WO2017085347A1 - Procedimiento, dispositivo y sistema de monitorización y caracterización de un módulo solar fotovoltaico - Google Patents

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intensity
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Jose Carlos CAMPELO RIVADULLA
Tania Maria GARCIA SANCHEZ
Angel MOLINA GARCIA
Juan Jose SERRANO MARTIN
Emilio Gomez Lazaro
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Universidad de Castilla La Mancha
Universidad Politecnica de Cartagena
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Universidad Politecnica de Valencia
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Universidad Politecnica de Cartagena
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention is part of the photovoltaic energy sector, specifically in photovoltaic solar plants.
  • the object of the invention is the field determination of the state of the modules through the estimation of their voltage-intensity curve, without the need for laboratory tests, without modifying the production of electric power and therefore without altering the operation of the solar plant.
  • This invention is included within a real-time monitoring system of a line of solar panels for knowledge of the status of the modules, the detection of possible faults or malfunction, from the results obtained in the voltage-intensity curve .
  • This monitoring system uses a wireless sensor network to distribute the information.
  • CN103888075 establishes a system to measure voltage and intensity of a photovoltaic module using a rotary table that allows emulating solar conditions, but they are not measured in the field or in installations in operation.
  • a solution based on estimating the power generated by the cell based on temperature and irradiation levels and comparing it with predetermined values is offered in KR101245827. This contribution does not calculate values of the voltage-intensity curve in plant operation, but only offers a comparison between generated power and estimated power.
  • For photovoltaic modules with concentration in US2010066382 there is a solution that requires a light source and a concentration lens system, as well as output measuring instruments of the photovoltaic module. i In KR20140058481 pollution levels are estimated on the surfaces of photovoltaic modules, and in KR101026139 additional power sources are incorporated in case of lack of supply by the solar modules.
  • the comparison of data measured with production estimates or with the obtaining of voltage-intensity curves is based on the adjustment of solar module models that include implicit functions and that are not exempt from convergence problems and high computational cost.
  • an estimation of the parameters of the models based on field measurements is not proposed, but in most cases it is due to previous adjustments that do not include updating.
  • the most commonly used models are single diode and double diode models.
  • the invention allows obtaining in situ or in the field of voltage-intensity curves of photovoltaic solar modules without the need to disconnect the solar modules or face-to-face technical support.
  • it uses processes to estimate the voltage-intensity curves in which the problems of convergence and computational cost have been eliminated, so the requirements of the equipment to carry out the procedure are much lower and the execution times of the procedure They are totally despicable.
  • the device of the invention can be installed in each photovoltaic solar module autonomously and programmably.
  • a set of wireless nodes (one associated with each solar panel to be monitored) is deployed, operating in the form of a wireless network of sensors that allow real-time monitoring of the behavior of the photovoltaic installation.
  • This monitoring system carries out the necessary measures to track and obtain conclusions on the status, performance, operation and / or troubleshooting of photovoltaic modules.
  • the device of the invention measures the vacuum voltage, the short-circuit intensity and the voltage and intensity at the module working point, allowing, with the measurements taken at these three points, the complete estimation of the voltage-intensity curve to obtain a voltage-intensity curve characterized by the module, with a virtually instantaneous computation time.
  • the process of the invention requires a negligible execution time, it is applicable to any type of photovoltaic module, regardless of its technology and the configuration of the solar installation.
  • the device, the system and the method of the invention allow preventive maintenance of the solar installation, as well as the detection of failures or anomalies in the operation of the solar modules.
  • the time required by the method of the invention is milliseconds.
  • the maximum error in the estimation of the curve is between 5-8%, being applicable for both Silicon and Cadmium Telide modules.
  • the device comprises a microcontroller system with radio frequency (RF) stage included to form a wireless sensor network.
  • Each device comprises two relays that are used to measure the open circuit voltage and the short-circuit current during normal module operation. These measurements of vacuum voltage (open circuit voltage) and short circuit current are made in a few seconds, and to avoid transients, a capacitor can be placed at the output of the module. The measurement can be carried out at predetermined time intervals, or at the request of a control center if any anomaly is detected in the set of a linear formed by several modules.
  • the device can also measure the temperature of the solar panel and the voltage and current during normal operation of the panel.
  • the control center has the measure of the solar radiation in the solar garden
  • measurements can be made in the device to have characterizing voltage-intensity curves with different values of solar radiation.
  • the device can also incorporate means of measuring solar radiation.
  • all the modules or solar panels of a linear can have the device, so that it can be measured and known in a very short time, and during the normal operation of the solar garden, the characteristics and performance that are obtained from each of the modules or solar panels of all the linear solar garden.
  • the device can be integrated into the module or panel junction box during the manufacturing of the module, which results in a solar panel that can be called intelligent, since it can know its performance during panel operation without disconnecting it. With a very low cost during the manufacturing process, you can have a very high added value by being able to control each of the solar panels of a solar garden at all times.
  • the device can work in installations of a single module or panel, few modules or solar panels or in installations of solar gardens of any dimension. Taking into account that the sending of data by the nodes or radio communication means incorporated in the device to the information collection points (network sinks or reception means located in a control center) will be done at intervals minutes, there is no problem regarding the simultaneity of sending data and / or collapse of nodes / media or sinks / reception media. This property favors the implementation of the proposed solution even in the case of plants with a high number of modules and therefore with a high number of possible nodes to be located in each photovoltaic panel.
  • the device of the invention can be used as a measuring device of different operating points of voltage-intensity curves of a module or solar panel to estimate, in real time, in the field and without disconnection of the module or solar panel , the voltage-intensity curve characterized by the module or solar panel, the performance of the module or solar panel, detect possible failures in the module or solar panel and be able to perform preventive maintenance of the installation.
  • the device measures the open circuit voltage, the short circuit intensity and the voltage and intensity at a working point.
  • the data can be sent to a control center where the operation of the modules is estimated and, if necessary, generate a warning to change or repair any module.
  • the device can be part of the module or solar panel, since it can be integrated into the module or panel junction box and the module or panel temperature sensor can be placed near it.
