Control de un sistema fotovoltaico con baterías conectado a red

Lekuona Zuazo, Adrián (2016). Control de un sistema fotovoltaico con baterías conectado a red. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Descripción

Título: Control de un sistema fotovoltaico con baterías conectado a red
Autor/es:
  • Lekuona Zuazo, Adrián
Director/es:
  • Narvarte Fernández, Luis
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Fecha: 19 Julio 2016
Materias:
Escuela: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Departamento: Ingeniería Telemática y Electrónica
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

Al tiempo que la demanda de energía global aumenta año tras año, el peso de las energías renovables en el mix energético mundial es cada día mayor. La energía solar fotovoltaica, en concreto, se ha consolidado como una opción madura, económicamente competitiva y de numerosos beneficios ambientales, lo que la convierte en una tecnología que sin duda continuaría en expansión durante los próximos años. Sin embargo, el incremento de la penetración de la misma en la red eléctrica plantea una serie de retos técnicos en torno a los cuales se centra buena parte de la actividad investigadora del sector. La combinación de sistemas de almacenamiento energético con generadores fotovoltaicos se presenta como una de las líneas de trabajo que presumiblemente contribuirá a la expansión de la energía solar. En este contexto, este proyecto desarrolla una plataforma de control en tiempo real que instrumenta y comanda, mediante diferentes tecnologías, todos los elementos de un laboratorio que integra generación fotovoltaica y almacenamiento de energía eléctrica basado en baterías. El sistema de control se ha desarrollado garantizando la flexibilidad y la modularidad del conjunto, ya que está prevista su utilización en futuros trabajos de investigación orientados a analizar las aportaciones potenciales de este tipo de instalaciones. Además, se ha desarrollado y validado una estrategia de gestión energética orientada a reducir las fluctuaciones en el intercambio con la red de una instalación fotovoltaica doméstica. El estudio teórico y la simulación de resultados de dicha estrategia se realizó en el marco del proyecto europeo PV€ROPS, por lo que el presente trabajo fin de grado está centrado en la implementación de la estrategia en una instalación real y su validación experimental. El análisis de resultados de diferentes ensayos ha permitido mejorar la primera versión de la plataforma de control, validar la estrategia y cuantificar, mediante indicadores objetivos, los beneficios técnicos concretos que tiene para una instalación fotovoltaica domestica la incorporación de baterías y el control de las mismas con algoritmos como los de la estrategia bajo estudio. ABSTRACT. The global energy consumption is increasing year by year and so is the importance of renewable sources in the electrical mix. Particularly, photovoltaic solar energy has proved to be a reliable clean technology as well as economically viable, and it is expected to expand over the next years. However, higher penetration rates create an unexplored scenario and researchers are still working on the massive integration of such an intermittent source, what cannot be achieved without facing some technical challenges. Combining energy storage systems with photovoltaic generation is one of the hot issues, since it can contribute to solar energy proliferation. Within this context, this diploma project presents a real time Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) system for monitoring and commanding, through different technologies, all the devices of a laboratory integrating both photovoltaic generation and battery based energy storage. The control system has been developed aiming to the exibility and modularity of the final result, which will be used in future research into these kind of facilities. In other words, the SCADA is intended to be a useful and powerful tool for photovoltaic integration scientists. Moreover, an energy management strategy has been developed and validated. The strategy optimizes, in terms of peaks and fluctuations, the power exchanged with the grid in a domestic photovoltaic and electrical energy storage system. Theoretical work and simulations on the behavior of the strategy were done under the PV€ROPS European project by other researchers, so this diploma project is focused on implementing and experimentally validating the algorithm. Taking the results of various experiments, the first version of the real time control system has been improved and the strategy validated. In fact, attending to objective quality criteria, the technical benefits of introducing batteries and implementing the discussed strategy in domestic photovoltaic applications have been proved.

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ID de Registro: 43918
Identificador DC: http://oa.upm.es/43918/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:43918
Depositado por: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Depositado el: 18 Nov 2016 09:08
Ultima Modificación: 18 Nov 2016 09:08
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