Análisis de sistemas fotovoltaicos operando bajo condiciones de sombra parcial

Abstract

En los sistemas de generación de energía a partir del uso de sistemas fotovoltaicos, es de vital importancia la optimización de los mismos para que en todo momento entreguen la máxima potencia disponible. Bajo condiciones de irradiación no uniforme, la curva P-V de estos sistemas resultan más complejas, con la aparición de múltiples picos de máxima potencia locales, por lo que resulta fundamental mecanismos de control con capacidad para identificar el punto de máxima potencia (MPP) global. Independientemente de la eficiencia del algoritmo de control MPPT, resulta imprescindible al momento de instalar un arreglo fotovoltaico, el estudio de la orientación y disposición de los mismos, de manera que las sombras parciales que incidan sobre la instalación, afecten de manera atenuada desde el punto de vista de la eficiencia energética transferida. En este trabajo se realiza un estudio de un sistema fotovoltaico bajo diferentes perfiles de sombra y distintas direcciones de entrada sobre el arreglo fotovoltaico. Para ello, a partir de Matlab – Simulink se diseña una plataforma de ensayo para arreglos fotovoltaicos bajo condiciones de sombras parciales.

In photovoltaic based electrical power generations, it is critical to optimize them to deliver the maximum power. Under non-uniform irradiation, the P-V curve is more complex, due to the appearance of multiple local maximum power peaks. Therefore, it is crucial to adopt control mechanisms capable of identifying the global maximum power point (MPP). Regardless of the efficiency of the control algorithm (MPPT), it is essential, when installing a photovoltaic array, the study of the orientation and the arrangement because the partial shadows affect the energy efficiency of the photovoltaic array. The objective of this paper is to present an analysis of a photovoltaic array under the presence of different partial shadows profiles and input directions. A simulation tool is developed to study this effect.