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Dispositivos eléctricos (electrical devices)

Comenzamos abriendo la menú Electrical devices.

El primer paso es seleccionar la PV área sobre la cual queremos actuar. Cliqueamos Select PV area, seleccionamos el área y presionamos Intro o Espacio.

Veremos que el software nos presenta el número de strings disponibles en las áreas seleccionadas.

El siguiente paso será definir el tipo de sistema eléctrico que queramos utilizar. Clicando sobre el menú desplegable, aparecen seis tipos de sistema distintos:

• Inversor de string – Transformador.

• Inversor de string – Cajas de combinación AC – Transformador.

• Cajas de combinación DC – Inversor Central.

• Cajas de combinación DC – Inversor de String – Transformador.

• Conectores en Y - Cajas de combinación DC– Inversor Central.

• Conectores en Y - Inversor de string – Transformador.

• Conectores en Y - IPC – Transformador.

Para este ejemplo, usaremos la opción con Inversor de string y transformador.

El siguiente paso será definir el número de strings por inversor y el número de inversores por transformador.

Como podemos ver, el software toma el número total de strings e inversores y nos devuelve el número de strings por transformador y el número de inversores y transformadores, en función de los strings disponibles, así como el número de strings faltantes, si fuera el caso.

Para finalizar la configuración, es necesario definir la potencia AC. Una vez geneada la configuración, podremos ver el ratio AC/DC en Electrical Overview.

Es preciso recalcar que el número de dispositivos por cada transformador o inversor central definirá el límite máximo de elementos permitidos. Por lo que, una vez se han asignado el total de dispositivos, no será posible seguir añadiendo más, sin antes haber cambiado este límite.

También tenemos la opción de elegir la forma en que se colocarán los dispositivos (device placement type), pudiendo elegir entre cuatro opciones:

• Trench adjacent – los dispositivos se colocan lo más próximo posible a la zanja. Las zanjas hay que dibujarlas antes, manualmente.

• String adjacent - los dispositivos se colocan en la misma fila en la que se encuentran los strings conectados a ellos.

• Row clustering - los dispositivos se distribuyen de forma agrupada en las filas de mesas seleccionadas.

• Centralized - los dispositivos se agrupan en un área definida.

En este ejemplo, utilizaremos la opción Trench Adjacent. Con esta opción, los dispositivos se colocarán cerca de la linea de alineación, que será seleccionada o trazada por el usuario.

En este caso, trazaremos previamente la línea de alineación como una polilínea, con el comando POL.

Habiendo trazado la línea de alineación, debemos definir los objetos que representen los centros de transformación/nversores centrales, y colocarlos en el dibujo.

En este caso, utilizaremos el comando RECTANG para dibujar un rectángulo que represente el transformador. Este rectángulo ha de ser convertido en un bloque de AutoCAD para que pueda ser reconocido por PVcase. Para realizar esta conversión, seleccionaremos el rectangulo recién trazado y, mediante el comando BLOQUE (BLOCK), crearemos un nuevo bloque para nuestro centro de transformación/inversor central. En este caso lo llamaremos TR1.

Nota: también se pueden realizar copias de este bloque y distribuirlas por el dibujo como se considere necesario.

Habiendo establecido nuestra línea de alineación y nuestro transformador, tendremos todo lo necesario para colocar nuestros dispositivos eléctricos.

Existen dos formas de colocar los dispositivos eléctricos en PVcase:

• Modo automático (Auto generate) - el software toma los strings y los transformadores que hayamos seleccionado y coloca los dispositivos correspondientes con mínima interacción por parte del usuario. El software se ceñirá de forma estricta a la distribución de elementos fijada inicialmente, y los numerará en función de las reglas especificadas en el menú Numbering.

• Modo semiautomático (Semi-auto generate) - permite al usuario un mayor control sobre la asignación de strings a los inversores, cajas de combinación o conectores en Y correspondientes. Este modo brinda control completo sobre strings específicos, y la nomenclatura que reciben en función de su posición relativa. Los dispositivos y los strings se numerarán en el orden en el que han sido seleccionados (por ejemplo, el primer dispositivo que se seleccione se etiquetará con el número 1.)

Para realizar este ejemplo, comenzaremos utilizando el modo automático. Clicamos el botón Auto generate y nos pide seleccionar el/los transformador(es).

Una vez seleccionado(s), presionamos Intro o Espacio. Seguidamente, el software exige elegir una línea de alineación. La seleccionamos, y volvemos a presionar Intro o Espacio. Por último, seleccionaremos los strings que queramos asignar. Una vez hayamos seleccionado los strings, presionamos Intro o Espacio.

Como podemos ver, el software ha colocado los dispositivos de forma próxima a la línea de alineación. Sin embargo, algunos strings no se han asignado a ningún inversor o transformador. Esto se debe a que, en el modo de generación automático, PVcase solo conectará los dispositivos que estén completos, dejando sin conectar los strings restantes.

Nota: en el ejemplo de la imagen sólo se conectarán 17 inversores, dejando los strings restantes sin conectar.

Para conectar los strings que restan, emplearemos el el modo semiautomático.

