Examinando por Tema "Flujo de potencia"
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    análisis de sensibilidad de flujos de potencia activa respecto a variaciones de carga nodal
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2015) Giraldo Barco, Daniela
    En un sistema eléctrico de potencia es necesario un análisis previo de cargabilidad de cada uno de sus elementos, ya que es necesario conocer sus efectos antes que estos se presenten para permitir la toma anticipada de acciones que permitan resolver las dificultades que puedan surgir. Los análisis de cargabilidad permiten prevenir la salida de operación de partes del sistema eléctrico por problemas de sobrecarga y guían el proceso de ubicación de elementos adicionales redundantes que respalden la operación durante esos eventos. Una de las condiciones más críticas que surgen durante la cargabilidad está asociada a las violaciones de los límites operativos de los componentes. La utilidad del desarrollo de este proyecto es poder representar el sistema de sub-transmisión de la ciudad de Pereira y analizar la cantidad máxima de potencia eléctrica que se puede inyectar en los nodos manteniendo las condiciones operativas del sistema eléctrico de potencia. Es importante estudiar la cargabilidad porque si el sistema en un momento dado alcanza en sus líneas o transformadores su límite de capacidad, las protecciones pueden operar por exceso de corriente o de potencia y estas pueden salir de servicio debido a que la protección opera, al salir de servicio los que quedan deben atender los flujos de potencia que antes pasaban por ese circuito y estos a su vez se pueden sobrecargar y se puede generar un efecto en cascada, el sistema puede colapsar por causa de una sobrecarga. Si el sistema analizado presenta holguras en las capacidades de transmisión y distribución resulta interesante determinar cuál es el aumento de la demanda en los diferentes nodos que puede soportar el sistema con estas holguras.
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    Control de área amplia en sistemas de potencia usando optimización semidefinida
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Gasca, María Victoria ; Garcés Ruíz, Alejandro
    Este trabajo presenta un sistema de control basado en optimización semidefinida con el fín de mejorar la respuesta transitoria del sistema de potencia considerando medición de área amplia. Se garantiza estabilidad porque se incluyen restricciones basadas en el método de Lyapunov. El modelamiento matemático del sistema está basado en el modelo de 2 orden de la máquina eléctrica. Se asume disponibilidad de mediciones de frecuencia y angulo en tiempo real por medio de unidades de medición sincrofasorial. Se realizaron pruebas sobre dos sistemas de potencia considerando diferentes escenarios de carga. Se demostró la capacidad de la metodología para generar un control robusto. Finalmente se incluyeron restricciones asociadas al sobrepaso sobre la variable de control para condiciones iniciales estrictas dentro de un elipsoide permanente.
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    Control de área amplia en sistemas de potencia usando un controlador lineal óptimo
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Gutiérrez Úsuga, Felipe ; Garcés Ruíz, Alejandro
    Este documento muestra la implementación de un controlador optimo lineal (linear quadratic regulator o LQR) en un esquema de control de área amplia utilizando un despliegue masivo de unidades de medición fasorial (phasor measurement units o PMU's) en el sistema de potencia. Este controlador permite la integración de múltiples sistemas de control local con la finalidad de alcanzar un control más general y, asimismo, un aumento en la seguridad y con fiabilidad del sistema. Se generan varios casos considerando diferentes puntos de operación del sistema, diferentes factores de peso (R,Q) del controlador y algunas contingencias. Se muestra cómo los parámetros del controlador influyen en el tiempo de establecimiento y la magnitud de la señal, e incluso en el tiempo de simulación. Además, se evidencia el desplazamiento de los valores propios hacia el eje real negativo y su relación con la estabilidad del sistema. Estos análisis se realizaron sobre un sistema IEEE de 39 nodos en una plataforma de simulación de sistemas de prueba. El modelo matemático de la máquina eléctrica utilizado es de segundo orden. Las mediciones de los parámetros del sistema de potencia necesarios para la implementación del controlador se asumen disponibles en tiempo real.
