Este trabajo aborda el problema de desarrollar una aplicación que permita implementar índices e informes estadísticos de apoyo a la gestión docente de la Escuela de ingeniería y Ciencias de la Universidad de Chile, de una manera sencilla y escalable utilizando tecnología Web. Como resultado de este trabajo se obtuvo una aplicación denominada “Sistema de apoyo a la generación de reportes SIAGER”. La utilización de un modelo de datos ROLAP estrella permitió responder de manera satisfactoria tanto a las consultas sencillas como a las que implican una mayor carga. Al comparar SIAGER con los resultados obtenidos por el antiguo sistema SIESTA, se observaron reducciones de al menos un cincuenta por cierto tanto en el espacio utilizado en disco como en los tiempos de respuesta a las consultas. La solución se desarrolló en varias etapas. Primero se realizó el análisis de la situación actual, tanto de las herramientas utilizadas internamente por la Escuela de Ingeniería y Ciencias, como las disponibles en el mercado. Paralelamente, se realizaron entrevistas con los usuarios que solicitan y generan indicadores e informes estadísticos, a fin de determinar los procesos y la información frecuentemente requerida. La segunda etapa consistió en el diseño e implementación de una herramienta de procesamiento de consultas en línea, para mejorar el control y la eficiencia en los estudios y proyecciones realizadas. SIAGER permite realizar consultas de acuerdo a condiciones de filtrado definidas por el usuario, además de generar gráficos e informes finales. Las consultas efectuadas pueden ser almacenadas, tanto en el sistema, como en un archivo que los usuarios pueden descargar en su disco. Los resultados de las consultas son desplegados en una interfaz por pantalla junto a los gráficos asociados, y pueden ser exportados a los formatos Word, RTF, Excel y PDF. El sistema permite crear y gestionar los modelos de datos ROLAP estrella a través de una interfaz que le facilita al usuario su definición. Finalizado el trabajo, se pudo comprobar la simplicidad para crear nuevos informes e indicadores estadísticos a partir de diferentes fuentes de información y el potencial que ofrece a los altos niveles de dirección estratégica. Actualmente la aplicación se encuentra en un ambiente de preproducción y se espera que sea llevada próximamente a producción.

Durante los últimos años, el país se ha visto enfrentado a escenarios energéticos complejos, en gran parte debido a la fuerte dependencia de recursos energéticos extranjeros como el petróleo y el gas natural. Por esta razón ha aumentado el número de proyectos eólicos, con el propósito de solucionar este problema y de esta forma contribuir a la operación segura del Sistema Interconectado Central. El aumento de generación eólica conlleva cambios bruscos en la potencia activa inyectada a la red debido a la naturaleza del viento. Estas variaciones de potencia influyen directamente sobre la frecuencia del SIC, razón por lo cual se necesita un sistema de control que permita mantener esta variable dentro de los rangos establecidos en la normativa chilena. El objetivo principal del presente trabajo es encontrar la cantidad de reserva en giro mínima, que permita realizar el control primario de frecuencia del sistema ante la desconexión de generación provocada por el funcionamiento de un parque eólico conectado al SIC. La metodología desarrollada contempla tres etapas. En la primera, se determina la ubicación de los parques según criterios de nivel del régimen eólico y cercanía al sistema eléctrico. Mediante el uso de simulación dinámica en el software DigSilent PowerFactory®, en la segunda etapa se determina la mínima potencia de reserva en giro utilizada debido a la desconexión de partes del parque eólico, respetando los criterios de calidad y seguridad de servicio aplicados en el país. En la última etapa se establece la relación entre la generación desconectada del parque eólico y la reserva utilizada por el sistema. Estos estudios arrojan los resultados para poder estimar la cantidad de la reserva en giro que deben mantener las centrales generadoras, para distintos niveles de penetración eólica en el SIC, de tal manera de suplir las variaciones de potencia que presenten los generadores eólicos y así, asegurar la regulación primaria de frecuencia. Además, se calcula el costo que tiene esta reserva para el funcionamiento del sistema.

