SISTEMA ANTIRROBO Y DE VIGILANCIA DE PANELES FOTOVOLTAICOS.

Sistema antirrobo y de vigilancia para paneles fotovoltaicos La presente invención se refiere a un sistema antirrobo y de vigilancia para paneles fotovoltaicos. La tecnología fotovoltaica ha experimentado una expansión considerable en los últimos años, en particular, es muy ventajosa en zonas remotas, en las que dicha tecnología siempre ha ocupado un papel estratégico para la generación distribuida de energía eléctrica. Sin embargo, puesto que estos son en la mayoría de los casos sitios que no están presididos, están expuestos a un alto riesgo de robo de los paneles fotovoltaicos. La idea de proporcionar un sistema antirrobo que impedirá el funcionamiento del panel fotovoltaico cuando éste se separe de la línea de suministro se conoce, por ejemplo, de la solicitud de patente internacional Nº WO 97/42664. El presente documento describe un dispositivo antirrobo para paneles fotovoltaicos conectados a través de una línea de conexión a una línea de distribución. En particular, el dispositivo antirrobo incluye una primera unidad, asociada a la línea de distribución, y una segunda unidad, asociada al panel. La primera unidad está diseñada para generar un código de activación, y la segunda unidad está diseñada para inhibir la operación del panel en la ausencia de dicho código de activación. En las plantas fotovoltaicas con una gran cantidad de paneles, se plantea la necesidad de disponer de una función de vigilancia que permitirá la identificación de los paneles que presentan un comportamiento anómalo para programar las de limpieza y/o renovación de los mismos. El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema antirrobo que también permitirá vigilar los paneles fotovoltaicos y será simple, fiable y de bajo coste. De acuerdo con la presente invención, dicho objeto se consigue mediante un sistema de vigilancia que tiene las características que constituyen el objeto de la reivindicación 1. La presente invención también se refiere a un procedimiento correspondiente mencionado en la reivindicación 12. La presente invención aprovecha ventajosamente las características del dispositivo antirrobo para proporcionar también la función de vigilancia. De esta manera, es decir, al volver a usar el hardware ya instalado, se logra la posibilidad de realizar las operaciones de vigilancia y diagnóstico sin necesidad de instalar de un sistema dedicado. El dispositivo antirrobo se puede aplicar a cualquier panel fotovoltaico, por ejemplo durante su etapa de procesamiento (laminación), y esto excluye toda posibilidad de manipulación o eliminación del dispositivo antirrobo, sin dañar irreparablemente el panel fotovoltaico. Como se desprenderá claramente de la siguiente descripción, al gestionar apropiadamente un sistema antirrobo que inhiba el funcionamiento de los paneles en ausencia de un código de activación, es posible realizar la vigilancia de un campo fotovoltaico. Una de las características principales de la presente invención se encuentra precisamente en la combinación de las funciones del dispositivo antirrobo y sistema de vigilancia. Dichas funciones usan el mismo hardware en cuanto a los paneles se refiere y un hardware centralizado para la vigilancia, que es a su vez se usa para accionar el convertidor que conecta el campo de paneles fotovoltaicos a la red de energía eléctrica. El hardware de vigilancia podría tener también a bordo un sistema de GPS para evitar el robo de los paneles que se combinan para el convertidor. Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan únicamente a modo de ejemplo no limitante y en los que: La Figura 1 muestra un ejemplo de una planta fotovoltaica equipada con un dispositivo antirrobo; La Figura 2 muestra un ejemplo del posicionamiento del dispositivo antirrobo dentro de un panel fotovoltaico; La Figura 3 muestra en detalle la conexión del dispositivo antirrobo entre las células que forman el panel fotovoltaico; La Figura 4 es una vista en sección transversal de una porción de panel; Figura 5 muestra un ejemplo de la arquitectura del sistema de vigilancia; La Figura 6 muestra en detalle el campo de paneles de la Figura 5, y Las Figuras 7, 8 y 9 muestran tres realizaciones diferentes del sistema de vigilancia. En la primera parte de la descripción se describe en detalle el funcionamiento del dispositivo antirrobo. Sin embargo, en la segunda parte de la descripción, se describe la operación del sistema de vigilancia que usa el dispositivo antirrobo mencionado anteriormente con propósitos de diagnosticar los paneles individuales que conforman la planta fotovoltaica. Con referencia a la Figura 1, un dispositivo antirrobo para paneles fotovoltaicos 1 conectado por medio de una línea 2   de conexión L a una subestación de distribución 5 comprende una primera unidad 11, asociada a la subestación de distribución 5, y una pluralidad de segundas unidades 10, asociadas a los paneles 1. La primera unidad 11 está diseñada para generar un código de activación 4 y cada una de las segundas unidades 10 está diseñada para inhibir la operación del panel respectivo 1 en ausencia de un código de activación 4. Una vez más, con referencia a la Figura 1, una pluralidad de paneles fotovoltaicos 