  • the measure of solar radiation available in the solar garden can be used. Measurement sensors can be a wireless sensor network, but can also be implemented in a wired manner.
  • the system of the invention allows data to be sent to a control center to determine at the linear level the module or panel that does not work correctly.
  • the procedure and the device comprise the measurement of climatological variables, such as temperature and solar radiation, as well as the measurement of electrical variables, such as voltage and module intensity.
  • a basic embodiment of the process of the invention is defined in claim 1.
  • a basic embodiment of the device of the invention is defined in claim 8.
  • a basic embodiment of the system of the invention is defined in claim 14.
  • the dependent claims define additional features of the invention.
  • Figure 1 is a diagram of a device of the invention.
  • Figure 2 is a diagram of a linear panel or module provided with the device of the invention.
  • Figure 3 shows voltage-intensity curves in relative magnitudes
  • the abscissa axis represents the module voltage per unit (pu) with respect to the standard conditions, 1000W / m 2 at 25 e C;
  • the ordinate axis represents the module intensity per unit (pu) with respect to the standard conditions, 1000W / m 2 at 25 e C.
  • V 0 Vacuum voltage measurement
  • Vele Characteristic voltage-intensity curve
  • V 0 vacuum voltage measurement
  • Vr, Ir an estimated point of work represented by an asterisk ( * ) on the curve;
  • This estimated work point (Vr, Ir) is estimated from the measurements of radiation (G) and temperature (T)
  • V t -I t Theoretical voltage-intensity curve (V t -I t ), determined by the technical specifications of the module (1); in this curve is the maximum power point of the module
  • Vacuum Relay (1 1 0 , 12 0 )
  • the invention relates to a method, device and system for monitoring and characterizing the state of a photovoltaic solar module (1) which involves: measuring a vacuum voltage (V 0 ) of the module (1); measure a short circuit current (Ice) of the module (1); measure a voltage and intensity at a working point (Vi, h) of the module (1); estimate a voltage-intensity curve from the measurement of vacuum voltage (V 0 ), the measurement of short-circuit intensity (Ice) and the measurement of voltage and intensity at a working point (Vi, h).
  • the device has: a measuring device to measure a vacuum voltage (V 0 ), to measure a short circuit intensity (Ice) and to measure a voltage (Vi) and intensity (h) at a working point of the module (1 ).
  • the monitoring system performs the measurements in each of the photovoltaic modules of interest and transmits them to a control center (2) that centralizes the measurements provided by the devices and estimates voltage-intensity curves from the measurements received, providing users and administrators of the solar garden monitoring information to track, characterize and know the status of each of the modules, the identification of anomalies and their performance, without the need for human intervention or disconnection of the modules
  • Figure 1 shows a device of the invention comprising the measurement of open circuit voltage, or vacuum voltage (V 0 ), short circuit intensity (Ice) and module temperature (1).
  • the device can also measure the voltage (Vi) and intensity (h) with load, which would correspond, for example to the working point (Vi, h).
  • the device may comprise a microcontroller (1 C) which, in turn, may comprise means of communication via radio (1W), to send the measured data to a control center (2).
  • the control center (2) comprises reception means (22) for receiving data and measurements from the solar garden. Solar radiation can be measured through sensors located in the solar garden. The measurement of these data allows obtaining three key points to be able to define the voltage-intensity curve characterized by the photovoltaic module (1). These three points can be the open circuit voltage or vacuum voltage (V 0 ), the short-circuit current (Ice), as well as the voltage and intensity at a working point (Vi, h).
  • Vl The voltage-intensity curves (Vl) estimated from these three points are detailed in Figure 3.
  • the open circuit voltage (V 0 ) and the short circuit current (Ice) define the points corresponding to the cut with the X and Y axes; also, figure 3 shows the voltage and intensity at a working point (Vi, h) theoretically coinciding with the maximum power point of the module (1).
  • Figure 3 shows curves with different values of solar radiation (G) and temperatures (T) that represent the operation of the module at different powers. These curves also show the differences between theoretical work points and estimated work points based on temperature and radiation values.
  • a first aspect of the invention relates to a method of characterizing a photovoltaic solar module (1) comprising:
  • the procedure may include:
  • 3c obtain values of representative parameters of module operation (1) from the comparison with the theoretical voltage-intensity curve (V t -I t ); 4a) determine an operating status of the module (1) based on the values of the parameters representative of the operation of the module (1).
  • the operating status of the module (1) under operating conditions may be selected from:
  • 5a1) normal, where the values of the parameters representative of the operation of the module (1) are within acceptable operating values under the operating conditions; 5a2) alert, where the values of the parameters representative of the operation of the module (1) are close to exceeding acceptable operating values under the operating conditions;
  • the procedure may comprise: 6a) maintaining a module operation (1) when the operating state is normal;
  • 6b) monitor a module operation (1) when the operating state is alert; 6c) stop a module operation (1) when the operating state is stopped.
  • the procedure may include sending measurement data taken to a control center (2).
  • the procedure can be executed in the field.
  • a second aspect of the invention relates to a device for characterizing a photovoltaic solar module (1) comprising:
  • intensity measurement means (1 1) configured to obtain a short-circuit intensity measurement (Ice) of the module (1);
  • the voltage measurement means (1 V) and the intensity measurement means (1 1) are configured to obtain a working voltage measurement (Vi) of the module (1) and a working intensity measurement (h ) of the module (1), at a work point during operation of the module (1).
  • the device may comprise:
  • a vacuum relay (1 1 0 , 1 2 0 ) configured to connect / disconnect a vacuum circuit (10o);
  • the vacuum relay (1 1 0 , 1 2 0 ) can comprise a vacuum contactor (1 1 0 ) and a vacuum control (1 2 0 );
  • a short circuit relay (1 1 cc, 1 cc) configured to connect / disconnect a short circuit circuit (10cc);
  • the short-circuit relay (1 1 cc, 1 2cc) can comprise a short-circuit contactor (1 1 cc) and a short-circuit control (12 C c);
  • temperature measuring means (1 T) of the module (1) 13. means of measuring solar radiation (1 R);
  • a microcontroller (1 C) comprising radio communication means (1 W) configured to send measurement data taken in the module (1).
