Sistema electrónico para red de sensores utilizados en microrredes eléctricas
Contenido principal del artículo
Resumen
Las microrredes son sistemas eléctricos que permiten aprovechar distintas fuentes de energía renovable locales y abastecer con energía eléctrica a diferentes cargas. Para esto, las microrredes deben contar con un sistema de supervisión que gestione sus elementos (fuentes de energía, sistemas de almacenamiento y cargas) ejecutando acciones de control en base a los estados de operación de los mismos, obtenidos estos con mediciones de sensores distribuidos en el sistema. A partir de esto, el presente trabajo muestra el desarrollo de un sistema electrónico que intercomunica de manera efectiva a una unidad maestra con unidades remotas de sensado, utilizando un protocolo de comunicación digital. Las unidades remotas están diseñadas para conectar distintos sensores, procesar su señal y comunicar las variables medidas a demanda de la unidad maestra. Esta última posee un display y pulsadores, a partir de los cuales puede accederse a los valores de las variables sensadas a la distancia. Inicialmente, en el desarrollo del trabajo se seleccionó el protocolo de comunicación, luego se diseñaron y construyeron los circuitos de las unidades mencionadas, como así también fueron desarrollados los
programas correspondientes. Se obtuvo una placa maestra con una interfaz de usuario que permite acceder a un menú con diferentes opciones para visualizar las lecturas de las unidades remotas de sensado y controlar las mismas. Entre las conclusiones obtenidas con este trabajo se destaca que, gracias al protocolo de comunicación utilizado, el sistema obtenido resulta versátil, sencillo y robusto. El mismo permite incorporar varios sensores y otras unidades con sólo modificar algunas partes del programa, la comunicación es implementada a través de dos hilos y con características de alta inmunidad al ruido.
Detalles del artículo
Usted es libre de:
Compartir— copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato para cualquier propósito, incluso comercialmente.
Adaptar— remezclar, transformar y construir a partir del material para cualquier propósito, incluso comercialmente.
La licenciante no puede revocar estas libertades en tanto usted siga los términos de la licencia
Bajo los siguientes términos:
Atribución— Usted debe dar crédito de manera adecuada, brindar un enlace a la licencia, e indicar si se han realizado cambios . Puede hacerlo en cualquier forma razonable, pero no de forma tal que sugiera que usted o su uso tienen el apoyo de la licenciante.
No hay restricciones adicionales — No puede aplicar términos legales ni medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otras a hacer cualquier uso permitido por la licencia.
Referencias
N. Hatziargyriou. Microgrids: Architectures and Control. 2014.
Asian Development Bank, A. D. B. Handbook on Microgrids for Power Quality and Connectivity. 2020.
R. K. Chauhan, K. Chauhan. Distribuited Energy Resources in Microgrid. Integration, Challenges and Optimization. 2019.
M. S. Mahmoud. Microgrid: Advanced Control Methods and Renewable Energy System Integration. 2017.
S. Corrigan. Introduction to the Controller Area Network (CAN), Application Report SLOA101B. Texas Instruments. 2016.
A. G. Maxit, G. A. Fernández, F. Botterón. Avances en el desarrollo de un sistema de supervisión de una microrred utilizada para el bombeo de agua en huertas comunitarias rurales. JIDeTEV 2021.
M. Di Natale. Understanding and Using the Controller Area Network Communication Protocol CAN. 2016.
Atmel. ATmega640/V-1280/V-1281/V-2560/V-2561/V. Hoja de datos disponible on-line: https://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf
Módulo CAN MCP2515. Disponible on-line:
https://naylampmechatronics.com/alambrico/253-modulo-can-mcp2515.html
Philips Semiconductors. TJA1050 High speed CAN transceiver. Hoja de datos disponible on-line: https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/TJA1050.pdf
Microchip Technology. Stand-Alone CAN Controller with SPI Interface. Hoja de datos disponible on-line: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP2515-Stand-Alone-CAN-Controller-with-SPI-20001801J.pdf
Apuntes de la asignatura Técnicas Digitales 2, Universidad Nacional de Misiones, Facultad de Ingeniería. 2020.
Atmel. ATmega328P: 8-bit AVR Microcontroller with 32K Bytes In-System Programmable Flash. Hoja de datos disponible on-line:
Texas Instruments. LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors. Hoja de datos disponible on-line: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf