Además, se estudiará la posibilidad de la incorporación de dispositivos experimentales desarrollados por CENER que permitan determinar de una forma sencilla aspectos concretos del funcionamiento de la instalación y que van a ser la base para la identificación de los defectos en la etapa posterior de análisis.
Planteamiento de análisis desarrollado
Etapa-1: Caracterización eléctrica módulo y extracción parámetros modelo de simulación.
Para poder simular con precisión un campo FV real, incluyendo distintos tipos de defectos, se decide bajar hasta el nivel de célula FV. Para simular correctamente el comportamiento eléctrico de una célula FV real en distintas condiciones ambientales (distintos niveles de irradiancia y temperatura) se implementa el modelo físico de 2 diodos utilizando la herramienta informática de PSIM. Para cada caso particular, los principales parámetros físicos del modelo (Rs, Rsh, Io1, Io2, etc) se extraen a través de un complejo proceso de ajuste recursivo de los valores reales medidos.
Etapa-2: Simulación de la planta FV y detección de fallos en ramas mediante análisis de las variables monitorizadas.
Una vez validado el modelo de módulo creado, se procede a simular asociaciones de módulos de acuerdo al campo FV de la instalación a analizar. El modelo de simulación diseñado por CENER permite además introducir cualquier tipo de defecto en cualquiera de las células de uno o varios módulos, y estudiar cómo afecta esta presencia al rendimiento eléctrico final de la rama o asociación de ramas en la que se encuentren instalados. Además, se puede simular la influencia de los defectos en distintas condiciones de irradiancia y temperatura.
Etapa-3: Identificación de los módulos afectados en la planta fotovoltaica (tarea actualmente en curso).
Una vez creado y validado el modelo de simulación de la planta FV, se comparan los datos reales monitorizados con los obtenidos en las simulaciones. Se analizan detalladamente los datos para tratar de identificar los patrones representativos de cada tipo de defecto, y determinar así las ramas FV de la instalación que potencialmente muestran la presencia de defectos importantes en uno o varios de sus módulos. La última parte consistirá en desplazarse a la instalación FV y comprobar con diferentes técnicas de caracterización que las ramas “defectuosas” detectadas realmente presentan los defectos que el algoritmo de análisis ha detectado.
Conclusiones:
• Se ha realizado un modelado para la simulación de módulos FV que se ajusta perfectamente a la realidad y se ha verificado su buen funcionamiento con medidas reales de distintos tipos de módulos y defectos.
• Se ha validado el buen funcionamiento del modelo creado en distintas condiciones de irradiancia y temperatura.
• Se ha comenzado a trabajar analizando datos de una instalación real, y estableciendo una comparativa con los resultados de las simulaciones obteniéndose unos primeros resultados muy prometedores.
• El análisis definitivo de ésta y otras plantas permitirá refinar todavía más los patrones que permitirán identificar la presencia de distintos defectos partiendo tan sólo de datos monitorizados. Esta “tele-detección” permitirá minimizar enormemente los gastos de mantenimiento y maximizar la producción eléctrica de cualquier instalación FV.
