Projecte Stick, sistema renovable i híbrid per a centres de transformació amb anàlisi remot

Abstract

Aquest projecte té com a base el desenvolupament d’un equip realitzat per CTICEA-UPC, consistent en el disseny i posada en marxa d’un equip electrònic amb alimentació híbrida de panells solars i bateries que serveix per alimentar unes càrregues en contínua de 12 V i 48 V. El sistema d’alimentació autònom té l’objectiu principal d’alimentar un motor que té la missió d’accionar un interruptor-seccionador d’una línia elèctrica de mitja tensió. Per una part, es disposa a CITCEA-UPC d’una rèplica del sistema muntat en la subestació de mitja tensió amb el conjunt dels panells solars, bateries i convertidor estàtic. Donat els requeriments d’instal·lació al terrat de l’edifici de l’Escola d’Industrial es vol trobar una estructura que permeti fixar l’estructura sense fer forats al terra. El present projecte descriu varies de les solucions que es troben al mercat per aquesta limitació, tot presentant diferents models d’estructures. A partir de les sol·licitacions que es donen en l’emplaçament on es vol fer la instal·lació es fa un estudi de les forces que actuen sobre l’estructura. Finalment, es fa un anàlisis de costos d’aquelles alternatives viables mecànicament per trobar la millor opció. Per una altra banda, en el software implementat en el microprocessador que gestiona el control del convertidor (DSP) s’implementa un codi específic per descarregar dades de funcionament del mateix en una targeta SD. El protocol de comunicacions utilitzat per establir l’intercanvi de dades entre el DSP i la targeta SD és el SPI. L’enregistrament de dades té dos objectius diferents: primer, poder conèixer l’estat del convertidor durant el funcionament normal d’aquest; segon, poder conèixer quin tipus d’avaria s’ha produït i quina ha estat la causa. Aquestes dades permet conèixer les condicions de treball del convertidor. En el desenvolupament del projecte s’analitzen els diferents tipus de targetes SD que hi ha al mercat i el sistema d’emmagatzematge de dades que s’utilitzen. A continuació, es descriuen les característiques principals i el funcionament del protocol de comunicacions del SPI. A més, s’expliquen les principals funcions utilitzades de la llibreria FatFS per programar la targeta SD. Més endavant, s’exposa el procés de disseny d’un programa que permeti crear arxius en format txt, així com organitzar-los amb carpetes. Aquests arxius es poden classificar en dos tipus, aquells que enregistren les alarmes que es donen si sorgeix alguna situació anòmala (procés asíncron) i aquells que adquireixen les variables de control cada cert interval de temps. Cadascun dels tipus d’arxius té una presentació específica. També es mostra el procés de disseny, les etapes i el diagrama del programa final, amb els estats que el conformen i les transicions que tenen associades cada estat. Finalment, es presenta el pressupost del projecte i se n’avalua el seu impacte ambiental.