ES2595435T3 - Procedimiento para la investigación de potencia máxima disponible en generadores fotovoltaicos - Google Patents

Procedimiento para la investigación de potencia máxima disponible en generadores fotovoltaicos Download PDF

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ES2595435T3
ES2595435T3 ES13710024.4T ES13710024T ES2595435T3 ES 2595435 T3 ES2595435 T3 ES 2595435T3 ES 13710024 T ES13710024 T ES 13710024T ES 2595435 T3 ES2595435 T3 ES 2595435T3
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Nicola Buonocunto
Alessandro PAPAGNO
Alessandro Revelant
Piero Stocco
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Abstract

Procedimiento (M) para la investigación de potencia máxima disponible en generadores fotovoltaicos, caracterizado porque comprende: - una etapa (1) de separar los posibles valores de tensión de salida totales (V) de al menos un generador fotovoltaico en un número predeterminado (N) de rangos de tensión (V0-V1,...,VN-1-VN); - una etapa (2) de asignar a cada uno de dichos rangos de tensión (V0-V1,...,VN-1-VN) valores de prioridad respectivos (xi); - una etapa (3) de seleccionar un posible punto de potencia máxima absoluta (VMPP) de dicho generador fotovoltaico; y porque comprende repitiéndose cíclicamente: - una etapa (4) de seleccionar al menos uno de dichos rangos de tensión (V0-V1,...,VN-1-VN) de acuerdo con dichos valores de prioridad (xi); - una etapa (5) de seleccionar al menos un punto de comparación (VC) dentro de dicho rango de tensión seleccionado; - una etapa (6) de comparar el valor de potencia generado por dicho generador fotovoltaico en dicho punto de comparación (VC) con el valor de potencia generado por dicho generador fotovoltaico en dicho posible punto de potencia máxima absoluta (VMPP); - si dicho valor de potencia en el punto de comparación (VC) es mayor que dicho valor de potencia en el posible punto de potencia máxima absoluta (VMPP), una etapa (7) de establecer dicho punto de comparación (VC) como nuevo posible punto de potencia máxima absoluta (VMPP), una etapa (8) de aumentar el valor de prioridad (xm) de dicho rango de tensión seleccionado y/o una etapa (9) de disminuir el valor de prioridad (xj) de al menos uno de los rangos de tensión no seleccionados.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos.
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos.
Antecedentes de la tecnica
Se conoce el uso de los llamados inversores fotovoltaicos disenados para convertir la electricidad producida por un generador fotovoltaico, en la forma de corriente continua, en corriente alterna que suministrar a traves de la red electrica convencional.
En particular, por generador fotovoltaico generalmente se quiere decir un sistema compuesto por una pluralidad de paneles fotovoltaicos, estos tambien compuestos a su vez por diversas celulas fotovoltaicas conectadas de manera adecuada las unas a las otras.
Los inversores fotovoltaicos de tipo conocido tienen sistemas de control de software y hardware especfficos capaces de investigar la potencia maxima que puede ser suministrada por los generadores fotovoltaicos.
Los generadores fotovoltaicos, de hecho, tienen tal caracterfstica de tension-corriente que existe un punto de trabajo optimo, llamado Punto de Maxima Potencia, en correspondencia con el cual se puede extraer la potencia maxima disponible.
Tambien se conoce que tal Punto de Maxima Potencia varfa continuamente durante el transcurso de un solo dfa y durante el transcurso del ano, de acuerdo con el nivel de radiacion solar que incide en cada uno de los paneles de los generadores fotovoltaicos, con la temperatura de las celulas, con las condiciones de envejecimiento de las celulas individuales y tambien debido a una insolacion no uniforme debida, por ejemplo, a la presencia de sombras parciales en los paneles durante determinadas horas del dfa.
Como consecuencia, los sistemas de control de software y hardware en los inversores fotovoltaicos generalmente proyectan el uso de una funcion de MPPT (Seguimiento del Punto de Maxima Potencia), implementable por medio de diferentes algoritmos y procedimientos dependiendo de los parametros de exactitud y el tiempo de estabilizacion que se tiene que conseguir.