1 se conecta en paralelo a los dos conductores de una línea de conexión, designada en conjunto por L, para formar una planta fotovoltaica. La energía producida por un panel fotovoltaico 1 está en forma de corriente continua CC. Para transformar la corriente continua CC en corriente alterna AC, es necesario introducir en la planta de un dispositivo convertidor, designado por el número de referencia 5 en la Figura 1. En todos los casos en que la corriente continua CC se puede usar directamente, el convertidor no está presente. En la segunda parte del texto, sin embargo, se seguirá haciendo referencia al convertidor para indicar un sitio de circuito en el que se insertará la unidad 4. El dispositivo antirrobo usado comprende una primera unidad 11 asociada a la subestación de distribución 5 en el lado de la planta, y una pluralidad de segundas unidades 10 asociada a los paneles 1. La primera unidad 11 comprende un generador de código 4, que genera un código de activación y con cadencia preajustada lo envía a los conductores de la línea de conexión L, y una inductancia 6 que sirve para evitar que la señal de alta frecuencia generada por el generador de código 4 se propague corriente abajo del convertidor 5 y corriente arriba de los paneles 1. Una vez más, con referencia a la Figura 1, un ejemplo de realización de la segunda unidad 10 comprende un contador 2a, un elemento de memoria 2b, una unidad lógica 2c, y un conmutador 3. Hay por otra parte presente una inductancia 6, que sirve para evitar que la señal generada por el generador de código 4 se propague al panel fotovoltaico 1, y un capacitor 7, que sirve para llevar la señal de alta frecuencia generada por el generador de código 4 a la unidad lógica 2c. El elemento de memoria 2b almacena en su interior una copia del código de activación para la decodificación usando el código que llega a la línea de conexión L. El elemento de la memoria 2b es preferentemente un ROM (Memoria de Sólo Lectura), y el código de activación se puede escribir y personalizada por el usuario durante la instalación o en la fábrica, que tendrá que comunicar el código al usuario. El contador 2a, dentro de cada panel 1, sirve para marcar el tiempo de espera del código de activación. El generador de código 4 envía, a intervalos periódicos, el código de activación de la línea L. La unidad lógica 2c procesa el código almacenado mediante el presente código de activación de la línea de conexión L para activar el conmutador 3. La unidad lógica 2c se configura para reiniciar el contador 2a en el caso de un resultado positivo de la operación de descodificación. En el caso de un resultado negativo de la operación de descodificación, el contador 2b no se restablece por la lógica de la unidad 2c y sigue contando hasta llegar a una configuración preestablecida. Esta situación se produce, por ejemplo, cuando el panel se lleva fuera de la planta y no recibe el código de activación en el tiempo de espera pre- establecido. En este punto, la unidad lógica 2c emite una orden para abrir el conmutador 3 para desactivar el funcionamiento del respectivo panel 1. El conmutador 3 puede, por ejemplo, ser un FET (Transistor de Efecto de Campo). Por lo tanto, cada segunda unidad 10 inhibe el funcionamiento del panel respectivo 1 en ausencia de un código de activación 4 durante un período preestablecido. El código de activación no tiene por qué ser especialmente complejo, pero debe garantizar la seguridad a fin de acelerar la etapa de decodificación realizada por la unidad... [Seguir leyendo]

1. Un sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11) para una pluralidad de paneles fotovoltaicos (1), en el que los paneles (1) se conectan por medio de una línea de conexión (L) a una subestación de distribución (5), comprendiendo el sistema de vigilancia (10, 11) una primera unidad (11) asociada a la subestación de distribución (5), en el que dicha primera unidad (11) se diseña para generar códigos de activación (4), y una pluralidad de segundas unidades (10) asociadas a los paneles (1), en el que cada una de dichas segundas unidades (10) se diseña para inhibir el funcionamiento del respectivo panel (1) en ausencia de un código de activación (4) durante un período pre-establecido, caracterizado porque cada una de las segundas unidades (10) se puede activar de forma selectiva a través de un único código de activación (4) generado por dicha primera unidad (11). 2. El sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11), de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha primera unidad (11) comprende un generador de códigos de activación (4), que genera una pluralidad de códigos de activación diferentes y los envía con una cadencia preestablecida en la línea de conexión (L). 3. El sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11), de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque cada una de dichas segundas unidades (10) comprende: - un elemento de memoria (2b), diseñado para almacenar en su interior un código de activación único (4) del panel respectivo; - un contador (2a), diseñado para contar el tiempo de espera del mencionado código de activación único (4); - una unidad lógica (2c), diseñada para procesar el código de activación (4) presente en la línea de conexión (L) con el almacenado en el elemento de memoria (2b), en el que dicha unidad lógica (2c) se configura para restablecer la función del elemento contador (2a) en el caso de un resultado positivo de la operación de descodificación; y - un conmutador (3), que se rige por la unidad lógica (2c), diseñado para desactivar el funcionamiento del panel (1) cuando el elemento contador (2a) llega a una configuración preestablecida. 