  • the microcontroller (1 C) can be configured to take measurements of vacuum voltage (V 0 ) and short circuit current (Ice) during normal module operation.
  • the microcontroller (1 C) can be connected to the vacuum circuit (1 0o) and the short circuit circuit (10cc).
  • the microcontroller (1 C) can send opening / closing commands to the vacuum control (12 0 ) and the short circuit command (12 C c) so that the vacuum contactor (1 1 0 ) and the short circuit contactor (1 1 ce) open / close the vacuum circuit (10o) and the short circuit (1 0cc).
  • the device can incorporate the capacitor (1 0C) between output terminals (1 S) of the module (1) -
  • the time interval between measurements can be set in an initial configuration Of the device.
  • the interval can also be determined by a control center (2) that determines the operating status of the module (1) based on the measurements recorded for that module (1).
  • the control unit (2) comprises receiving means (22) of the measurements taken in the module (1) and can comprise storage means (21) for storing the measurements taken in a module (1) during a given period.
  • the Control center (2) can order that measurements be taken in shorter time intervals to monitor the operation of the module more closely and act in a manner appropriate to the observed deviation.
  • the invention also comprises an interconnection of devices such as that described in a linear solar panel.
  • Each module (1) or panel can incorporate a measuring device to be able to have controlled and measured at all times the characteristics of the linear set and to detect as quickly as possible, failures that penalize the energy obtained each of the modules (1) included in a linear.
  • a third aspect of the invention relates to a characterization system of a photovoltaic solar module (1) comprising the device as described above.
  • the system comprises a control center (2) comprising:
  • V c- lc characteristic voltage-intensity curve
  • the process means (23) may comprise:
  • comparison means (231) configured to compare:
  • Vc-lc the characteristic voltage-intensity curve
  • 16a1 b the measurement of working voltage (Vi) and the measurement of working intensity (h); 16a1 c) and combinations thereof;
  • the system forms a monitoring system that, depending on the needs, can monitor both a line and a solar garden as a whole. It will allow greater control and monitoring of the operating parameters of the photovoltaic panels, of the state in which they are found, of possible failures or anomalies, as well as of the generation of their electrical energy.

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Abstract

Procedimiento, dispositivo y sistema de monitorización y caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico que implica: medir una tensión de vacío (V0) del módulo (1 ); medir una intensidad de cortocircuito (Icc) del módulo (1 ); medir una tensión e intensidad en un punto de trabajo (V1,l1) del módulo (1 ); estimar una curva tensión-intensidad a partir de la medida de tensión de vacío (V0), de la medida de intensidad de cortocircuito (Icc) y de la medida de tensión e intensidad en un punto de trabajo (V1,l1). El dispositivo tiene: un equipo de medida para medir una tensión de vacío (V0), una intensidad de cortocircuito (Icc) y una tensión (V1) e intensidad (l1) en un punto de trabajo del módulo (1 ). El sistema de monitorización transmite las medidas hacia una central de control (2) que centraliza las medidas de los dispositivos y estima curvas tensión-intensidad a partir de las medidas recibidas.

Description

PROCEDIMIENTO, DISPOSITIVO Y SISTEMA DE MONITORIZACIÓN Y
CARACTERIZACIÓN DE UN MÓDULO SOLAR FOTOVOLTAICO
Campo de la invención
La invención se encuadra en el sector de la energía fotovoltaica, concretamente en las plantas solares fotovoltaicas. El objeto de la invención es la determinación en campo del estado de los módulos a través de la estimación de su curva tensión-intensidad, sin necesidad de ensayos de laboratorio, sin modificar la producción de potencia eléctrica y por tanto sin alterar la operación de la planta solar. Esta invención se incluye dentro de un sistema de monitorización en tiempo real de una línea de paneles solares para el conocimiento del estado de los módulos, la detección de posibles averías o mal funcionamiento, a partir de los resultados obtenidos en la curva de tensión-intensidad. Este sistema de monitorización emplea una red inalámbrica de sensores para distribuir la información.
Estado de la técnica
Actualmente, dentro del sector solar fotovoltaico, la estimación de rendimiento y estado de los módulos fotovoltaicos ha adquirido una especial relevancia, sobre todo en grandes instalaciones o en instalaciones de difícil acceso, donde los ensayos que incluyan mano de obra o necesidades de personal resultan prácticamente inviables. Así, mientras que el acceso a variables eléctricas a nivel de inversor es un tema bien conocido y solucionado tanto técnica como comercialmente, el conocimiento del rendimiento de los módulos y su curva tensión- intensidad en funcionamiento en campo, posee actualmente grandes dificultades para implementarlo en la práctica de manera autónoma y sin alterar la normal operación de la planta.
CN103888075 establece un sistema para medir tensión e intensidad de un módulo fotovoltaico utilizando una mesa rotatoria que permita emular condiciones solares, pero no son medidas en campo ni en instalaciones en funcionamiento. Para la detección de sombras y de fallos en celdas se ofrece en KR101245827 una solución basada en estimar la potencia generada por la celda en base a los niveles de temperatura e irradiación, y compararla con valores predeterminados. Esta aportación no calcula valores de la curva tensión-intensidad en funcionamiento de planta, sino que sólo ofrece una comparativa entre potencia generada y potencia estimada. Para los módulos fotovoltaicos con concentración, en US2010066382 se tiene una solución que necesita de una fuente de iluminación y un sistema de lentes de concentración, así como instrumentos de medida de salida del módulo fotovoltaico. i En KR20140058481 se estiman niveles de polución en las superficies de módulos fotovoltaicos, y en KR101026139 se incorporan fuentes adicionales de potencia en caso de ausencia de suministro por parte de los módulos solares.
