritas son susceptibles de modificaciones de detalle siempre que no alteren el principio fundamental y la esencia de la invención.Once the invention has been clearly described, notes that the particular realizations above described are subject to modifications of detail provided that do not alter the fundamental principle and the essence of the invention.
Claims (7)
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- a) to)
- estimar de forma simultánea, mediante un módulo fotovoltaico (1) utilizado como sensor, la radiación solar G y la temperatura T de las células fotovoltaicas de dicho módulo (1);estimate simultaneously, using a module photovoltaic (1) used as a sensor, solar radiation G and the T temperature of the photovoltaic cells of said module (one);
- b) b)
- medir, mediante un vatímetro, la potencia eléctrica en un primer punto de medida (3) definido por los terminales positivo y negativo del generador fotovoltaico (2) conectados a la entrada del inversor (4) y la potencia eléctrica en un segundo punto de medida (5) definido por los terminales de corriente alterna del inversor (4) conectados a la entrada del contador de energía (6);measure, by means of a wattmeter, the electrical power at a first measurement point (3) defined by the terminals positive and negative of the photovoltaic generator (2) connected to the Inverter input (4) and electrical power at a second point of measurement (5) defined by the AC terminals of the inverter (4) connected to the energy meter input (6);
- c) C)
- calcular, a partir de unos medios de procesamiento (7), las relaciones que existen entre:calculate, from a processing means (7), the relationships that exist between:
- --
- la potencia eléctrica medida en el primer punto de medida (3) y los parámetros de radiación solar G y temperatura T estimadas en la primera etapa;the electrical power measured at the first measurement point (3) and the solar radiation parameters G and temperature T estimated in the first stage;
- --
- la potencia eléctrica medida en el primer punto de medida (3) y la potencia eléctrica medida en el segundo punto de medida (5).the electrical power measured at the first measurement point (3) and the electrical power measured at the second measurement point (5).
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- \bullet?
- un módulo fotovoltaico (1) que se utiliza como sensor para la estimación de la radiación solar G y la temperatura T de las células fotovoltaicas de dicho módulo (1);a photovoltaic module (1) that It is used as a sensor for the estimation of solar radiation G and the temperature T of the photovoltaic cells of said module (one);
- \bullet?
- un vatímetro que se utiliza para medir la potencia eléctrica en un primer punto de medida (3) definido por los terminales positivo y negativo del generador fotovoltaico (2) conectados a la entrada del inversor (4) y la potencia eléctrica en un segundo punto de medida (5) definido por los terminales de corriente alterna del inversor (4) conectados a la entrada del contador de energía (6);a wattmeter that is used to measure the electrical power at a first measurement point (3) defined by the positive and negative terminals of the generator photovoltaic (2) connected to the input of the inverter (4) and the electrical power at a second measurement point (5) defined by the AC terminals of the inverter (4) connected to the energy meter input (6);
- \bullet?
- unos medios de procesamiento (7) que se utilizan para calcular las relaciones que existen entre:processing means (7) that are used to calculate the relationships that exist between:
- --
- la potencia eléctrica medida en el primer punto de medida (3) y los parámetros de radiación solar G y temperatura T estimados por el módulo fotovoltaico (1);the electrical power measured at the first measurement point (3) and the solar radiation parameters G and temperature T estimated by the photovoltaic module (1);
- --
- la potencia eléctrica medida en el primer punto de medida (3) y la potencia eléctrica medida en el segundo punto de medida (5).the electrical power measured at the first measurement point (3) and the electrical power measured at the second measurement point (5).
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Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200930809A ES2382796B2 (en) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | SYSTEM AND PROCEDURE FOR THE ELECTRICAL CHARACTERIZATION OF PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS CONNECTED TO THE NETWORK. |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES200930809A ES2382796B2 (en) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | SYSTEM AND PROCEDURE FOR THE ELECTRICAL CHARACTERIZATION OF PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS CONNECTED TO THE NETWORK. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2382796A1 true ES2382796A1 (en) | 2012-06-13 |
| ES2382796B2 ES2382796B2 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=46147205
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| ES200930809A Active ES2382796B2 (en) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | SYSTEM AND PROCEDURE FOR THE ELECTRICAL CHARACTERIZATION OF PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS CONNECTED TO THE NETWORK. |
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2382796B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019170949A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | Universidad Politécnica de Madrid | Method and device for estimating equivalent temperature in photovoltaic modules |
-
2009
- 2009-10-07 ES ES200930809A patent/ES2382796B2/en active Active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CAAMAÑO, E.; LORENZO, E.; ZILLES, R.; Quality Control of Wide Collections of PV Modules: Lessons Learned from the IES Experience; 1999, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 7, páginas 137-149. [recuperado el 18.05.2012]. Recuperado de Internet: * |
| KING, D. L.; BOYSON, W. E.; KRATOCHVIL, J. A.; Photovoltaic Array Performance Model, 2004, Sandia National Laboratories, Report SAND2004-3535. [recuperado el 18.05.2012]. Recuperado de Internet: * |
| LORENZO, E.; MARTINEZ, F.; MUÑOZ, J.; NARVARTE, L.; Retratos de la conexión fotovoltaica a la red (IX). Predicción y ensayo de la producción de energía fotovoltaica conectada a la red. 19/02/2009 [recuperado el 18.05.2012]. Recuperado de Internet: ; * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019170949A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | Universidad Politécnica de Madrid | Method and device for estimating equivalent temperature in photovoltaic modules |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2382796B2 (en) | 2012-09-27 |
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| FG2A | Definitive protection |
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