Validación del modelo matemático de un panel solar empleando la herramienta Simulink de Matlab

Autores/as

  • Anderson Guillermo Vera-Dávila Universidad Francisco de Paula Santander
  • Jhan Carlos Delgado-Ariza Universidad Francisco de Paula Santander
  • Sergio Basilio Sepúlveda-Mora Universidad Francisco de Paula Santander

DOI:

https://doi.org/10.19053/20278306.v8.n2.2018.7972

Palabras clave:

coeficiente de determinación, modelo matemático, panel solar, Matlab

Resumen

El objetivo de este trabajo es realizar un análisis estadístico y una validación de los resultados obtenidos de las simulaciones de un panel solar, con la herramienta Matlab/Simulink. Se realizaron una serie de mediciones de la potencia generada por el panel solar, bajo diferentes condiciones de radiación y temperatura de operación; luego se simuló el comportamiento del panel mediante el modelo matemático y el modelo del mismo establecido por Simulink; por último, se realizó un análisis de la aproximación de cada una de las simulaciones con los datos reales. Los resultados indican que, para la simulación por medio del modelo matemático del panel solar, se obtuvo un coeficiente de determinación de 0.9889, mientras que, para el modelo del panel solar establecido por Simulink fue de 0,8673. Lo anterior evidencia la buena correlación de cada una de las simulaciones realizadas con los valores reales, llegando a la conclusión que, aunque los dos métodos utilizados se acercan a la realidad, el modelo matemático del panel solar consigue una mejor aproximación.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Anderson Guillermo Vera-Dávila, Universidad Francisco de Paula Santander

Estudiante Ingeniería Electrónica

Jhan Carlos Delgado-Ariza, Universidad Francisco de Paula Santander


Estudiante Ingeniería Electrónica

Sergio Basilio Sepúlveda-Mora, Universidad Francisco de Paula Santander

Ingeniero electrónico, Magíster en Ingeniería Eléctrica y Computación

Referencias

Acevedo-Luna, A., & Morales-Acevedo, A. (2018). Study of validity of the single-diode model for solar cells by I–V curves parameters extraction using a simple numerical method. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 1–7. doi: http://doi.org/10.1007/s10854-018-8793-x DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-018-8793-x

Agency, I. I. E. (2016). Tracking Clean Energy Progress 2016. Recuperado de: www.iea.org/etp/tracking for

Altas, I. H., & Sharaf, A. M. (2007). A Photovoltaic Array Simulation Model for Matlab-Simulink GUI Environment. In International Conference on Clean Electrical Power, 341–345. Capri, Italy: IEEE. DOI: https://doi.org/10.1109/ICCEP.2007.384234

De Soto, W., Klein, S. A., & Beckman, W. A. (2006). Improvement and validation of a model for photovoltaic array performance. Solar Energy, 80 (1), 78–88. doi: http://doi.org/10.1016/j.solener.2005.06.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2005.06.010

González-Longatt, F. (2005). Model of photovoltaic module in Matlab. In Ii Cibelec, (2006), 1–5. Recuperado: http://www.academia.edu/875827/Model_of_Photovoltaic_Module_in_Matlab

Granda-Gutiérrez, E. E., Orta-Salomón, O. A., Díaz-Guillén, J. C., Jimenez, M. A., Osorio, M., & González, M. A. (2013). Modelado y Simulacion de Celdas y Paneles Solares. Congreso Internacional de Ingeniería Electrónica 2013. 17–22. doi: http://doi.org/10.13140/2.1.4192.8968

Icaza-Alvarez, D., Calle-Castro, C. J., Córdova-González, F., Lojano-Uguña, A., & Toledo-Toledo, J. F. (2017). Modeling and Simulation of a hybrid system Solar panel and wind turbine in the locality of Molleturo in Ecuador. In 6th International Conference on Renewable Energy Research and Applications (5), 620–625. San Diego: IEEE. doi: http://doi.org/10.1109/DISTRA.2017.8191134 DOI: https://doi.org/10.1109/ICRERA.2017.8191134

Ideam. (2017). Atlas de Radiación Solar. Recuperado de: http://atlas.ideam.gov.co/basefiles/RadiacionPDF/Cucuta.pdf

Jimenez, F., & Solé, D. B. (2009). Estudio y simulación de sistemas de conversión fotovoltaica-eléctrica mediante Matlab/Simulink. Saaei’09.

