Modelo matemático para simular la interacción entre un sistema de generación fotovoltaica y la red de baja tensión

Abstract

Este artículo presenta un modelo matemático que permite simular las condiciones de acoplamiento de sistemas de generación fotovoltaica a la red partiendo de parámetros eléctricos básicos del sistema (corriente, tensión, potencia). El modelo está compuesto por una etapa (o subsistema) que representa el comportamiento de la red de baja tensión, caracterizada por su curva de demanda, y por otra etapa que representa al sistema de generación fotovoltaica a ser conectado a la red. La simulación fue desarrollada en su totalidad utilizando las herramientas disponibles en Matlab/Simulink y con modelos que fueron implementados mediante la interfase que el programa ofrece. Los resultados en este artículo se obtienen de simular un sistema fotovoltaico de 4.2 KWp de potencia conectado a la red de baja tensión del laboratorio del Grupo en Energías Renovables (GER) en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura – Universidad Nacional del Nordeste (FaCENA – UNNE). La característica de demanda fue determinada mediante medición de los consumos en cada una de las fases del mencionado laboratorio. Luego del acoplamiento de los modelos matemáticos parciales desarrollados y analizando los resultados obtenidos se puede afirmar que el presente modelo permite simular la interconexión de sistemas con diferentes características en redes con distintas demandas, convirtiéndose en una herramienta útil para la proyección, diseño y evaluación de sistemas fotovoltaicos conectados a red.

This paper presents a mathematical model to simulate the coupling conditions of grid connected PV generation systems. The model is based on basic system electrical parameters (current, voltage, power), comprises two stages (or subsystems), one representing the behavior of the low voltage network, characterized by its demand curve and the other, representing the generation system to be connected to the network. The simulation was developed entirely using the available tools in Matlab / Simulink and models that were implemented through the interface offered by the program. The results presented in this paper were obtained simulating a 4.2 kWp grid connected photovoltaic system hooked to the low-voltage network at the laboratory of the Grupo en Energias Renovables (GER) of the Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura – Universidad Nacional del Nordeste (FaCENA – UNNE). The demand curve was determined by measuring consumption on each phase of this low-voltage network. The results obtained indicate that the proposed model simulates the interconnection of systems with different characteristics in networks with different demands thus becoming a useful tool for grid connected PV system design and evaluation.