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    Control de potencia activa y reactiva empelando un convertidor por fuente de tensión para aplicaciones de generación distribuida
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2017) Ramírez Beltrán, Nicolás Andrés ; Montoya Giraldo, Oscar Danilo
    En este proyecto de grado, se plantea el problema de la gestión del flujo de potencia activa y reactiva desde un recurso energético distribuido explorando el diseño de controladores para convertidores por fuentes de tensión garantizando así, la estabilidad global del control. Se demuestra con pruebas formales de estabilidad, como las estrategia de control basadas en pasividad para una representación no lineal y lineal puede resolver este problema, estableciendo una solución viable y de fácil implementación. La evaluación de la estrategia de control se llevó a cabo en dos etapas. En la primera, se evaluó numéricamente las propiedades del controlador pasivo para cuando solo se presentan cambios de potencia activa de entrada. En la segunda etapa, se evaluó numéricamente las propiedades de estabilidad del controlador pasivo para cuando se presentan inyección o consumo de potencia reactiva por parte del convertidor. El desarrollo se realizó mediante la herramienta de solución de ecuaciones diferenciales ordinarias ODE45 disponible para MATLAB. Los resultados aquí presentados son de gran utilidad, ya que se tiene información acerca de la gestión de la potencia activa que se obtiene a partir de una fuente de generación de energía renovable la cual se simula a partir de una inyección de potencia Ps y también del consumo o suministro a la red de potencia reactiva por parte del convertidor, permitiendo con ello determinar cual de los diseños aquí presentados presentan un mejor desempeño.
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    Estudio comparativo de metodologías para la detección de áreas de control de tensión
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Tangarife Morales, Carlos Mario ; Pérez Londoño, Sandra Milena
    El propósito de este trabajo de grado es realizar un análisis de diferentes metodologías para la determinación de áreas de control de tensión basadas en minería de datos como k-means y agrupamiento jerárquico, comparativamente con un método clásico basado en la reducción de la matriz Jacobiana del sistema. Los resultados obtenidos permiten observar una aproximación en los grupos formados por la metodología k-means y la basada en el Jacobiano reducido, a pesar de que ambas dan un tratamiento diferente a los datos del sistema para agrupar los nodos. La metodología k-means, presenta un mejor tiempo de respuesta computacional para el agrupamiento, pues trabaja únicamente con la submatriz de sensibilidad del sistema; mientras que la metodología basada en el Jacobiano precisa del Jacobiano completo, lo que eleva el esfuerzo computacional requerido para calcular los grupos. Por último, el presente estudio permite evidenciar algunas de las ventajas y desventajas que implica emplear algunas de las metodologías para le detección de áreas mencionadas.
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    Estudio comparativo sobre metodologías de flujo de potencia en sistemas de distribución
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2008) Gutiérrez Monsalve, Gabriel Angel
    Este trabajo contiene un estudio comparativo entre diferentes metodologías de flujo de potencia para sistemas eléctricos de distribución. Inicialmente se realiza una descripción de cada una de las metodologías, posteriormente se realiza una serie de pruebas en las que se tiene en cuenta el tiempo de calculo, las iteraciones requeridas por cada método entre otros aspectos de interés. Finalmente se comparan las diferentes metodologías, para así determinar cual es la metodología mas apropiada para cada problema.
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    Fallos en el Despacho Hidrotérmico (DHT) y su impacto en el costo de operación
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2017) García Morales, Ignacio
    En este trabajo se muestra la importancia del Despacho Hidrotérmico (DHT) en la determinación del valor del costo de operación y su variación ante fallos o improvistos del sistema, el racionamiento que éstos provocan y se quiere ver el impacto generado ante la salida de dos plantas de diferente tecnología en momentos críticos para el sistema.
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    Metodología híbrida para la reducción de orden de sistemas eléctricos de potencia
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2014) Mejía Echeverry, Laura Catalina
    Debido al gran interés de analizar y operar los sistemas de potencia de gran tamaño, que poseen características complejas no lineales y por tanto presentan problemas debido al alto costo computacional, se ha vuelto necesaria la implementación de metodologías de reducción. En estas, se proporciona un modelo equivalente (estático y/o dinámico) capaz de representar la respuesta de la red original, dividiendo el sistema por lo menos en dos áreas, en un sistema interno, que generalmente está representado en detalle, y en un sistema externo donde se hará la reducción. Se han desarrollado diversas metodologías de reducción en las últimas tres décadas, pero no han tenido suficiente éxito en la actualidad, debido a la complejidad de los sistemas y a la reducida capacidad de generalización del equivalente obtenido ante diferentes condiciones de operación. Por tal motivo, ha surgido la necesidad de analizar metodologías, que han sido aplicadas en otras áreas de la ingeniería, y que han dado soluciones alternas a problemas específicos de los sistemas de potencia, para superar el problema de la complejidad en sistemas dinámicos de gran escala. Por ello, lo que se propone en este proyecto es la realización de una investigación detallada de algunas metodologías de reducción existentes, con el fin de implementar algunas de ellas y proponer mejoras a la misma, mediante la utilización de técnicas de inteligencia artificial. De esta manera, se busca determinar soluciones que optimicen la implementación en términos de tiempo y costo computacional, y así facilitar el análisis de los sistemas de potencia reales.