Kapoor, D., Sodhi, P., & Deb, D. (2012). Solar panel simulation using adaptive control. In International Conference on Control Applications, 1124–1130. Dubrovnik, Croatia. doi: http://doi.org/10.1109/CCA.2012.6402674 DOI: https://doi.org/10.1109/CCA.2012.6402674

Marín, C. E. (2004). La Energía Solar Fotovoltaica En España. Ninbus, 13–14, 5–31.

MathWorks. (2017a). Evaluating Goodness of Fit. Recuperado de: https://www.mathworks.com/help/curvefit/evaluating-goodness-of-fit.html

MathWorks. (2017b). PV Array. Recuperado de: https://www.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ref/pvarray.html

Navidi, W. (2006). Estadística para ingenieros y científicos. México: M.-H. Interamericana, Ediciones.

Nguyen, X. H., & Nguyen, M. P. (2015). Mathematical modeling of photovoltaic cell/module/arrays with tags in Matlab/Simulink. Environmental Systems Research, 4 (1), 24. doi: http://doi.org/10.1186/s40068-015-0047-9 DOI: https://doi.org/10.1186/s40068-015-0047-9

Reyes-Caballero, F., Fernández-Morales, F., & Duarte, J. (2016). Panorama energético. Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, 7 (1), 151-163. doi:http://dx.doi.org/10.19053/20278306.v7.n1.2016.5605 DOI: https://doi.org/10.19053/20278306.v7.n1.2016.5605

Rezk, H., & Hasaneen, E. S. (2015). A new MATLAB/Simulink model of triple-junction solar cell and MPPT based on artificial neural networks for photovoltaic energy systems. Ain Shams Engineering Journal, 6 (3), 873–881. doi: http://doi.org/10.1016/j.asej.2015.03.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.asej.2015.03.001

Salmi, T., Bouzguenda, M., Gastli, A., & Masmoudi, A. (2012). MATLAB / Simulink Based Modelling of Solar Photovoltaic Cell. International Journal of Renewable Energy Research, 2(2), 213–218. doi: http://doi.org/10.1234/IJRER.V2I2.157

Selmi, T., & Belghouthi, R. (2017). A novel widespread Matlab/Simulink based modeling of InGaN double hetero-junction p-i-n solar cell. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 8 (4), 273–281. doi: http://doi.org/10.1007/s40095-017-0243-7 DOI: https://doi.org/10.1007/s40095-017-0243-7

Setiawan, E. A., Setiawan, A., & Siregar, D. (2017). Analysis on solar panel performance and PV-inverter configuration for tropical region. Journal of Thermal Engineering, 3 (3), 1259–1270. doi: http://doi.org/10.18186/journal-of-thermal-engineering.323392 DOI: https://doi.org/10.18186/journal-of-thermal-engineering.323392

Silvestre, S., Castañar, L., & Guasch, D. (2008). Herramientas de Simulación para Sistemas Fotovoltaicos en Ingeniería. Formación Universitaria, 1 (1), 13–18. doi: http://doi.org/10.4067/S0718-50062008000100003 DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-50062008000100003

Smets, A., Jäger, K., Isabella, O., Van Swaaij, R., & Zeman, M. (2016). Solar Energy: The Physics and Engineering of Photovoltaic Conversion, Technologies and Systems. UK: Uit Cambridge.

Tsai, H., Tu, C., & Su, Y. (2008). Development of Generalized Photovoltaic Model Using MATLAB / SIMULINK. In Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2008 WCECS 2008, 6. San Francisco, USA.

Descargas

Publicado

2018-06-01

Cómo citar

Vera-Dávila, A. G., Delgado-Ariza, J. C., & Sepúlveda-Mora, S. B. (2018). Validación del modelo matemático de un panel solar empleando la herramienta Simulink de Matlab. Revista De Investigación, Desarrollo E Innovación, 8(2), 343–356. https://doi.org/10.19053/20278306.v8.n2.2018.7972

Número

Sección

Artículos

Métrica

Artículos más leídos del mismo autor/a

Artículos similares

1 2 3 > >> 

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.