En particular, un algoritmo MPPT normal puede permanecer "atrapado" en correspondencia con una potencia maxima relativa, es decir, correspondiente a un valor de potencia que solo sea maximo con relacion a una seccion especffica de la caracterfstica de corriente-tension, pero que no sea sin embargo un valor de potencia maxima absoluta.
En tal caso, por lo tanto, el inversor derrocha bastante energfa disponible que no se introduce por tanto en la red electrica.
Para superar tal inconveniente, se conoce el uso de un llamado procedimiento de "barrido", que contempla escanear toda la caracterfstica de corriente-tension de los generadores fotovoltaicos, con el fin de identificar el punto de potencia maxima absoluta.
Por medio de tal procedimiento, el punto de potencia maxima absoluta de un generador fotovoltaico se puede detectar por tanto con la mayor exactitud, en un instante de tiempo determinado, excluyendo todos los puntos maximos relativos que pudieran estar presentes en correspondencia con un numero de secciones de la caracterfstica de corriente-tension.
Tal procedimiento conocido no esta exento sin embargo de sus inconvenientes.
De hecho, el escaneo se debe realizar necesariamente a lo largo de toda la curva de la caracterfstica de corriente- tension y por tanto requiere un tiempo considerablemente largo para completarse.
Esto supone un derroche inevitable de energfa durante la investigacion de potencia maxima absoluta, ya que durante el escaneo de la caracterfstica de corriente-tension del panel fotovoltaico, el inversor no suministra la potencia maxima disponible.
Asimismo, el escaneo de la caracterfstica puede causar fluctuaciones en la potencia suministrada por el inversor y esto debido a los llamados fenomenos de "parpadeo", es decir, variaciones no deseadas en la tension y perturbaciones en la red electrica.
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El documento US-5-869-956-A da a conocer un procedimiento para la investigacion del punto de maxima potencia (MPPT) en un generador fotovoltaico en presencia de sombreado parcial. Este procedimiento barre periodicamente la curva I-V del generador para encontrar la presencia de un maximo global diferente del maximo local actual. El documento EP-0-628-901-A2 da a conocer un procedimiento de MPPT, en el que el maximo global se obtiene interpolando los datos de un conjunto de mediciones consecutivas.
El documento EP-2-395-550-A1 da a conocer un procedimiento para evaluar la presencia de sombreado en un generador fotovoltaico. Reune datos estadfsticos concernientes a la tension, corriente y potencia producida en el generador durante un periodo de tiempo y crea un modelo usando estos datos. Despues este modelo se usa para establecer es el generador esta bajo condiciones de sombreado.
El documento XP011184738 da a conocer un procedimiento para obtener el MPP usando un control de logica difusa, redes neuronales o datos estadfsticos obtenidos durante mucho tiempo (un ano).
Descripcion de la invencion
El objeto principal de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos, capaz de identificar dinamicamente la potencia maxima absoluta del mejor modo y con breves tiempos de solucion.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para la investigacion de la potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos, capaz de identificar dinamicamente la potencia maxima absoluta mientras que, al mismo tiempo, se evitan los llamados fenomenos de "parpadeo", es decir, variaciones de tension no deseadas y perturbaciones en la red electrica.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos que permite superar los inconvenientes mencionados del estado de la tecnica en el ambito de una solucion simple, racional, facil y efectiva de usar asf como de bajo coste.