Ingeniero Civil Eléctrico / El presente trabajo de título consiste en el diseño e implementación de una herramienta computacional para la determinación de la carta de operación de generadores síncronos de rotor cilíndrico, orientado específicamente a centrales térmicas que forman parte del sistema eléctrico chileno, el cual se divide en dos grandes bloques llamados; Sistema Interconectado Central y Sistema Interconectado del Norte Grande, o en sus siglas SIC y SING respectivamente. Es necesario disponer de un software que dibuje los diagramas de operación de las unidades generadoras, pues muchas centrales en el país no disponen de estas, y son una exigencia por parte del Centro de Despacho Económico de Carga del Sistema Interconectado Central y Sistema Interconectado del Norte Grande; CDEC-SIC y CDEC-SING hacia las centrales. Por otro lado permite un mejor monitoreo de las unidades generadoras por parte de los operadores en las centrales. El prototipo se diseña a través del software computacional Matlab, la cual posee un lenguaje de programación muy cómoda para el usuario. Matlab además posee aplicaciones, como la Interfaz Gráfica de Usuario, con su sigla en inglés GUI, que permite el diseño de interfaces, las que interactúan con el usuario en una amplia gama de aplicaciones. En esta memoria representa al sistema de Supervisión, Control y Adquisición de datos, SCADA. El modelo se valida mediante la comparación con los diagramas de operación de las unidades generadoras, Huasco TG (Turbina Gas): unidades 1-2-3, Huasco TV (Turbina Vapor): unidades 1-2, Bocamina: unidad 1, Diego de Almagro: unidad 1, todas propiedad de Endesa. Con esta herramienta computacional el operador de la central puede disponer del diagrama y punto de operación (Qop,Pop) de la unidad generadora en tiempo real, y de los datos de placa de este. Con ello se dispone de la zona factible de trabajo, y se evita exceder los límites del generador para así mejorar la coordinación y estabilidad en la operación del sistema. La confiabilidad que otorga el prototipo permite una operación técnico-económica más eficiente, óptima y en la toma de decisiones apropiadas por parte del operador ante contingencias en el sistema eléctrico de potencia.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Refiere el diseño, construcción, montaje y puesta en funcionamiento de un túnel de viento de circuito abierto, con zona de prueba abierta (túnel tipo Eiffel) y fue instalado en el Laboratorio de Máquina Térmicas e Hidráulicas de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Ingeniería (FIM-UNI) para el desarrollo y optimización de pequeños aerogeneradores para la electrificación de poblaciones rurales aisladas del Perú. El túnel consta básicamente de tres partes: el colector con rejilla de estabilización, la zona de prueba que es una cámara de estancamiento y el difusor. Dentro del difusor, se encuentra instalado el ventilador axial que trabaja a régimen de succión. El aire es aspirado a través del colector y la zona de prueba, hasta la entrada del difusor. Pasando el ventilador, el aire es conducido a través de un difusor y luego, es expulsado al medio ambiente. Los cálculos de diseño se realizaron empleando las ecuaciones de flujo compresible. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Electricista / Hoy en día, con los avances de la tecnología y el uso más intensivo de la electricidad, no se concibe detener los procesos por quedar sin suministro eléctrico debido a diferentes fenómenos, que pueden ir desde el meteorológico hasta el vandalismo. Los grupos electrógenos siguen siendo una solución válida como fuente de energía eléctrica para la continuidad operacional y la seguridad de las personas. Por ejemplo, con la normativa eléctrica chilena actual, la 4/2003, recintos como hospitales y edificios, es obligatorio contar con este tipo de equipos. En un sistema de respaldo de 2 grupos electrógenos cuya potencia de generación es de 1100 kW conectados a la red eléctrica, se han presentado fallas del suministro eléctrico en que el sistema de respaldo no actúa de forma automática ni en forma manual, generando molestias en los clientes y también pérdidas económicas. El punto de falla del sistema es el controlador de la transferencia automática de los grupos electrógenos, que resulta poco confiable, por estar muy distribuidos sus componentes lo que ha hecho difícil y complicado detectar los problemas y solucionarlos a tiempo. Los actuales controladores de las transferencias automaticas poseen sistema integrados a diferencia de lo que hace 20 años atrás se hacia con relés y temporizadores. Empresas como Sices, Comap, Lovato, Woodward, Datakom, Deep Sea, Cummins poseen distintos controladores según su aplicación y la topología de conexión que van desde supervisores de la red, controladores para un generador o varios, controladores para cogeneradores, controladores para generadores a gas, y para motores de barcos. Se buscó entre los controladores del mercado una solución técnica y económica para re- emplazar el sistema de control, implementadose la solución Cummins por el menor impacto en tiempo de indisponibilidad de los equipos en el respaldo de las instalaciones y su costo. Se realizaron pruebas del sistema en vacío y con carga para ver el funcionamiento del nuevo controlador. Se simuló un corte de suministro externo para verificar el funcionamiento del sistema en forma automática como si fuese el caso real. Se verificó el funcionamiento del sistema en transferencia y retransferencia de transición cerrada en modo de prueba. La elección del controlador del ATS fue exitosa ya que fue compatible con los controladores de los generadores. La solución fue la más económica ya que no incurrió en el costo del suministro e instalación de nuevos controladores para los generadores. Las pruebas de repartición de carga fueron correctas haciendo que un equipo se apague si hay una carga menor a 330 kW y vuelva a estar los 2 generadores respaldando la carga si la demanda supera los 440 kW.