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Estudio de sistemas fotovoltaicos aislados de pequeña capacidad instalada mediante el uso de Matlab simulink

Resumen

Este trabajo de grado tiene como objetivo estimar el comportamiento energético de una configuración de un sistema fotovoltaico aislado, perteneciente a uno de los módulos de entrenamiento ubicados en el Laboratorio AT205. Estos módulos, serán empleados en el proceso de formación de los estudiantes de Generación de Energía (asignatura de 8vo nivel del plan de estudios del programa de Ingeniería Eléctrica), que permitirá una mejor comprensión de los sistemas fotovoltaicos, siendo uno de ellos el aislado. Se realiza una descripción de las características técnicas de los componentes que conforman los módulos de entrenamiento Posteriormente, se escogió la configuración 1, que pertenece a uno de los módulos de entrenamiento, a partir de esta configuración se modelaron sus componentes en la herramienta Simulink de Matlab. Con base en esto, se hace una estrategia de gestión de la energía en la batería, planteando 5 modos de operación ante diversos perfiles de irradiancia solar, temperatura y demanda de carga. Para obtener los resultados de simulación de la configuración 1 del sistema fotovoltaico aislado se plantearon 8 escenarios de operación, junto con una estrategia de tres controles para realizar la carga y descarga en la batería. Finalmente se desarrolló un aplicativo computacional en App Designer de Matlab, el cual caracteriza la operación de un sistema fotovoltaico aislado a partir de los flujos de potencia entre los componentes, validando su funcionamiento por medio de un ejemplo. Como resultado, se obtuvieron diversos parámetros como tensiones, corrientes, potencias y SOC en diferentes puntos que validan el funcionamiento del sistema fotovoltaico aislado ante diversos perfiles de irradiancia solar, temperatura ambiente y demanda de carga. Por último, se proponen algunas recomendaciones con el fin de solucionar los problemas encontrados en la simulación de la configuración 1.