Los objetos anteriores se consiguen mediante el presente procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos, caracterizado porque comprende:
- una etapa de separar los posibles valores de tension de salida totales de al menos un generador fotovoltaico en un numero predeterminado de rangos de tension;
- una etapa de asignar a cada uno de dichos rangos de tension un valor de prioridad respectivo;
- una etapa de seleccionar un posible punto de potencia maxima absoluta de dicho generador fotovoltaico; y porque comprende repitiendose cfclicamente:
- una etapa de seleccionar al menos uno de dichos rangos de tension de acuerdo con dichos valores de prioridad;
- una etapa de seleccionar al menos un punto de comparacion dentro de dicho rango de tension seleccionado;
- una etapa de comparar el valor de potencia lefdo en correspondencia con dicho punto de comparacion con el valor de potencia lefdo en correspondencia con dicho posible punto de potencia maxima absoluta;
- si dicho valor de potencia en el punto de comparacion es mayor que dicho valor de potencia en el posible punto de potencia maxima absoluta, una etapa de establecer dicho punto de comparacion como nuevo posible punto de potencia maxima absoluta, una etapa de aumentar el valor de prioridad de dicho rango de tension seleccionado y/o una etapa de disminuir el valor de prioridad de al menos uno de los rangos de tension no seleccionados.
Breve descripcion de los dibujos
Otras caracterfsticas y ventajas de la presente invencion pasaran a ser mas evidentes por la descripcion de una forma de realizacion preferida, pero no unica, de un procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos, ilustrada puramente como un ejemplo pero no limitada a los dibujos anexos en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra el procedimiento de acuerdo con la invencion;
La figura 2 es una grafica que muestra un ejemplo de caracterfstica de corriente-tension de un generador fotovoltaico, separada en un numero predeterminado de rangos de tension;
La figura 3 es una grafica que muestra un ejemplo de una posible funcion creciente utilizable en el procedimiento de acuerdo con la invencion;
La figura 4 es una grafica que muestra un ejemplo de una posible funcion decreciente utilizable en el procedimiento de acuerdo con la invencion;
La figura 5 es una grafica que muestra, a modo de ejemplo, una posible potencia de salida total y las posibles potencias y tensiones de trabajo de un generador fotovoltaico en caso de que no se use el procedimiento de
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acuerdo con la invencion;
La figura 6 es una grafica que muestra, a modo de ejemplo, una posible potencia de salida total y las posibles potencias y tensiones de trabajo de un generador fotovoltaico en caso de que se use el procedimiento de acuerdo con la invencion.
Formas de realizacion de la invencion
Con particular referencia a la figura 1, a nivel mundial se ha indicado mediante M un procedimiento para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos, implementable en particular por medio de los sistemas de control de software o hardware de inversores fotovoltaicos disenados para convertir la electricidad producida por uno o mas generadores fotovoltaicos, en la forma de corriente continua, en corriente alterna que suministrar en la red electrica convencional.
En particular, con la expresion "generador fotovoltaico" se quiere decir un sistema compuesto por una pluralidad de paneles fotovoltaicos, estos tambien a su vez compuestos por varias celulas fotovoltaicas conectadas de forma adecuada las unas a las otras.
De manera util, el procedimiento M es utilizable para identificar, de modo dinamico, la potencia maxima disponible suministrable por uno o mas generadores fotovoltaicos, mientras que al mismo tiempo se minimiza la energfa derrochada, el tiempo tomado y la generacion de perturbaciones en la red electrica durante tal procedimiento de identificacion.
El procedimiento M en primer lugar comprende separar la totalidad de los valores de la tension de salida V de un generador fotovoltaico en un numero predeterminado N de rangos de tension (etapa 1).
La figura 2 muestra un ejemplo de la caracterfstica de corriente-tension, indicada mediante las letras I-V, y de la caracterfstica de potencia-tension indicada mediante las letras P-V, de un generador fotovoltaico detectadas en un instante determinado.
Como se conoce, tal caracterfstica de corriente-tension (y por tanto tambien el punto de potencia maxima absoluta) varfa continuamente durante el transcurso de un solo dfa y durante el transcurso del ano, de acuerdo con el nivel de radiacion solar que incide en cada uno de los paneles de los generadores fotovoltaicos y debido a cualquier insolacion no uniforme causada, por ejemplo, por la presencia de sombras parciales en los paneles durante determinadas horas del dfa.