Pulsamos sobre el botón Semi-Auto generate, accediendo a través del menú desplegable, y seguimremos los mismo pasos del caso anterior:

La principal diferencia es que en esta ocasión es posible seleccionar los strings de forma manual y asignar un número específico de strings a cada inversor. Gracias a esto, es posible conectar inversores con un número de strings que no coincide con el inicialmente fijado para el modo automático.

Una vez se han seleccionado los strings, presionaremos Intro o Espacio en el teclado para ejeutar la acción.

Esta vez, nos saldrá un mensaje preguntándonos si queremos conectar los inversores a pesar de que los valores no coincidan con los establecidos en la configuración inicial.

Si clicamos "No", los strings no se conectarán; si clicamos "Yes" sólo se conectará el inversor con el número de strings seleccionados y si clicamos "Yes to all", se actualizarán los valores en la configuración de Electrical devices.

En este caso, simplemente clicaremos "Yes" y podremos ver que el inversor ha sido colocado junto a la línea de alineación.

Adicionalmente, también e pueden establecer las preferencias de numeración (Numbering) y de etiquetado (Labeling), accediendo a los menús correspondientes.

Notas sobre el algoritmo de colocación de dispositivos eléctricos

La generación en modo automático trabaja de forma adecuada en la mayoría de los casos, pero puede llevar a situaciones poco prácticas, en las que es recomendable utilizar el modo automático y el semi-automático de forma combinada. A continuación se muestran algunas de esas situaciones.

1. Se conectan strings que quedan muy lejos unos de otros.

En ocasiones el algoritmo agrupa strings que están a demasiada distancia:
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En este caso, es posible utilizar el modo semi-automático para reconfigurar las conexiones:

2. Usar el modo automático en partes.

Es posible utilizar el modo automático para conectar partes del campo fotovoltaico que puedan conectarse de forma uniforme ( 1 ), y completar el resto con el modo semi-automático ( 2 ).
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Resultando en el siguiente sistema ( 3 ):

3. Uso combinado de los modos automático y semi-automático.

Es recomendable utilizar ambos modos de forma combinada. Para grandes porciones del campo fotovoltaico, es posible utilizar el modo automático, y utilizar el modo semi-automático en aquellas pequeñas parte que necesiten ser ajustadas manualmente.

En el siguiente ejemplo, se desea conectar dos áreas al mismo transformador.

Las áreas resaltadas pueden ser conectadas utilizando el modo automático.
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En la siguiente imagen GIF, se presenta el proceso paso a paso.
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Después de realizar esta primera conexión, se utiliza el modo semi-automático para las mesas de la parte superior.

Finalmente, se utiliza de nuevo el modo automático para las mesas en el lateral derecho del área.

Importante: Es preciso recalcar que la conexión de mesas entre distintas áreas solo puede llevarse a cabo con el modo semi-automático.

Una vez se han colocado los dispositivos eléctricos en ambas áreas, solo queda ajustar la numeración. El hecho de utilizar la función de generación a partes, tiene un efecto directo sobre la numeración asignada a los dispositivos, lo que produce situaciones como la mostrada a continuación:

Para solucionar este problema, está disponible la función Renumber, la cual nos permite definir el número inicial a asignar al dispositivo, e ir seleccionado los dispositivos que queremos numerar, ya sea seleccionándolos uno a uno, o realizando una selección múltiple.

Overview

También disponemos del menú Overview, que nos permite ver las conexiones entre dispositivos en un menú jerárquico, donde podemos ver cada uno de los dispositivos eléctricos en mayor detalle, siendo posible la activación y desactivación de ellos en el dibujo (clicando la bombilla).

Además, podremos realizar diferentes acciones mediante el click derecho del ratón:

• Locate objects - localizar elementos.

• Edit number - editar la numeración de los elementos.

• Add strings - añadir strings a dispositivos eléctricos.

• Export SLD for this device - permite exportar el esquema unifilar de cualquier elemento.

• Select cables - seleccionar cables (habiendo realizado el diseño del cableado).

• Change parent device - cambiar dispositivo de procedencia.

• Change AC powe - cambiar la potencia AC.

• Delete - eliminar elementos.

Adicionalmente también se podrá:

1. Match system - asiga la tipología y configuración del sistema eléctrico deseado a un transformador/inversor central determinado.

2. Locate object - permite localizar los elementos que se desee.

3. Hide objects - permite ocultar objetos para así poder realizar un mejor seguimiento del desarrollo, identificar qué partes del diseño eléctrico pertenecen a qué mesas y, por supuesto, permite mejorar considerablemente el funcionamiento de la herramienta para grandes proyectos.

4. Edit numbers - permite cambiar la numeración de los diferentes dispositivos elécricos.

🛈 Para ahorrar espacio en la pantalla, se puede hacer click en Undock y separar la ventana de Overview a voluntad.

5. Si queremos asignar un elemento a otro dispositivo de un nuivel jerárquico superior, la opción Change parent device nos permitirá realizarlo.

6. Add string permitirá añadir strings al dispositivo que se desee.

7. En el menú de Overview también podremos ver el ratio AC/DC de cada uno de los dispositivos.

8. Mediante la opción Change AC power, también se puede editar la potencia AC después de haber colocado los dispositivos.

9. Export SLD for this device permite exportar una versión simplificada del Esquema Unifilar de un componente determinado. Para generarlo, en el menú de Overview, haga click derecho en un elemento y seleccione Export SLD for this device.