Evaluación del desempeño por apuntamiento de estrategias de control para seguidores solares fotovoltaicos de alta concentración

Abstract

En este artículo se evalúa el desempeño por apuntamiento de una serie de estrategias de control para seguidores solares de alta concentración. Dado el alto grado de precisión que se necesita en el apuntamiento real, por debajo del semi ángulo de aceptancia global del sistema de captación de energía, en el artículo se revisan las incertidumbres mas características del montaje de un seguidor solar, y se establece un marco teórico que permite representar imperfecciones de montaje en forma de relaciones de rotación de marcos de referencias asociados a los elementos del seguidor. Se expone un proceso de calibración del sistema en dos etapas, que permite estimar incertidumbres paramétricas de las rotaciones. Finalmente, se analizan cinco estrategias de control y los resultados ´ experimentales obtenidos con ellas al implementarlas sobre un seguidor solar HCPV industrial de altas prestaciones. Los resultados muestran que con el sistema bien calibrado, todas las estrategias proporcionan un desempeño similar. Sin embargo, solo la basada ˜ en realimentación en potencia es suficientemente robusta como para proporcionar buen desempeño cuando el sistema de descalibra

In this article the pointing performance of several control strategies for high concentration sun trackers is evaluated. Due to the high accuracy required in real pointing, below the global acceptance half-angle of the energy harvesting system, the article sumarizes the most characteristic uncertainty sources of mounting a solar tracker. A theoretical framework is established that let us represent assembly imperfections in the form of rotational relationships among reference frames associated to the elements of the tracker. A two-stage system calibration process is exposed, which allows estimating parametric uncertainties of the rotations. Finally, five control strategies and the experimental results obtained with them when implemented on a high-performance industrial-grade HCPV solar tracker are analyzed. The results show an appropriate performance for all strategies whether the system is well calibrated. However, only the one based on power feedback is robust enough to provide a good performance when the system becomes uncalibrated.