Como se puede observar en la figura 2, la totalidad de los valores de la tension de salida V se han separado en N rangos de tension predefinidos, que van desde el intervalo V0-V1 hasta el intervalo Vn-1-Vn.
Puramente a modo de ejemplo, en el caso de una cadena de paneles fotovoltaicos con MPP 800V, una posibilidad es separar la totalidad de los valores de tension del panel V en ocho niveles de tension de 360V a 780V, con el fin de obtener rangos de tension con una amplitud igual a aproximadamente 60V cada uno.
No se puede sin embargo descartar una separacion diferente de los valores de la tension de salida V, o, mas en general, una separacion dinamica de todo el rango de tension de salida del panel fotovoltaico.
Posteriormente, el procedimiento M proyecta la atribucion de un valor de prioridad xi, con i de 1 a N, para cada uno de los rangos de tension definidos de V0-V1 a Vn-1-Vn, (etapa 2).
De manera util, el procedimiento M comprende la seleccion de un posible punto de potencia maxima absoluta VMPP suministrable desde el generador fotovoltaico (etapa 3). Preferentemente, la seleccion de tal posible punto de potencia maxima absoluta VMPP se realiza por medio de un algoritmo MPPT de tipo convencional.
De este modo, el posible punto de potencia maxima absoluta VMPP, si realmente no corresponde al punto de potencia maxima absoluta de toda la caracterfstica de corriente-tension del generador fotovoltaico, al menos corresponde a un punto de potencia maxima relativa, es decir, a un punto en el que la potencia solo es maxima con relacion a una seccion especffica de la caracterfstica de corriente-tension.
La implementacion de la etapa 3, y por tanto la seleccion del posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp por medio de diferentes procedimientos no se puede sin embargo descartar.
El procedimiento M por tanto contempla la seleccion de uno de los rangos de tension definidos de acuerdo con los valores de prioridad respectivos xi (etapa 4).
En particular, se senala que por la expresion "valor de prioridad" se quiere decir la probabilidad de que cada rango de tension se seleccione durante la etapa 4.
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En una forma de realizacion preferida del procedimiento M, todos los valores de prioridad xi se ponen inicialmente en un valor predefinido por defecto, de modo que se tenga una distribucion uniforme de probabilidad para todos los rangos de tension definidos de V0-V1 a VN.1-VN. El primer rango de tension se selecciona por medio de una serie de extracciones obtenidas de una secuencia pseudoaleatoria.
En la etapa 5, el procedimiento M comprende la seleccion de un punto de comparacion Vc (tension de salida V perteneciente al rango seleccionado en la etapa 4), diferente del posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp seleccionado.
Preferentemente, el punto de comparacion VC elegido dentro del rango de tension seleccionado corresponde al punto medio del propio rango.
De este modo, el tiempo requerido para la investigacion de maximo absoluto se puede reducir al maximo (algo que no se podrfa perseguir introduciendo un escaneo en todo el rango de tension seleccionado).
De forma ventajosa, el procedimiento M comprende la comparacion entre el valor de potencia lefdo en correspondencia con el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp seleccionado con el valor de potencia lefdo en correspondencia con el punto de comparacion Vc (etapa 6).
En particular, el procedimiento M comprueba si P(VC) > P(VMPP) donde:
- P(Vc) es la potencia activa en Vatios calculada en el punto de comparacion VC perteneciente al rango xm;
- P(Vmpp) es la potencia activa en Vatios calculada en el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp.
En caso de que el valor de potencia en el punto de comparacion Vc seleccionado sea mayor que el valor de potencia en el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp, entonces:
- el punto de comparacion VC se establece como posible punto de potencia maxima absoluta VMPP (etapa 7);
- el valor de prioridad xm del rango de tension m-esimo seleccionado se aumenta (etapa 8);
- el valor de prioridad xj, con j=1,...,N y j^m, de al menos uno de los rangos de tension no seleccionados, se disminuye (etapa 9).