La mayoría de los trabajos desarrollados en el campo de la monitorización de instalaciones solares fotovoltaicas proponen soluciones para conocer los datos de potencia generada y comparar con previsiones de potencia en función de variables climatológicas, sobre todo temperatura y nivel de irradiación solar.
Hasta ahora, la comparativa de datos medidos con estimaciones de producción o con la obtención de curvas tensión-intensidad se basa en el ajuste de modelos de módulo solar que incluyen funciones implícitas y que no están exentas de problemas de convergencia y de alto coste computacional. Además, no se propone una estimación de los parámetros de los modelos en base a medidas de campo, sino que en la mayoría de casos se debe a ajustes previos que no incluyen actualización. Entre los modelos más utilizados están los de diodo simple y los de doble diodo.
Estos inconvenientes que presentan los sistemas y métodos conocidos se subsanan con la invención.
Descripción de la invención
La invención permite la obtención in situ o en campo de curvas tensión-intensidad de módulos solares fotovoltaicos sin necesidad de desconexión de los módulos solares ni de apoyo técnico presencial. Además, emplea procesos para estimación de las curvas tensión-intensidad en los que se han eliminado los problemas de convergencia y de coste computacional, por lo que los requerimientos del equipo para llevar a cabo el procedimiento son mucho menores y los tiempos de ejecución del procedimiento son totalmente despreciables.
El dispositivo de la invención puede instalarse en cada módulo solar fotovoltaico de forma autónoma y programable. Se despliega un conjunto de nodos inalámbricos (uno asociado a cada panel solar a monitorizar), funcionando bajo la forma de una red inalámbrica de sensores que permiten monitorizar en tiempo real el comportamiento de la instalación fotovoltaica. Este sistema de monitorización realiza las medidas necesarias para realizar un seguimiento y obtener conclusiones sobre el estado, rendimiento, funcionamiento y/o localización de averías en los módulos fotovoltaicos. El dispositivo de la invención mide la tensión de vacío, la intensidad de cortocircuito y la tensión e intensidad en el punto de trabajo del módulo, permitiendo, con las medidas tomadas en estos tres puntos, la estimación completa de la curva tensión-intensidad para obtener una curva tensión-intensidad caracterizado ra del módulo, con un tiempo de cómputo prácticamente instantáneo.
La comparación de estos datos, es decir, de la curva tensión-intensidad caracterizado ra del módulo, con las curvas tensión-intensidad teóricas permite la determinación de rendimientos, del estado de los módulos, la estimación de anomalías y la realización de un mantenimiento preventivo de las plantas solares fotovoltaicas independientemente de su tamaño y de su accesibilidad.
Además de que el procedimiento de la invención requiere un tiempo de ejecución despreciable, es aplicable a cualquier tipo de módulo fotovoltaico, independientemente de su tecnología y de la configuración de la instalación solar. El dispositivo, el sistema y el procedimiento de la invención permiten realizar un mantenimiento preventivo de la instalación solar, así como la detección de fallos o anomalías en el funcionamiento de los módulos solares.
No sólo resulta despreciable el tiempo de cómputo necesario para la estimación de la curva tensión-intensidad caracterizadora a partir de tres puntos medidos durante el funcionamiento del módulo, sino que también se obtiene dicha curva de forma precisa. En efecto, frente a los métodos conocidos que manejan hasta nueve variables y ecuaciones implícitas que precisan recurrir a algoritmos de convergencia para resolver estas ecuaciones implícitas y que además son sensibles a los puntos de partida para alcanzar una solución obtenida tras numerosas iteraciones, el tiempo requerido por el procedimiento de la invención es de milisegundos. Asimismo, el error máximo en la estimación de la curva está entre 5-8%, siendo aplicable tanto para módulos de Silicio como de Teluro de Cadmio.
El dispositivo comprende un sistema microcontrolador con etapa de radiofrecuencia (RF) incluida para poder formar una red de sensores inalámbrica. Cada dispositivo comprende dos relés que sirven para medir durante el funcionamiento normal del módulo la tensión a circuito abierto y la corriente de cortocircuito. Estas medidas de tensión de vacío (tensión a circuito abierto) y de corriente de cortocircuito se realizan en unos pocos segundos, y para evitar transitorios, se puede colocar un condensador a la salida del módulo. La medida puede ser realizada a intervalos de tiempo prefijados de antemano, o a petición de una central de control si se detecta alguna anomalía en el conjunto de un lineal formado por varios módulos. El dispositivo puede medir también la temperatura del panel solar y la tensión y corriente durante el funcionamiento normal del panel. Como la central de control dispone de la medida de la radiación solar en el huerto solar, se pueden hacer medidas en el dispositivo para tener curvas tensión-intensidad caracterizadoras con distintos valores de la radiación solar. Alternativamente, el dispositivo también puede incorporar medios de medida de radiación solar. Conforme a la invención, todos los módulos o paneles solares de un lineal pueden tener el dispositivo, de manera que se puede medir y conocer en un tiempo muy corto, y durante el funcionamiento normal del huerto solar, las características y rendimiento que se obtienen de cada uno de los módulos o paneles solares de todos los lineales del huerto solar. El dispositivo se puede integrar en la caja de conexiones del módulo o panel durante la fabricación del mismo, con lo que se obtiene un panel solar que se puede llamar inteligente, ya que puede saber el rendimiento del mismo durante el funcionamiento del panel sin desconectarlo. Con un coste muy bajo durante el proceso de fabricación, se puede tener un valor añadido muy alto al poder tener controlados en todo momento cada uno de los paneles solares de un huerto solar.
El dispositivo puede trabajar en instalaciones de un solo módulo o panel, pocos módulos o paneles solares o en instalaciones de huertos solares de cualquier dimensión. Teniendo en cuenta que el envío de datos por parte de los nodos o medios de comunicación vía radio incorporados en el dispositivo hacia los puntos de recogida de información (sumideros de la red o medios de recepción situados en una central de control) se hará en intervalos de minutos, no aparece ningún tipo de problema relativo a la simultaneidad de envío de datos y/o de colapso de nodos/medios de comunicación o sumideros/medios de recepción. Esta propiedad favorece la implementación de la solución propuesta incluso en el caso de plantas con un elevado número de módulos y por tanto con un alto número de posibles nodos a ubicar en cada panel fotovoltaico.
