La potencia de salida de los arreglos fotovoltaicos depende de la irradiación, es decir, la cantidad de luz solar concentrada en su superficie. Esta cambia en función de factores externos como la posición del sol, sombras y el clima, lo que causa que su voltaje sea dinámico.
La salida del panel solar es de CD, por lo que las conexiones a los dispositivos de CA, o a la red, requieren un inversor para convertir la CD a CA. Este debe regular su potencia de salida de CA en función de la cantidad de potencia de entrada de CD suministrada por el panel solar para maximizar la cantidad de energía.
La mayoría de los inversores deben hacer un seguimiento constante del punto de máxima potencia (MPP, por sus siglas en inglés), cambiando dinámicamente la potencia de salida de CA a medida que cambia la capacidad del panel solar o arreglo.
Curvas I-V (corriente y voltaje) y P-V (potencia y voltaje)
Todo arreglo fotovoltaico variará en su salida de corriente cuando genere voltaje, significando que un inversor conectado al panel necesitará regular su voltaje aplicado para maximizar la potencia de salida. La corriente y el voltaje pueden representarse en una curva I-V, (figura 1). Dado que la potencia de salida es igual al voltaje multiplicado por la corriente, el "ángulo" del gráfico corresponde a la potencia de salida máxima del panel solar, mostrado claramente en la curva P-V del mismo panel.
El modelo Chroma 62000H-S es capaz de funcionar como fuente de corriente constante y variar su salida con el fin de emular estas curvas I-V y P-V. Adicionalmente, es capaz de calcular estas curvas basándose en dos modelos teóricos diferentes: la norma europea EN50530 y el modelo “Sandia National Labs”. También puede simular que el panel solar funciona con una eficiencia inferior a la máxima, e informar de la eficiencia del algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPP, por sus siglas en inglés) durante una prueba.
FIGURA 1: CURVA I-V DE UN ARREGLO DE PANEL SOLAR.
FIGURA 2: CURVA P-V DE UN ARREGLO DE PANEL SOLAR.
Software Chroma de simulación de paneles fotovoltaicos y sombras
Este es un software independiente ejecutable de LabVIEW™ que se utiliza para controlar la fuente Chroma 62000H-S, permite visualización digital y seguimiento de las curvas I-V y P-V, también puede simular y mostrar el efecto de las sombras en el panel solar, como se muestra en la figura 3.
La simulación de curvas I-V de sombras del softpanel permite al usuario emular varias cadenas de módulos fotovoltaicos utilizando las especificaciones incorporadas de varios proveedores de paneles fotovoltaicos de muestra o las especificaciones personalizadas introducidas manualmente y puede simular un panel de hasta ocho secuencias de 24 paneles cada una.
El modelo 62000H-S puede simular la traslucidez y movimiento de las nubes, así como el movimiento de las plantas y la fauna, con el fin de simular adecuadamente las condiciones reales en la ubicación del panel.
FIGURA 3: SIMULADOR DE SOMBRAS DE PANELES SOLARES 62000H-S. OBSERVA EL EFECTO DE LA SOMBRA EN LAS CURVAS I-V Y P-V.
Irradiación y temperatura en el mundo real
A medida que cambian la irradiación total y la temperatura del entorno dentro del softpanel, cambia su capacidad de potencia de salida y el inversor conectado al panel necesita cambiar su voltaje aplicado para poder seguir correctamente el punto de máxima potencia del sistema.
Emular estas condiciones es muy fácil con la capacidad meteorológica real del simulador de paneles solares. Con esta función del softpanel, el 62000H-S puede simular cambios dinámicos en las curvas I-V y P-V del panel solar a lo largo del tiempo, lo que reproduce el efecto de los cambios de irradiación y temperatura.
FIGURA 4: SIMULACIÓN METEOROLÓGICA REAL PARA EL 11 DE JUNIO, REDUCIDA A UNA PRUEBA DE 24 MINUTOS.
FIGURA 5: SIMULACIÓN METEOROLÓGICA REAL DEL MES DE JUNIO DE 2012.
Prueba de inversores fotovoltaicos y sistemas de almacenamiento de energía
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