Preferentemente, en este caso el procedimiento M comprende tanto el aumento del valor de prioridad xm del rango de tension seleccionado como, al mismo tiempo, la disminucion de los valores de prioridad xj de cada uno de los rangos de tension no seleccionados.
En particular, el aumento del valor de prioridad xm del rango de tension seleccionado (etapa 8) comprende:
- el calculo de un valor creciente;
- la adicion del valor creciente calculado de ese modo al valor de prioridad previo x'm del rango de tension seleccionado.
De manera util, el aumento del valor de prioridad xm se realiza de acuerdo con el valor de prioridad previo x'm del rango de tension seleccionado.
En particular, el aumento del valor de prioridad xm se realiza por medio de la formula xm = x'm + finc(x'm), donde:
- m es la posicion del rango de tension seleccionado;
- xm es el nuevo valor de prioridad del rango de tension seleccionado;
- x'm es el valor de prioridad previo del rango de tension seleccionado;
- finc(x'm) es una funcion arbitraria que determina el valor creciente de acuerdo con el valor de prioridad x'm del rango de tension seleccionado; esta funcion debe ser tal que haga que el procedimiento para la investigacion de maximo absoluto converja.
En una forma de realizacion preferida mostrada en la figura 3, la funcion creciente finc(x'm) es una funcion lineal del valor de prioridad previo x'm.
En particular, en la forma de realizacion mostrada en la figura 3, el parametro k es igual a 15 y cada uno de los valores de prioridad xi, con i de 1 a N, varfa entre un valor mfnimo de 15 hasta un valor maximo de 240.
La etapa 9 de disminuir el valor de prioridad xj, con j=1,...,N y j£m, de cada uno de los rangos de tension no seleccionados comprende las siguientes etapas:
- calcular un valor decreciente;
- restar el valor decreciente al valor de prioridad previo x'j de cada uno de los rangos de tension no seleccionados.
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De manera util, la disminucion de los valores de prioridad Xj de cada uno de los rangos de tension no seleccionados se realiza de acuerdo con el valor de prioridad previo x'j de cada uno de los rangos de tension no seleccionados.
En particular, la disminucion de los valores de prioridad Xj se realiza por medio de la siguiente formula:
Xj = x'j — fdec^x'j ^, para cada j entre 1 y N y diferente de m, donde: para cada j entre 1 y N y diferente de m, donde:
- j indica cada una de las posiciones de los rangos de tension no seleccionados (por tanto no incluyendo la posicion m);
- Xj indica el nuevo valor de prioridad de cada uno de los rangos de tension no seleccionados;
- X'j indica el valor de prioridad previo de cada uno de los rangos de tension no seleccionados;
- fdec(x'j) es una funcion arbitraria que determina el valor decreciente de acuerdo con el valor de prioridad x'j para cada uno de los rangos de tension no seleccionados; esta funcion debe ser tal que haga que el procedimiento para la investigacion de maximo absoluto converja.
En una forma de realizacion preferida mostrada en la figura 4, la funcion decreciente fdec(x'j) es una funcion lineal del valor de prioridad previo x'j de cada uno de los rangos de tension no seleccionados.
En particular, en la forma de realizacion mostrada en la figura 4, el parametro k es igual a 15 y cada uno de los valores de prioridad xi, con i de 1 a N, varfa entre un valor mfnimo de 15 hasta un valor maximo de 240.
La funcion creciente finc(x'm) y la funcion decreciente fdec(x'j) se optimizan de hecho de forma arbitraria y tienen en cuenta el compromiso entre, por un lado, la necesidad de una convergencia eficiente hacia un valor maximo absoluto y, por otro, la necesidad de investigar e identificar nuevos maximos absolutos.
En caso, en cambio, de que el valor de potencia en el punto de comparacion Vc seleccionado sea inferior al valor de potencia en el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp, entonces preferentemente el procedimiento M no proyecta cambios al valor de prioridad xm del rango de tension m-esimo seleccionado o la disminucion de los valores de prioridad xj de cada uno de los rangos de tension no seleccionados.
