Diseño e implementación de un sistema de monitoreo para una instalación fotovoltaica conectada a la red de 3.7 kW con conversores CC/CC utilizando herramientas IoT y computación en la nube

Abstract

En la presente investigación se diseña e implementa el monitoreo de un sistema fotovoltaico conectado a la red (SFCR) con conversores de corriente continua CC/CC de 3.7kW de potencia instalada basado en una solución IoT y servicios en la nube, el sistema de monitorización se implementa en una instalación real localizada en el Instituto de Energías Renovables y Eficiencia Energética de la Universidad Nacional de Juliaca sede Ayabacas. Para lo consecución de este objetivo se evalúan diferentes plataformas IoT y servicios en la nube que nos permitan superar los desafíos de monitorización en instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red. El sistema de monitorización integra dispositivos industriales como sensores de temperatura, convertidores de voltaje y corriente, módulos de expansión y una celda calibrada, todos ellos centralizan los datos en el LOGO! 8.3, este PLC se conecta al Gateway IoT Node-RED que está alojado en un Raspberry Pi 4 el que esta encendido las 24 horas del día y 7 días de la semana, Node-RED es un software de código abierto que modifica los datos y se conecta a Azure IoT Central, esta aplicación alojada en la nube tiene una capa gratuita que brinda el envío de mensajes y conexión de dispositivos en cantidades limitadas sin costo alguno, servicio que se aprovecha, IoT Central permite la monitorización en tiempo real, análisis y exportación de datos a otros servicios en la nube de Azure, por lo que lo datos se guardan indefinidamente en Azure Blob Storage que también cuenta con una capa gratuita que aunque se supere esta capa el costo es mínimo. La solución propuesta Node-RED/IoT supera los desafíos de monitorización de una instalación fotovoltaica como la Interoperabilidad, gestión, seguridad, procesamiento, escalabilidad y costo.