Como se ha indicado, el dispositivo de la invención puede ser utilizado como un dispositivo medidor de diferentes puntos de funcionamiento de curvas tensión-intensidad de un módulo o panel solar para estimar, en tiempo real, en campo y sin desconexión del módulo o panel solar, la curva tensión-intensidad caracterizado ra del módulo o panel solar, el rendimiento del módulo o panel solar, detectar posibles fallos en el módulo o panel solar y poder realizar un mantenimiento preventivo de la instalación. Conforme a un procedimiento de caracterización del módulo, el dispositivo mide la tensión a circuito abierto, la intensidad de cortocircuito y la tensión e intensidad en un punto de trabajo. Con estos tres puntos es suficiente para determinar una curva tensión-intensidad caracterizadora. Los datos pueden ser enviados a una central de control donde se estima el funcionamiento de los módulos y, si es necesario, generar un aviso de cambiar o reparar algún módulo. El dispositivo puede formar parte del módulo o panel solar, ya que se puede integrar en la caja de conexiones del módulo o panel y cerca de la misma se puede colocar el sensor de temperatura del módulo o panel. Para estimar la potencia que debe dar el módulo o panel se puede usar la medida de radiación solar disponible en el huerto solar. Los sensores de medida pueden constituir una red de sensores inalámbrica, aunque también se puede implementar de forma cableada. El sistema de la invención permite enviar a una central de control los datos para determinar a nivel de lineal el módulo o panel que no funciona de forma correcta. El procedimiento y el dispositivo comprenden la medida de variables climatológicas, como temperatura y radiación solar, así como la medida de variables eléctricas, como la tensión y la intensidad de módulo.
Una realización básica del procedimiento de la invención se define en la reivindicación 1 . Una realización básica del dispositivo de la invención se define en la reivindicación 8. Una realización básica del sistema de la invención se define en la reivindicación 14. Las reivindicaciones dependientes definen características adicionales de la invención.
Descripción de las figuras
La figura 1 es un esquema de un dispositivo de la invención.
La figura 2 es un esquema de un lineal de paneles o módulos provistos del dispositivo de la invención.
La figura 3 muestra curvas tensión-intensidad en magnitudes relativas:
- el eje de abscisas representa la tensión de módulo por unidad (pu) con respecto a las condiciones estándar, 1000W/m2 a 25eC;
- el eje de ordenadas representa la intensidad de módulo por unidad (pu) con respecto a las condiciones estándar, 1000W/m2 a 25eC.
Los valores relativos de tensión e intensidad se referencian respecto a unas condiciones estándar para un módulo que recibe una radiación solar de 1000W/m2 a 25eC. Utilizar estas condiciones estándar 1000W/m2 a 25eC, permite trabajar con módulos de diferentes características. Se indican a continuación las referencias numéricas de los elementos de la invención:
Medida de tensión de vacío (V0)
Medida de intensidad de cortocircuito (Ice)
Estimación de tensión e intensidad en un punto estimado de trabajo (Vr, Ir)
Medida de tensión e intensidad en un punto de trabajo (Vi, h)
Curva tensión-intensidad caracterizadora (Ve- le), estimada a partir de tres puntos:
medida de tensión de vacío (V0);
medida de intensidad de cortocircuito (Ice);
estimación de tensión e intensidad en un punto estimado de trabajo (Vr, Ir) representado por un asterisco (*) sobre la curva; este punto estimado de trabajo (Vr, Ir) se estima a partir de las medidas de radiación (G) y temperatura (T)
Curva tensión-intensidad teórica (Vt-It), determinada por las especificaciones técnicas del módulo (1 ); en esta curva se encuentra el punto de máxima potencia del módulo
Módulo (1 )
Medios de medida de tensión (1 V),
Medios de medida de intensidad (1 1)
Relé de vacío (1 10, 120)
Contactor de vacío (1 10)
Mando de vacío (1 20)
Circuito de vacío (10o)
Relé de cortocircuito (1 1 ce, 1 2Cc)
Contactor de cortocircuito (1 1 cc)
Mando de cortocircuito (12Cc)
Circuito de cortocircuito (1 0cc)
Medios de medida de temperatura (1 T)
Medios de medida de radiación solar (1 R).
Microcontrolador (1 C)
Terminales de salida (1 S)
Medios de comunicación vía radio (1 W)
Condensador (10C)
Central de control (2)
Medios de almacenamiento (21 )
Medios de recepción (22) Medios de proceso (23)
Medios de comparación (231 )
Medios de calificación (232)
Medios de calificación (233)
Medios de actuación (234)
Descripción detallada de la invención
La invención se refiere a un procedimiento, dispositivo y sistema de monitorizacion y caracterización del estado de un módulo (1 ) solar fotovoltaico que implica: medir una tensión de vacío (V0) del módulo (1 ); medir una intensidad de cortocircuito (Ice) del módulo (1 ); medir una tensión e intensidad en un punto de trabajo (Vi , h) del módulo (1 ); estimar una curva tensión- intensidad a partir de la medida de tensión de vacío (V0), de la medida de intensidad de cortocircuito (Ice) y de la medida de tensión e intensidad en un punto de trabajo (Vi , h).
El dispositivo tiene: un equipo de medida para medir una tensión de vacío (V0), para medir una intensidad de cortocircuito (Ice) y para medir una tensión (Vi) e intensidad (h) en un punto de trabajo del módulo (1 ). El sistema de monitorizacion realiza las medidas en cada uno de los módulos fotovoltaicos de interés y las transmite hacia una central de control (2) que centraliza las medidas proporcionadas por los dispositivos y estima curvas tensión-intensidad a partir de las medidas recibidas, proporcionando a usuarios y administradores del huerto solar la información de monitorizacion para efectuar un seguimiento, caracterización y conocimiento del estado de cada uno de los módulos, la identificación de anomalías y el rendimiento de los mismos, sin que sea necesario la intervención humana ni la desconexión de los módulos.