De este modo se mantiene la capacidad de aprendizaje de la configuracion especffica de valores de potencia maxima absoluta, cuya presencia se puede restringir a algunas horas de operacion durante el transcurso de todo el dfa de irradiacion. Sin embargo, generalmente hablando no se descarta la posibilidad de cambiar el valor de prioridad xm del rango de tension m-esimo seleccionado en el que no se ha encontrado el maximo absoluto, siempre y cuando la ley por la que se asignan los pesos garantice la convergencia del procedimiento con respecto a los maximos absolutos de la cadena y el auto-aprendizaje del procedimiento en caso de nuevos maximos absolutos que surjan en tensiones diferentes a las ya adquiridas. De forma ventajosa, en caso de que el procedimiento M para la investigacion de potencia maxima no sea interrumpido por un operario del inversor (etapa 10) o por otros motivos, entonces el procedimiento M comprende la repeticion cfclica y secuencial de las siguientes etapas:
- etapa 3 para la seleccion del posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp;
- etapa 4 para la seleccion de uno de los rangos de tension de la posicion 1 a la posicion N de acuerdo con los valores de prioridad relativos xi;
- etapa 5 para la seleccion de un punto de comparacion Vc en el interior del rango de tension m-esimo seleccionado;
- etapa 6 de comparacion entre el valor de potencia lefdo en correspondencia con el punto de comparacion Vc con el valor de potencia lefdo en correspondencia con el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp seleccionado y, si es necesario;
- la etapa 7 para establecer el punto de comparacion Vc como posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp y las etapas 8 y 9 para el aumento del valor de prioridad xm del rango de tension seleccionado y la disminucion del valor de prioridad xj de cada uno de los rangos de tension no seleccionados, respectivamente.
En particular, se senala que en la etapa 3, la intervencion de un algoritmo MPPT de tipo convencional permite mover el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp como se establece en la etapa previa 7 hacia un posible punto maximo actual dentro del rango de tension m-esimo seleccionado (o si es necesario dentro de uno de los rangos de tension adyacentes).
Tambien se debe senalar que, la intervencion de un algoritmo MPPT en la etapa 3 tambien permite modificar el posible punto de potencia maxima absoluta Vmpp como se establece en la etapa previa 7 de acuerdo con cambios en las condiciones de insolacion de los paneles debido, por ejemplo, a la presencia de sombras parciales durante determinadas horas del dfa.
La seleccion del rango de tension posterior realizada en la etapa 4 se implementa por medio de un algoritmo de software adecuado.
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Preferentemente, tal algoritmo de software realiza una serie de L extracciones de una secuencia de numeros pseudoaleatorios de 1 a N y multiplica el valor de prioridad xi de cada rango por el numero de veces que se ha extrafdo tal rango.
El rango elegido es el que tiene la mayor acumulacion.
A modo de ejemplo, las figuras 5 y 6 muestran las graficas que ilustran una posible potencia de salida total y las posibles potencias y tensiones de trabajo de los generadores fotovoltaicos individuales, en caso de que no se use el procedimiento M de acuerdo con la invencion y en caso en cambio de que se use el procedimiento M de acuerdo con la invencion, respectivamente.
En particular, las graficas de las figuras 5 y 6 se han obtenido usando dos de las tres entradas disponibles de un inversor fotovoltaico, a las que se conectan dos generadores fotovoltaicos respectivamente, cada uno hecho de acuerdo con la siguiente configuracion:
- 22 paneles conectados en serie para cada cadena;
- 3 cadenas conectadas entre si en paralelo;
- una tension nominal de circuito abierto Voc de la cadena de 972V;
- una tension nominal de Punto de Maxima Potencia Vmpp de la cadena de 770V;
- una potencia nominal de la cadena bajo condiciones CEM (Condiciones Estandar de Medida: temperatura de funcionamiento 25°C, irradiacion solar incidente 1000W/m2, distribucion espectral 1,5) de 11.550W.