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / De una panorámica jurídico-histórica del sector eléctrico hasta la década del 70’ en Chile, se profundiza en el nuevo marco regulatorio que introduce la Ley General de Servicios Eléctricos de 1982. Luego, se describen los principales cambios normativos del sector, en particular aquellos que propenden a la inclusión de generadores de ERNC y la reciente promulgación de la Ley N°20.936. En seguida, se explica el concepto de licitación y sus diversos mecanismos, para luego reseñar el contexto en que surge la Ley N°20.018, sus objetivos, características y críticas a sus resultados. A continuación, se señalan los fundamentos y objetivos que informan a la Ley N°20.805, así como se indican y desarrollan los principales cambios que la norma introduce en el sistema de licitación de suministro eléctrico a clientes regulados, al mismo tiempo que se mencionan las críticas surgidas desde el debate público en torno a las referidas modificaciones. Finalmente, se exponen los resultados de los dos procesos licitatorios bajo el nuevo esquema de la Ley Nº 20.805 y los cuestionamientos de que ha sido objeto.

En los últimos años, los aerogeneradores han aumentado su demanda por su bajo costo de instalación y el aumento de consumo de energía eléctrica, contribuyendo de manera rápida al acceso de electricidad de miles de personas de los países en desarrollo que viven en zonas rurales o áreas remotas; por lo que ofrece una prometedora alternativa. Las turbinas eolicas se aplican en: ambientes residenciales, sistemas híbridos, sistemas de bombeo, comercial e industrial, pesquería y barcos de recreación, pastizales, granjas, áreas remotas, desalinización, monitoreo remoto, investigación, educación, y estaciones de telecomunicación. El distrito de Reque cuenta con un recurso eólico cuya velocidad promedio es de 7,32_m/s, y hasta la fecha no hay ningún proyecto para aprovechar dicho recurso y convertirlo en energía eléctrica en beneficio de la comunidad. Por esta razón la presente tesis tiene por objetivo realizar un análisis aerodinámico de un elemento de álabe de una pequeña turbina eólica para aprovechar de la mejor manera el recurso eólico del distrito de Reque. Para ello, se analizará y seleccionará tres perfiles de álabes dibujados en CAD según NACA y se tomará como modelo el perfil que obtenga un mejor rendimiento aerodinamico con la intención de realizar proyectos futuros. Asimismo, se realizará una simulación computacional mediante software CFD con el propósito de validar los resultados.

Las energías renovables constituyen un recurso importante en el mundo ya que no contaminan el ambiente en comparación con los recursos fósiles. En el mundo se cuenta con un gran potencial de fuentes de energía renovables como el agua (energía hidráulica), los desechos (biomasa), aire (energía eólica), entre otros. Sin embargo, el potencial total de estas energías no son aprovechadas debido a factores como costos, falta de lugares idóneos para su implementación y factores que pueden afectar en muchos casos el hábitat de los animales. En el Perú, el potencial teórico de energía eólica es de alrededor de 22 000 MW contra una capacidad instalada de 239 MW, lo cual representa 1 % del total que se podría obtener. Las principales barreras para un mayor aprovechamiento del potencial eólico son los costos y la tecnología. Dado que el potencial de energía eólica y su crecimiento está basado en la altura de las torres de los aerogeneradores, su desarrollo se ve impedido por el transporte y la maquinaria necesaria para su instalación a más de 100 m de altura. Por ello, en el presente trabajo se desarrolla el diseño de un sistema generador de electricidad con una estructura tipo cometa como dispositivo para captar la energía cinética del aire a alturas mayores a 100 m. El diseño cuenta con una cometa que está unida mediante cables a una unidad de control que cuenta con dos motores DC que modifican el perfil de la cometa para controlar su trayectoria. La unidad de control se une también mediante cables a una estación en tierra donde se encuentra un tambor que transmite el movimiento al generador. En la estación en tierra se ubica un motor AC para retornar la cometa una vez que esta haya alcanzado la altura máxima de operación. El generador se conecta a un banco de baterías para almacenar la energía producida. El control de la trayectoria se realiza mediante un control en tiempo real y módulos de posicionamiento, así como sensores de velocidad de viento, sensores de fuerzas, temperatura y voltaje para asegurar la seguridad del sistema. La metodología del diseño propuesto se delimita a partir del estado del arte encontrado. Luego, se definen los conceptos de solución y se evalúa el concepto de solución óptimo. Se realiza también una evaluación de los sensores y actuadores a usar a partir de los requerimientos establecidos, y se define una estrategia de control para la trayectoria en la generación de energía. El resultado final del diseño se muestra en las ilustraciones del documento y planos.

