Esta dissertação tem por objetivo estudar os princípios, métodos, tecnologias, e equipamento atuais para sistemas de monitorização de centrais solares fotovoltaicas à distância por IoT.
Efetuar a análise de soluções de sistemas de monitorização de centrais solares fotovoltaicos, resultados de estudos e desenvolvimentos da comunidade científica, e da norma ISO 61724:2017.
São analisados diversos tipos de sensores, sistemas de medição e princípios de funcionamento, assim como outros componentes do sistema de monitorização, com avaliação da incerteza de medição, quando aplicável, associados à monitorização de centrais solares fotovoltaicas por IoT.
Implementação prática de um sistema de monitorização por IoT a um pequeno grupo de painéis fotovoltaicos existente no Instituto Politécnico de Setúbal, recorrendo a opções, equipamentos e soluções, de custo reduzido, mas cujos princípios de funcionamento podem ser transportados e representativos de implementação em soluções mais complexas, de maior dimensão, superior exatidão e precisão na monitorização.
Recurso a sensores com saída analógica, utilização de placas microcontroladores com ADC integrado, da marca Arduino, e comunicação sem fios através da comunicação do tipo LoRa. Arquivo, análise, e visualização de dados de monitorização através de uma base de dados localizada na internet para ser acessível em qualquer ponto com ligação à internet.
Com transmissão sem fios através da banda ISM-Industrial Scientific and Medical, os dados das medições dos sensores relevantes do conjunto de painéis fotovoltaicos, foram transmitidos para uma antena recetora a uma distância, sensivelmente, de 700 m sem obstáculos na linha de vista, e a 120 m dentro do edifício do campus do IPS. No sistema de receção, após verificação da integridade dos dados, estes eram enviados para uma base de dados localizada na internet, onde foi criado um painel de controlo, que permitiu a monitorização das medições em qualquer ponto com ligação à internet.
Análise e conclusões dos resultados obtidos e propostas de melhoria do sistema implementado.This dissertation aims to study the principles, methods, technologies, and current equipment for IoT monitoring systems of solar photovoltaic power plants.
Analysis of solar photovoltaic power plant monitoring systems, based on scientific developments carried out by community studies, and study of ISO 61724:2017- Photovoltaic system performance monitoring.
Analysis of different types of sensors, measurement systems and operating principles, as well as other components of monitoring system, with evaluation of the measurement uncertainty, when applicable, associated to IoT monitoring of solar photovoltaic plants.
Practical implementation of an IoT monitoring system to a small group of photovoltaic panels located in the Polytechnic Institute of Setúbal, using options, equipment’s, and low-cost solutions, but whose operating principles can be transported and representative for implementation to monitor more complex solutions, bigger dimension, with greater accuracy and precision.
Use of sensors with analogue output connected to microcontroller boards with integrated ADC, Arduino brand, and wireless communication through LoRa communication. Archive, analysis, and visualization of monitoring data through a database located on the internet to be accessible from any point with internet connection.
With wireless transmission over the ISM-Industrial Scientific and Medical band, measurement data from the relevant sensors of the photovoltaic panels were transmitted to a receiver antenna at a distance of approximately 700m in free space, and 120m inside of building of the IPS campus. In the receiving antenna, after checking data integrity, it was sent to a database located on the internet, where a control panel was created, which allowed monitoring of the measurements from any point with internet connection.
Analysis and conclusions of the results obtained and proposals for improving the implemented system