Asimismo, los paneles usados tienen las siguientes caracterfsticas:
- una tension nominal Voc de 44.2V;
- una tension nominal Vmpp de 35V;
- una potencia nominal CEM de 175W.
En particular, las figuras 5 y 6 muestran:
- la potencia total del inversor, indicada mediante la referencia A;
- las potencias de entrada de los generadores individuales, indicadas mediante las referencias B y C;
- las tensiones de trabajo de los generadores individuales, indicadas mediante las referencias D y E respectivamente, por medio de las cuales, se pueden observar las variaciones del punto de trabajo;
- la energfa producida por la planta durante un dfa, indicada mediante la referencia F;
- la energfa diaria media esperada en base a las caracterfsticas de la planta, indicada mediante la referencia G.
De manera mas precisa, en las figuras 5 y 6 se trazan los patrones de tiempo de las cantidades ilustradas registradas en el mismo periodo del ano, durante el transcurso de dos dfas con similar irradiacion, antes (figura 5) y despues (figura 6) de la activacion del procedimiento M de acuerdo con la invencion.
Por las graficas, se puede observar el patron tfpico de potencia A producido por una planta fotovoltaica durante un dfa claro, en las que sin embargo se puede observar un patron asimetrico en la primera hora de la manana en comparacion con la tarde, un fenomeno causado precisamente por una irradiacion no uniforme en las cadenas de los generadores.
Observando la potencia A introducida en la red en la franja horaria entre las 7:30 y las 8:30 aproximadamente se observara que esta aumenta considerablemente cuando el procedimiento M esta activo en comparacion con la operacion solo con el algoritmo MPPT de tipo convencional (area indicada mediante la referencia H en la figura 6), puesto que este ultimo se bloquea en un maximo local a potencia inferior con una tension cercana a la tension nominal Vmpp.
En particular, se puede observar como el procedimiento M de acuerdo con la invencion, en las primeras partes del dfa, identifica, para la tension D del primer generador, un nuevo punto de trabajo con tension inferior a la tension nominal Vmpp de la cadena, permitiendose de ese modo que el generador fotovoltaico suministre una mayor potencia A.
En particular, se subraya el hecho de que con referencia al analisis realizado e ilustrado en las figuras 5 y 6, ha sido posible registrar un aumento medio de la energfa producida por el inversor del 55% con picos de incluso el 70%. Se ha averiguado de hecho como la invencion descrita consigue los objetos propuestos.
En particular, se subraya el hecho de que el procedimiento de acuerdo con la invencion permite identificar dinamicamente la potencia maxima absoluta de un modo optimo y con bajos tiempos de estabilizacion.
Tambien se senala que todos los resultados son aun mas importantes cuando las sombras parciales permanecen en
las cadenas durante las horas del dfa y cubren uno o mas paneles fotovoltaicos, una condicion comun por ejemplo durante los meses de invierno, debido a las sombras muy extendidas de objetos cercanos a los paneles.
