Estudio de sistemas fotovoltaicos aislados de pequeña capacidad instalada mediante el uso de Matlab simulink

Este trabajo de grado tiene como objetivo estimar el comportamiento energético de una configuración de un sistema fotovoltaico aislado, perteneciente a uno de los módulos de entrenamiento ubicados en el Laboratorio AT205. Estos módulos, serán empleados en el proceso de formación de los estudiantes d...

Full description

Autores:
Prada Robles, Sergio Andrés
Prada Guerrero, Mayra Alejandra
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
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OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39847
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Palabra clave:
Sistema fotovoltaico aislado
Módulos de entrenamiento
Matlab/Simulink
Comportamiento energético.
Isolated photovoltaic system
Training modules
Matlab / Simulink
Energy behaviour.
Rights
License
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description Este trabajo de grado tiene como objetivo estimar el comportamiento energético de una configuración de un sistema fotovoltaico aislado, perteneciente a uno de los módulos de entrenamiento ubicados en el Laboratorio AT205. Estos módulos, serán empleados en el proceso de formación de los estudiantes de Generación de Energía (asignatura de 8vo nivel del plan de estudios del programa de Ingeniería Eléctrica), que permitirá una mejor comprensión de los sistemas fotovoltaicos, siendo uno de ellos el aislado. Se realiza una descripción de las características técnicas de los componentes que conforman los módulos de entrenamiento Posteriormente, se escogió la configuración 1, que pertenece a uno de los módulos de entrenamiento, a partir de esta configuración se modelaron sus componentes en la herramienta Simulink de Matlab. Con base en esto, se hace una estrategia de gestión de la energía en la batería, planteando 5 modos de operación ante diversos perfiles de irradiancia solar, temperatura y demanda de carga. Para obtener los resultados de simulación de la configuración 1 del sistema fotovoltaico aislado se plantearon 8 escenarios de operación, junto con una estrategia de tres controles para realizar la carga y descarga en la batería. Finalmente se desarrolló un aplicativo computacional en App Designer de Matlab, el cual caracteriza la operación de un sistema fotovoltaico aislado a partir de los flujos de potencia entre los componentes, validando su funcionamiento por medio de un ejemplo. Como resultado, se obtuvieron diversos parámetros como tensiones, corrientes, potencias y SOC en diferentes puntos que validan el funcionamiento del sistema fotovoltaico aislado ante diversos perfiles de irradiancia solar, temperatura ambiente y demanda de carga. Por último, se proponen algunas recomendaciones con el fin de solucionar los problemas encontrados en la simulación de la configuración 1.
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Estos módulos, serán empleados en el proceso de formación de los estudiantes de Generación de Energía (asignatura de 8vo nivel del plan de estudios del programa de Ingeniería Eléctrica), que permitirá una mejor comprensión de los sistemas fotovoltaicos, siendo uno de ellos el aislado. Se realiza una descripción de las características técnicas de los componentes que conforman los módulos de entrenamiento Posteriormente, se escogió la configuración 1, que pertenece a uno de los módulos de entrenamiento, a partir de esta configuración se modelaron sus componentes en la herramienta Simulink de Matlab. Con base en esto, se hace una estrategia de gestión de la energía en la batería, planteando 5 modos de operación ante diversos perfiles de irradiancia solar, temperatura y demanda de carga. Para obtener los resultados de simulación de la configuración 1 del sistema fotovoltaico aislado se plantearon 8 escenarios de operación, junto con una estrategia de tres controles para realizar la carga y descarga en la batería. Finalmente se desarrolló un aplicativo computacional en App Designer de Matlab, el cual caracteriza la operación de un sistema fotovoltaico aislado a partir de los flujos de potencia entre los componentes, validando su funcionamiento por medio de un ejemplo. Como resultado, se obtuvieron diversos parámetros como tensiones, corrientes, potencias y SOC en diferentes puntos que validan el funcionamiento del sistema fotovoltaico aislado ante diversos perfiles de irradiancia solar, temperatura ambiente y demanda de carga. Por último, se proponen algunas recomendaciones con el fin de solucionar los problemas encontrados en la simulación de la configuración 1.PregradoIngeniero ElectricistaThis degree work aims to estimate the energy behaviour on an isolated photovoltaic system configuration, belonging to one of the training modules located in the AT205 Laboratory. These modules will be used in the training process of Energy Generation students (8th level subject of the Electrical Engineering program curriculum), which will allow a better understanding of photovoltaic systems, one of them being isolated. A description of the technical characteristics of the components that make up the training modules is made. Subsequently, configuration 1 was chosen, which belongs to one of the training modules, from this configuration its components were modelled in the Matlab Simulink tool. Based on this, an energy management strategy is made in the battery, proposing 5 modes of operation in the presence of different profiles of solar irradiance, temperature, and load demand. To obtain the simulation results of configuration 1 of the isolated photovoltaic system, 8 operation scenarios were proposed with a strategy of three controls to charge and discharge the battery. Finally, a computational application was developed in Matlab's App Designer, which characterizes the operation of a photovoltaic system isolated from the power flows between the components, validating its operation by means of an example. As a result, various parameters such as voltages, currents, powers and SOC were obtained at different points that validate the operation of the isolated photovoltaic system in the presence of different profiles of solar irradiance, ambient temperature and load demand. Finally, some recommendations are proposed to solve the problems found in the simulation of configuration 1.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicomecánicasIngeniería EléctricaEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y TelecomunicacionesSistema fotovoltaico aisladoMódulos de entrenamientoMatlab/SimulinkComportamiento energético.Isolated photovoltaic systemTraining modulesMatlab / SimulinkEnergy behaviour.Estudio de sistemas fotovoltaicos aislados de pequeña capacidad instalada mediante el uso de Matlab simulinkStudy of isolated photovoltaic systems with small installed capacity using Matlab / Simulink*.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf752665https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d19972cb-9696-4e0c-8436-6cc20c7dd874/downloadf1ceb8d604889c4d3af7c7a85967306dMD51Documento.pdfapplication/pdf2155231https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ceef5e56-ddb6-4b3a-9fd7-dca8378fef8d/download61541d217f97c30ecf78e51339a5e725MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf179301https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/b431988f-09c9-4b4b-acb5-f8d84a709e98/download9ff902b50c0f62274076f85530a35086MD5320.500.14071/39847oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/398472024-03-03 19:40:57.235http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co