La figura 1 muestra un dispositivo de la invención que comprende la medición de la tensión a circuito abierto, o tensión de vacío (V0), la intensidad de corto circuito (Ice) y temperatura del módulo (1 ). El dispositivo también puede medir la tensión (Vi) e intensidad (h) con carga, que correspondería, por ejemplo al punto de trabajo (Vi, h).
El dispositivo puede comprender un microcontrolador (1 C) que, a su vez puede comprender medios de comunicación vía radio (1W), para enviar los datos medidos a una central de control (2). La central de control (2) comprende medios de recepción (22) para recibir datos y medidas del huerto solar. La radiación solar puede ser medida a través de sensores ubicados en el huerto solar. La medición de estos datos permite la obtención de tres puntos clave para poder definir la curva tensión-intensidad caracterizado ra del módulo (1 ) fotovoltaico. Estos tres puntos pueden ser la tensión a circuito abierto o tensión de vacío (V0), la intensidad de cortocircuito (Ice), así como la tensión e intensidad en un punto de trabajo (Vi, h).
En la figura 3 se detallan las curvas tensión-intensidad (V-l) estimadas a partir de estos tres puntos. Como se ve en la figura 3, la tensión a circuito abierto (V0) y la intensidad de cortocircuito (Ice) definen los puntos correspondientes con el corte con los ejes X e Y; asimismo, la figura 3 muestra la tensión e intensidad en un punto de trabajo (Vi, h) coincidente teóricamente con el punto de máxima potencia del módulo (1 ).
En la figura 3 se muestran curvas con diferentes valores de radiación solar (G) y temperaturas (T) que representan el funcionamiento del módulo a distintas potencias. En estas curvas se muestran también las diferencias entre los puntos teóricos de trabajo y los puntos estimados de trabajo en base a los valores de temperatura y de radiación.
Un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico que comprende:
1 a) medir una tensión de vacío para obtener una medida de tensión de vacío (V0) del módulo (1 ); las medidas de tensión de vacío (V0) se representan como estrellas en el eje X de la figura 3; 1 b) medir una intensidad de cortocircuito para obtener una medida de intensidad de cortocircuito (Ice) del módulo (1 ); las medidas de intensidad de cortocircuito (Ice) se representan como cuadrados en el eje Y de la figura 3; estimar una tensión de trabajo y una intensidad de trabajo en un punto de trabajo para obtener una estimación de tensión de trabajo (Vr) del módulo (1 ) y una estimación de intensidad de trabajo (Ir) del módulo (1 ); las estimaciones de la tensión de trabajo (Vr) y de la intensidad de trabajo (Ir) se representan como asteriscos en la figura 3; estimar una curva tensión-intensidad a partir de tres puntos determinados por:
1 d1 ) la medida de tensión de vacío (V0) ;
1 d2) la medida de intensidad de cortocircuito (Ice);
1 d3) la estimación de tensión de trabajo (Vr) y la estimación de intensidad de trabajo (Ir); 1 d4) para obtener una curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc) del módulo (1 ) a partir de magnitudes medidas (V0, Ice) y magnitudes estimadas (Vr, Ir) durante un funcionamiento del módulo (1 ). Conforme a otras características de la invención:
El procedimiento puede comprender:
2a) medir una radiación solar (G) sobre el módulo (1 );
2b) medir una temperatura (T) del módulo (1 );
2c) obtener la estimación de tensión de trabajo (Vr) y la estimación de intensidad de trabajo (Ir) a partir de la medida de radiación solar (G) y de la medida de temperatura (T);
3a) medir una tensión de trabajo y una intensidad de trabajo en un punto de trabajo para obtener una medida de tensión de trabajo (Vi) del módulo (1 ) y una medida de intensidad de trabajo (h) del módulo (1 ); 3b) comparar
3b1 ) un elemento seleccionado entre:
3b1 a)la curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc);
3b2b)la medida de tensión de trabajo (Vi) y la medida de intensidad de trabajo (h); 3b3c)y combinaciones de los mismos;
3b2) con una curva tensión-intensidad teórica (Vt-It) del módulo (1 );
3c) obtener valores de parámetros representativos de funcionamiento del módulo (1 ) a partir de la comparación con la curva tensión-intensidad teórica (Vt-It); 4a) determinar un estado de funcionamiento del módulo (1 ) en función de los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ).
5a) El estado de funcionamiento del módulo (1 ) bajo unas condiciones de operación puede estar seleccionado entre:
5a1 ) normal, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están dentro de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación; 5a2) alerta, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están cerca de sobrepasar valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
5a3) parada, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están por encima de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
El procedimiento puede comprender: 6a) mantener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es normal;
6b) vigilar un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de alerta; 6c) detener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de parada.