Asimismo, el procedimiento de acuerdo con la invencion permite identificar dinamicamente la potencia maxima 5 absoluta mientras que al mismo tiempo se evitan los llamados fenomenos de "parpadeo", es decir, variaciones no deseadas en la tension y perturbaciones no deseadas en la red.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento (M) para la investigacion de potencia maxima disponible en generadores fotovoltaicos, caracterizado porque comprende:
    - una etapa (1) de separar los posibles valores de tension de salida totales (V) de al menos un generador fotovoltaico en un numero predeterminado (N) de rangos de tension (V0-V1,...,Vn-1-Vn);
    - una etapa (2) de asignar a cada uno de dichos rangos de tension (V0-V1,...,Vn-1-Vn) valores de prioridad respectivos (x)
    - una etapa (3) de seleccionar un posible punto de potencia maxima absoluta (Vmpp) de dicho generador fotovoltaico;
    y porque comprende repitiendose cfclicamente:
    - una etapa (4) de seleccionar al menos uno de dichos rangos de tension (V0-V1,...,Vn-1-Vn) de acuerdo con dichos valores de prioridad (x)
    - una etapa (5) de seleccionar al menos un punto de comparacion (Vc) dentro de dicho rango de tension seleccionado;
    - una etapa (6) de comparar el valor de potencia generado por dicho generador fotovoltaico en dicho punto de comparacion (Vc) con el valor de potencia generado por dicho generador fotovoltaico en dicho posible punto de potencia maxima absoluta (Vmpp);
    - si dicho valor de potencia en el punto de comparacion (VC) es mayor que dicho valor de potencia en el posible punto de potencia maxima absoluta (VMPP), una etapa (7) de establecer dicho punto de comparacion (Vc) como nuevo posible punto de potencia maxima absoluta (Vmpp), una etapa (8) de aumentar el valor de prioridad (xm) de dicho rango de tension seleccionado y/o una etapa (9) de disminuir el valor de prioridad (xj) de al menos uno de los rangos de tension no seleccionados.
  2. 2. Procedimiento (M) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicha etapa (3) de seleccionar un posible punto de potencia maxima absoluta (Vmpp) de dicho generador fotovoltaico se repite cfclicamente antes de dicha etapa (6) de comparar.
  3. 3. Procedimiento (M) de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
    porque dicha etapa (8) de aumentar el valor de prioridad (xm) del rango de tension seleccionado comprende las siguientes etapas:
    - calcular al menos un valor creciente;
    - anadir dicho valor creciente al valor de prioridad previo (x'm) del rango de tension seleccionado.
  4. 4. Procedimiento (M) de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque dicha etapa de calcular
    el valor creciente se realiza de acuerdo con el valor de prioridad previo (x'm) de dicho rango de tension seleccionado.
  5. 5. Procedimiento (M) de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque dicha etapa (8) de
    aumentar el valor de prioridad (x'm) del rango de tension seleccionado se realiza usando la siguiente formula:
    Xm = X'm + finc ( X'm)
    donde
    - m es la posicion del rango de tension seleccionado;
    - xm es el nuevo valor de prioridad de dicho rango de tension seleccionado;
    - x'm es el valor de prioridad previo de dicho rango de tension seleccionado;
    - finc(x'm) es una funcion arbitraria que determina dicho valor creciente de acuerdo con dicho valor de prioridad (x'm) del rango de tension seleccionado y tal que haga que el procedimiento para la investigacion de maximo absoluto converja.
  6. 6. Procedimiento (M) de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha etapa (9) de disminuir el valor de prioridad (xj) de al menos uno de dichos rangos de tension no seleccionados comprende las siguientes etapas:
    - calcular al menos un valor decreciente;
    - restar dicho valor decreciente al valor de prioridad previo (x'j) de al menos uno de dichos rangos de tension no seleccionados.
  7. 7. Procedimiento (M) de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque dicha etapa de calcular el valor decreciente se realiza de acuerdo con el valor de prioridad previo (x'j) de dicho al menos uno de los rangos de tension no seleccionados.
  8. 8. Procedimiento (M) de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado porque dicha etapa (9) de disminuir el valor de prioridad (xj) por al menos uno de dichos rangos de tension no seleccionados se realiza usando la siguiente formula:
    Xj = x'j - fdec (x'j )
    donde
    - j es la posicion de dicho al menos uno de los rangos de tension no seleccionados;
    - Xj es el nuevo valor de prioridad de dicho al menos uno de los rangos de tension no seleccionados;
    5 - x'j es el valor de prioridad previo de al menos uno de los rangos de tension no seleccionados;
    - fdec(x'j) es una funcion arbitraria que determina dicho valor decreciente de acuerdo con dicho valor de prioridad (x'j) de dicho al menos uno de los rangos de tension no seleccionados y tal que haga que el procedimiento para la investigacion de maximo absoluto converja.
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