Caracterización de las comunicaciones plc en las líneas de corriente continua de un campo solar fotovoltaico

  1. Sales Lérida, Diego
Supervised by:
  1. Rafael Jiménez Castañeda Director

Defence university: Universidad de Cádiz

Fecha de defensa: 12 January 2016

Committee:
  1. José Carpio Ibáñez Chair
  2. Juan Andres Martin Garcia Secretary
  3. José María Baldasano Recio Committee member
Department:
  1. Ingeniería Eléctrica

Type: Thesis

Teseo: 400372 DIALNET lock_openRODIN editor

Abstract

El presente trabajo de tesis doctoral estudia la caracterización de las líneas de potencia de corriente continua de un campo solar fotovoltaico para la transmisión de información a través de ellas. Para ello ha sido necesario modelar teóricamente cada uno de los elementos significativos presentes en el sistema solar fotovoltaico mediante su circuito equivalente y establecer los algoritmos para la obtención de los parámetros que caracterizan el comportamiento del mismo. La memoria de la tesis doctoral se ha dividido en cinco capítulos cuyo contenido se describe a continuación: Capítulo 1: Antecedentes y Objetivos. El capítulo comienza situando en el contexto actual la temática de la tesis dentro las redes de telecomunicaciones existentes y de los objetivos 20-20-20 de la Unión Europea, en concreto, en la evolución de las SmartGrids o redes de electricidad inteligente, donde la integración de las comunicaciones es uno de los factores fundamentales a estudiar. El capítulo continúa tratando el estado actual de la integración de las fuentes de energía distribuida en la red eléctrica, especialmente las renovables, entre las que se encuentra la energía solar fotovoltaica. Se analiza la evolución de los sistemas solares fotovoltaicos y la evolución del mercado fotovoltaico. Concluye con el estado del arte, exponiendo algunas de las soluciones propuestas en entornos similares por otros investigadores en años recientes, los objetivos de la tesis, hipótesis planteadas y el plan de trabajo que se ha llevado a cabo para alcanzar los objetivos marcados. Capítulo 2: Caracterización del sistema objeto de estudio En este capítulo se efectúa el desarrollo teórico necesario para su aplicación en las pruebas experimentales simuladas. Para ello, se han obtenido los modelos matemáticos que rigen el comportamiento de cada uno de los elementos presentes en un sistema solar fotovoltaico, poniendo mayor énfasis en el procedimiento para caracterizar la línea de potencia, puesto que, al emplear frecuencias de transmisión altas, la aplicación de circuitos equivalentes dejan de ser válidos en el ámbito de la teoría de circuitos eléctricos donde algunos parámetros son despreciados. El capítulo continúa con una introducción puntual sobre filtros y se describen algunos de los tipos de filtros más característicos de primer y segundo orden que pueden ser útiles en la adaptación de la señal de información al campo solar fotovoltaico. Por último, y de igual manera que para los filtros, se realiza un estudio de los moduladores digitales más característicos para poder enviar señales de información en un canal de comunicaciones, en este caso, la línea de potencia como línea de transmisión. Capítulo 3: Metodología de diseño del modelo para pruebas simuladas y experimentales En este capítulo se describen las pruebas experimentales realizadas y los resultados obtenidos. Primero se detalla el montaje experimental y en qué consiste. Más adelante se presentan los antecedentes y primeros experimentos realizados, estableciéndose determinadas ciertas suposiciones. A continuación se presentan los experimentos con el esquema completo, con la inclusión de los modelos del inversor fotovoltaico y de la línea de potencia como línea de transmisión y mejoras en la red de adaptación. Para finalizar se realiza la prueba simulada introduciendo un modulador PSK para la transmisión de información. Capítulo 4: Plataforma de Tratamiento y Visualización de datos Este capítulo da valor añadido a la tesis, puesto que se ha diseñado una plataforma para el tratamiento de los datos de corriente y tensión del campo solar fotovoltaico y su posterior visualización en tiempo real desde cualquier parte del mundo con acceso a internet mediante una aplicación web y una aplicación móvil. Capítulo 5: Conclusiones y Consideraciones Generales Una vez realizadas las pruebas experimentales y obtenidos los datos necesarios para validar los objetivos e hipótesis planteados al comienzo del período de investigación, se extraen una serie de conclusiones y consideraciones generales, tanto a la hora de afrontar el estudio como para su futura aplicación industrial a través de la creación de dispositivos electrónicos. Capítulo 6: Referencias Bibliográficas En este capítulo se detalla la bibliografía revisada y utilizada para el desarrollo de la presente tesis doctoral para que pueda servir de consulta a aquellos interesados que quieran profundizar o ampliar alguna de las cuestiones planteadas en el presente trabajo.