4. El sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11), de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el generador de códigos de activación (4) de la primera unidad mencionada anteriormente (11) se diseña para generar un código de desactivación, y porque la unidad lógica (2c ) de cada una de las segundas unidades mencionadas anteriormente (10) se diseña para vigilar la abertura del conmutador correspondiente (3) para desactivar la operación del panel (1) cuando se recibe el código de desactivación mencionado anteriormente. 5. El sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11), de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque comprende además un dispositivo de medición (22) para detectar las características de tensión y corriente de un panel activo individual (1), y un módulo procesador (24), diseñado para detectar una característica general a partir de las características de los paneles individuales (1), detectadas a través del dispositivo de medición mencionado anteriormente (22) y enviar la característica general mencionada anteriormente a la subestación de distribución (5), y porque dicha subestación de distribución (5) varía su impedancia de entrada de acuerdo con las características generales mencionadas anteriormente. 6. El sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11), de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además un sensor fotovoltaico (26), orientado en la misma forma que los paneles (1) y con un elemento fotosensible idéntica a aquél de los paneles (1) para suministrar información adicional sobre las condiciones atmosféricas de aislamiento. 7. El sistema antirrobo y de vigilancia (10, 11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque: - dicho elemento de memoria (2b) es una ROM; - dicho conmutador (3) es un FET, y - cada panel fotovoltaico (1) comprende una pluralidad de células fotovoltaicas (8) conectadas en serie, y dicha segunda unidad (10) se sitúa entre dos células fotovoltaicas (8). 8. El sistema antirrobo y de vigilancia de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque cada panel fotovoltaico (1) comprende una pluralidad de diodos de derivación (9) dispuestos en paralelo a una pluralidad de células fotovoltaicas (8), y porque cada segunda unidad (10) se posiciona para no pasarse por alto por los diodos de derivación (9). 9. El sistema antirrobo y de vigilancia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada segunda unidad (10) de dicha pluralidad se suministra (19) por el panel fotovoltaico respectivo. 10. El sistema antirrobo y de vigilancia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los códigos de activación se transmiten: 7   - en una línea dedicada (A) cerrada en su impedancia característica (Z) para evitar los fenómenos de reflexión; - a través de radio, o - directamente en la línea de conexión (L). 11. El sistema antirrobo y de vigilancia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha subestación de distribución (5) comprende una unidad de convertidor equipada con un dispositivo antirrobo en base a tecnología de GPS. 12. Un procedimiento (10, 11) para vigilar una pluralidad de paneles fotovoltaicos (1), en el que los paneles (1) se conectan a través de una línea de conexión (L) a una subestación de distribución (5), contemplando el procedimiento las etapas de: - asociar una primera unidad (11) a la subestación de distribución (5), en el que dicha primera unidad (11) se diseña para generar códigos de activación (4); y - asociar a cada panel (1) una segunda unidad (10), en el que dicha segunda unidad (10) se diseña para inhibir el funcionamiento de del respectivo panel (1) en ausencia de un código de activación (4) durante un período preestablecido, y en el que dicha segunda unidad (10) se puede activar de forma selectiva a través de un código de activación único (4) generado por dicha primera unidad (11). 13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque además contempla la etapa de desactivar todos los paneles (1) enviando un código de desactivación o interrumpiendo la generación y envío de los códigos de activación (4) durante un período de tiempo determinado. 14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque además contempla las siguientes etapas: - activar de forma selectiva un panel individual (1) enviando, en la línea de conexión (L), el único código de activación correspondiente (4); y - detectar (22) las características de tensión y corriente del panel activo individual (1). 15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque además contempla la etapa de enviar una señal de desactivación para desactivar el panel activo individual (1) al final de la etapa de medir las características de dicho panel activo individual (1). 8   9     11   12   13   14     16   17