El Perú es un país con un potencial hídrico elevado y cadenas montañosas de gran elevación, sin embargo, existen sectores de la población que no cuentan con o cuentan con un acceso limitado al servicio de electricidad. Debido a esto, la realización de la presente tesis tiene como principal objetivo realizar un estudio a nivel de perfil de un proyecto de generación hidroeléctrica para explotar el potencial hídrico en una microrregión de la provincia de Corongo en Áncash. En forma de una central hidroeléctrica de potencia menor a 20MW que suministre energía directamente a la red de electrificación nacional y compararlo con un proyecto existente y actualmente en desarrollo. En este trabajo de investigación se establece el contexto actual de la electrificación rural en el Perú, los lineamientos para proyectos de inversión pública de la plataforma Invierte.pe, y se presentan los conceptos y fundamentos pertinentes en el marco teórico. Se realiza la recopilación de datos y estudios preliminares de topografía, geología e hidrología a detalle sobre la base de imágenes satelitales, cartas geológicas, datos de precipitación máxima y media mensual, y datos expuestos en el expediente técnico del proyecto existente mencionado. Como resultados de dichos estudios se determina que el caudal de diseño óptimo para la central hidroeléctrica es de 6 m3/s, el salto neto de 400 metros y una potencia nominal de 19.35 MW. De la misma forma, se realiza el diseño hidráulico de las obras civiles que conforman la central hidroeléctrica planteada garantizando la funcionalidad de la infraestructura. Y finalmente, se realiza el estudio económico del diseño y se establece el presupuesto y rentabilidad del proyecto. Para los cuales resulta un presupuesto total, después de aplicar el IGV, de 22.8 millones de dólares y una TIR de 27.01% lo que indica que el proyecto posee una rentabilidad alta y es viable económicamente.

La generación de trayectorias es uno de los aspectos básicos del desarrollo de robots móviles. Permite al móvil poder desplazarse de un lugar a otro de manera óptima y segura, a partir de un modelo de obstáculos que lo rodean y a un camino ya calculado. Los estudios en generación de trayectorias son importantes debido a que son la base del desplazamiento de un robot móvil. El movimiento debe de ser seguro, esquivando los obstáculos, y eficiente, que se traslade de un lugar a otro en el menor tiempo posible, o con el menor consumo de potencia. Para esto, en primer lugar, se debe de calcular una trayectoria. Ésta puede ser calculada por distintos métodos dependiendo del algoritmo utilizado. Una vez calculada la trayectoria, debe ser realizada por el robot real, lo que lleva a un problema de incertidumbre en su ejecución. Esto se debe a la inexactitud de la ejecución de las órdenes de velocidad y a la inexactitud en la localización del robot mediante los cálculos odométricos. Esta incertidumbre es acumulativa, es decir, mientras más larga sea la trayectoria, se generan errores mayores. La implementación de un sistema de generación de trayectorias servirá para que luego existan estudios sobre mejoras en la automatización de robots móviles, y que lleve a su vez a un impulso al desarrollo de la robótica en general. La presente investigación aplicada propone un sistema de generación de trayectorias que permitirá a un usuario aplicar parámetros iniciales a un algoritmo generador de trayectorias para luego ser enviado al robot móvil que recorrerá el camino planteado y llegar al lugar de destino. El objetivo es el diseño y construcción de un robot móvil para pruebas de generación de trayectorias óptimas, usando distintos algoritmos para este propósito, con la finalidad de poder realizar estudios posteriores sobre el tema.