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    Parametrización de banco de entrenamiento en variables industriales para implementar modelos de control en el laboratorio de relevación
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2016) Alzate Rodríguez, Dylan Andrés ; Jaramillo Cabrera, Esteban
    El proceso de formación de los ingenieros electricistas de la Universidad Tecnológica de Pereira debe estar orientado en alguna medida y en ciertas áreas, a poder confrontar los conocimientos adquiridos en la teoría con una implementación práctica de los mismos a través de diferentes herramientas. Teniendo en cuenta esta premisa y aprovechado que el programa de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta con un banco de entrenamiento con las principales variables industriales; se desarrolla un levantamiento de los componentes de dicho banco, definiendo claramente los sensores, los actuadores y demás elementos que la componen. Después de realizar este levantamiento se procede a desarrollar una metodología para la obtención de la dinámica tanto de la variable de temperatura como de la variable de nivel de líquido para construir a partir de estos diferentes modelos de control que permitan mejorar sustancialmente dicha dinámica, esto se hace a través de diferentes herramientas como son la tarjeta de adquisición de datos de la National Instruments NI-DAQ 6009, que junto con el software MATLAB permite la adquisición de los datos en tiempo real y el posterior tratamiento de los datos para la obtención de la dinámica del sistema y diseño de los diferentes controladores. Finalmente se presentan una serie de guías de laboratorio para que los estudiantes puedan realizar diferentes prácticas en el banco de entrenamiento.
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    Sintonización del D-Statcom por medio del método de optimización PSO
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2013) Jaramillo Vélez, John Fredy ; Grisales Noreña, Luis Fernando
    En los sistemas eléctricos de distribución siempre se ha tenido que trabajar con las perturbaciones producidas por algún tipo de fallo o una elevada variación en la carga, afectando la calidad del servicio suministrado a los usuarios que están conectados a dicha red. Gracias a los grandes avances que se han dado en los dispositivos de electrónica de potencia, se ha encontrado una forma de mitigar dichas perturbaciones, a través de la utilización del D-STATCOM, el cual es un inversor DC/AC que cuenta con un controlador de tensión encargado de controlar el flujo de potencia reactiva desde el D-STATCOM hacia el sistema. A través de los años se han implementado varios métodos de diseño y sintonización del control de tensión, entre ellos el método de ubicación de polos desarrollado por Persson [1] y el método de optimización por cumulo de partículas (PSO), el cual fue originalmente desarrollado en Estados Unidos por el sociólogo James Kennedy y por el ingeniero Russ C. Eberhart en 1995 [2]. Con el desarrollo de este proyecto de investigación, se pretende realizar un análisis comparativo entre estos dos métodos de control, por medio del simulador PSCAD, en el cual se diseña un D-STATCOM conectado al sistema de distribución con su respectiva carga. Al sistema se aplican fallos que varían en determinados instantes de tiempo con el fin de provocar perturbaciones en el sistema y así poder analizar la acción de compensación realizada por el D-STATCOM en ambos casos de sintonización, estos resultados son necesarios para concluir que método de control presenta mayor eficiencia y robustez.
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    Topics in bayesian inference applied to probabilistic power flow
    (Pereira : Universidad Tecnológica de Pereira, 2018) Zuluaga Ríos, Carlos David ; Álvarez López, Mauricio Alexander
    En esta tesis, nosotros analizaremos el PPF como un problema de inferencia probabilística. y en vez de solucionar respectivamente problemas de optimización, nosotros usamos inferencia Bayesiana para calcular las distribuciones posteriores sobre las variables de estado. Específicamente, usamos distribuciones a prior para las variables de estado, y una función de verosimilitud que relaciona las observaciones y las variables de estado. Usando una perspectiva de inferencia Bayesiana, podemos modelar las variables de estado como variables aleatorias, y no necesitamos solucionar métodos de optimización costosos computacionalmente para obtener las distribuciones posteriores de las variables de estado.