7. El procedimiento puede comprender enviar datos de medidas tomadas a una central de control (2).
8. El procedimiento puede ser ejecutado en campo.
9. Un segundo aspecto de la invención se refiere a un dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico que comprende:
9a) medios de medida de tensión (1 V), configurados para obtener una medida de tensión de vacío (V0) del módulo (1 );
9b) medios de medida de intensidad (1 1) configurados para obtener una medida de intensidad de cortocircuito (Ice) del módulo (1 ); donde:
9c) los medios de medida de tensión (1 V) y los medios de medida de intensidad (1 1) están configurados para obtener una medida de tensión de trabajo (Vi) del módulo (1 ) y una medida de intensidad de trabajo (h) del módulo (1 ), en un punto de trabajo durante un funcionamiento del módulo (1 ). Conforme a otras características de la invención, el dispositivo puede comprender:
10a) un relé de vacío (1 10, 1 20) configurado para conectar/desconectar un circuito de vacío (10o) ; el relé de vacío (1 10, 1 20) puede comprender un contactor de vacío (1 10) y un mando de vacío (1 20);
1 0b) un relé de cortocircuito (1 1 cc, 1 cc) configurado para conectar/desconectar un circuito de cortocircuito (10cc) ; el relé de cortocircuito (1 1 cc, 1 2cc) puede comprender un contactor de cortocircuito (1 1 cc) y un mando de cortocircuito (12Cc);
1 1 a) un condensador (10C) conectado entre terminales de salida (1 S) del módulo (1 );
12. medios de medida de temperatura (1 T) del módulo (1 ); 13. medios de medida de radiación solar (1 R);
14. un microcontrolador (1 C) que comprende medios de comunicación de radio (1 W) configurado para enviar datos de medidas tomadas en el módulo (1 ). El microcontrolador (1 C) puede estar configurado para tomar medidas de tensión de vacío (V0) y de intensidad de cortocircuito (Ice) durante el funcionamiento normal del módulo. Para ello, el microcontrolador (1 C) puede ser conectado al circuito de vacío (1 0o) y al circuito de cortocircuito (10cc). El microcontrolador (1 C) puede enviar órdenes de apertura/cierre al mando de vacío (120) y al mando de cortocircuito (12Cc) para que el contactor de vacío (1 10) y el contactor de cortocircuito (1 1 ce) abran/cierren el circuito de vacío (10o) y el circuito de cortocircuito (1 0cc). Estas medidas se realizan en pocos segundos y, para evitar transitorios, el dispositivo puede incorporar el condensador (1 0C) entre terminales de salida (1 S) del módulo (1 )- El intervalo de tiempo entre medidas puede ser fijado en una configuración inicial del dispositivo. El intervalo también puede venir determinado por una central de control (2) que determina el estado de funcionamiento del módulo (1 ) en función de las medidas registradas para ese módulo (1 ). La central de control (2) comprende medios de recepción (22) de las medidas tomadas en el módulo (1 ) y puede comprender medios de almacenamiento (21 ) para guardar las medidas tomadas en un módulo (1 ) durante un periodo determinado. Si los valores medidos en el módulo (1 ) indican una desviación de los valores aceptables para ese tipo de módulo (1 ) en las condiciones de funcionamiento en las que se encuentra el módulo (1 ), la central de control (2) puede ordenar que las medidas se tomen en intervalos de tiempo más cortos para vigilar más estrechamente el funcionamiento del módulo y actuar de la manera adecuada a la desviación observada.
La invención también comprende una interconexión de dispositivos como el descrito en un lineal de paneles solares. Cada módulo (1 ) o panel puede incorporar un dispositivo medidor para poder tener controlado y medido en todo momento las características del conjunto del lineal y poder detectar con la mayor rapidez, posibles fallos que penalicen la energía obtenida cada uno de los módulo (1 ) comprendidos en un lineal.
Conforme a lo descrito, un tercer aspecto de la invención se refiere a un sistema de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico que comprende el dispositivo según se ha descrito anteriormente. El sistema comprende una central de control (2) que comprende:
15a) medios de recepción (22) de las medidas tomadas en el módulo (1 );
15b) medios de proceso (23) configurados para
15b1 ) estimar una curva tensión-intensidad a partir de tres puntos determinados por:
15b1 a) la medida de tensión de vacío (V0);
15b1 b) la medida de intensidad de cortocircuito (Ice);
15b1 c) la estimación de tensión de trabajo (Vr) y la estimación de intensidad de trabajo (Ir);
15b1 d) para obtener una curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc) del módulo (1 ) a partir de magnitudes medidas (V0, Ice) y magnitudes estimadas (Vr, Ir) durante un funcionamiento del módulo (1 ).
Los medios de proceso (23) pueden comprender:
16a) medios de comparación (231 ) configurados para comparar:
16a1 )un elemento seleccionado entre:
16a1 a) la curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc);
16a1 b) la medida de tensión de trabajo (Vi) y la medida de intensidad de trabajo (h); 16a1 c) y combinaciones de los mismos;
16a2)con una curva tensión-intensidad teórica (Vt-It) del módulo (1 );
16b) medios de cuantificación (232) configurados para obtener valores de parámetros representativos de funcionamiento del módulo (1 ) a partir de la comparación con la curva tensión-intensidad teórica (Vt-It); 17a) medios de calificación (233) configurados para determinar un estado de funcionamiento del módulo (1 ) en función de los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ), donde el estado de funcionamiento del módulo (1 ) bajo unas condiciones de operación está seleccionado entre:
17a1 )normal, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están dentro de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
17a2)alerta, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están cerca de sobrepasar valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
17a3)parada, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están por encima de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
18a) medios de actuación (234) configurados para generar una orden seleccionada entre:
18a1 )mantener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es normal;
18a2)vigilar un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de alerta;
18a3)detener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de parada.
El sistema, en su conjunto, forma un sistema de monitorización que, en función de las necesidades, puede monitorizar tanto una línea como un huerto solar en su totalidad. Va a permitir un mayor control y seguimiento de los parámetros de funcionamiento de los paneles fotovoltaicos, del estado en el que se encuentran, de posibles averías o anomalías, así como de la generación de energía eléctrica de los mismos.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Procedimiento de caracterización del estado de un módulo (1 ) solar fotovoltaico caracterizado porque comprende:
1 a) medir una tensión de vacío para obtener una medida de tensión de vacío (V0) del módulo
(1 );
1 b) medir una intensidad de cortocircuito para obtener una medida de intensidad de cortocircuito (Ice) del módulo (1 );
1 c) estimar una tensión de trabajo y una intensidad de trabajo en un punto de trabajo para obtener una estimación de tensión de trabajo (Vr) del módulo (1 ) y una estimación de intensidad de trabajo (Ir) del módulo (1 ); y así conocer el estado del módulo y descartar posibles averías y mal funcionamiento del mismo.
1 d) estimar una curva tensión-intensidad a partir de tres puntos determinados por:
1 d1 ) la medida de tensión de vacío (V0);
1 d2) la medida de intensidad de cortocircuito (Ice);
1 d3) la estimación de tensión de trabajo (Vr) y la estimación de intensidad de trabajo (Ir); 1 d4) para obtener una curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc) del módulo (1 ) a partir de magnitudes medidas (V0, Ice) y magnitudes estimadas (Vr, Ir) durante un funcionamiento del módulo (1 ).
2. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende:
2a) medir una radiación solar (G) sobre el módulo (1 );
2b) medir una temperatura (T) del módulo (1 );
2c) obtener la estimación de tensión de trabajo (Vr) y la estimación de intensidad de trabajo (Ir) a partir de la medida de radiación solar (G) y de la medida de temperatura (T).
3. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones 1 -2 caracterizado porque comprende:
3a) medir una tensión de trabajo y una intensidad de trabajo en un punto de trabajo para obtener una medida de tensión de trabajo (Vi) del módulo (1 ) y una medida de intensidad de trabajo (h) del módulo (1 );
3b) comparar
3b1 ) un elemento seleccionado entre:
3b1 a)la curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc);
3b2b)la medida de tensión de trabajo (Vi) y la medida de intensidad de trabajo (h); 3b3c)y combinaciones de los mismos; 3b2) con una curva tensión-intensidad teórica (Vt-It) del módulo (1 );
3c) obtener valores de parámetros representativos de funcionamiento del módulo (1 ) a partir de la comparación con la curva tensión-intensidad teórica (Vt-It).
4. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación
3 caracterizado porque comprende:
4a) determinar un estado de funcionamiento del módulo (1 ) en función de los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ).
5. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación
4 caracterizado porque:
5a) el estado de funcionamiento del módulo (1 ) bajo unas condiciones de operación está seleccionado entre:
5a1 ) normal, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están dentro de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
5a2) alerta, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están cerca de sobrepasar valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
5a3) parada, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están por encima de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
6. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 5 caracterizado porque comprende:
6a) mantener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es normal;
6b) vigilar un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de alerta; 6c) detener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de parada.
7. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende enviar datos de medidas tomadas a una central de control (2).
8. Procedimiento de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque se ejecuta en campo.
9. Dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico caracterizado porque comprende:
9a) medios de medida de tensión (1 V), configurados para obtener una medida de tensión de vacío (V0) del módulo (1 );
9b) medios de medida de intensidad (1 1) configurados para obtener una medida de intensidad de cortocircuito (Ice) del módulo (1 );
donde:
9c) los medios de medida de tensión (1 V) y los medios de medida de intensidad (1 1) están configurados para obtener una medida de tensión de trabajo (Vi) del módulo (1 ) y una medida de intensidad de trabajo (h) del módulo (1 ), en un punto de trabajo durante un funcionamiento del módulo (1 ).
10. Dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 9 caracterizado porque comprende:
10a) un relé de vacío (1 10, 1 20) configurado para conectar/desconectar un circuito de vacío (10o) ;
10b) un relé de cortocircuito (1 1 cc, 1 2cc) configurado para conectar/desconectar un circuito de cortocircuito (10cc).
1 1 . Dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 1 0 caracterizado porque comprende:
1 1 a) un condensador (10C) conectado entre terminales de salida (1 S) del módulo (1 ).
12. Dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 9 caracterizado porque comprende medios de medida de temperatura (1 T) del módulo (1 ).
1 3. Dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 9 caracterizado porque comprende medios de medida de radiación solar (1 R).
14. Dispositivo de caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 9 caracterizado porque comprende un microcontrolador (1 C) que comprende medios de comunicación vía radio (1 W) configurado para enviar datos de medidas tomadas en el módulo (1 ). Configurando en conjunto una red inalámbrica de sensores para monitorización de huertos solares.
1 5. Sistema de monitorización y caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico que comprende el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 9-14 caracterizado porque comprende una central de control (2) que comprende:
15a) medios de recepción (22) de las medidas tomadas en el módulo (1 );
15b) medios de proceso (23) configurados para
15b1 ) estimar una curva tensión-intensidad a partir de tres puntos determinados por:
15b1 a) la medida de tensión de vacío (V0);
15b1 b) la medida de intensidad de cortocircuito (Ice);
15b1 c) la estimación de tensión de trabajo (Vr) y la estimación de intensidad de trabajo (Ir);
15b1 d) para obtener una curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc) del módulo (1 ) a partir de magnitudes medidas (V0, Ice) y magnitudes estimadas (Vr, Ir) durante un funcionamiento del módulo (1 ).
16. Sistema de monitorizacion y caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 15 caracterizado porque los medios de proceso (23) comprenden:
16a) medios de comparación (231 ) configurados para comparar:
16a1 )un elemento seleccionado entre:
16a1 a) la curva tensión-intensidad caracterizadora (Vc-lc);
16a1 b) la medida de tensión de trabajo (Vi) y la medida de intensidad de trabajo (h); 16a1 c) y combinaciones de los mismos;
16a2)con una curva tensión-intensidad teórica (Vt-It) del módulo (1 );
16b) medios de cuantificación (232) configurados para obtener valores de parámetros representativos de funcionamiento del módulo (1 ) a partir de la comparación con la curva tensión-intensidad teórica (Vt-It).
17. Sistema de monitorizacion y caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 16 caracterizado porque los medios de proceso (23) comprenden:
17a) medios de calificación (233) configurados para determinar un estado de funcionamiento del módulo (1 ) en función de los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ), donde el estado de funcionamiento del módulo (1 ) bajo unas condiciones de operación está seleccionado entre:
17a1 )normal, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están dentro de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación;
17a2)alerta, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están cerca de sobrepasar valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación; 17a3)parada, donde los valores de los parámetros representativos del funcionamiento del módulo (1 ) están por encima de valores aceptables de funcionamiento en las condiciones de operación.
18. Sistema de monitorizacion y caracterización de un módulo (1 ) solar fotovoltaico según la reivindicación 17 caracterizado porque los medios de proceso (23) comprenden:
18a) medios de actuación (234) configurados para generar una orden seleccionada entre:
18a1 )mantener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es normal;
18a2)vigilar un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de alerta;
18a3)detener un funcionamiento del módulo (1 ) cuando el estado de funcionamiento es de parada.
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