El presente informe trata de las actividades ejecutadas por mi persona como profesional en ingeniería eléctrica, estas actividades están enmarcadas en base a lo establecido en las leyes y normativas emitidas por el Ministerio de Energía y Minas, por el organismo regulador del servicio público de Electricidad. El presente Trabajo de Suficiencia Profesional está dividido en 5 capítulos en los cuales se detallan aspectos importantes en el servicio Público de Electricidad, específicamente en los temas de Nuevos Suministros y Reclamos. En el Capítulo I, se presenta los aspectos generales de la empresa en la cual desarrollo y amplio mis conocimientos adquiridos en la Universidad Continental, como también se describe las actividades que brinda Electrocentro S. A.

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Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 8/5/2020. / Magíster en Gestión para la Globalización / La presente tesis tiene por objetivo evaluar la exportación de servicios de ingeniería de consulta, en particular este estudio se enfoca en una empresa de ingeniería especialista de ingeniería eléctrica de tamaño pequeño cuyo nombre es ACEP. La empresa opera actualmente en Chile y quiere evaluar opciones de crecimiento en el mercado exterior por lo que se evaluará económicamente la venta de sus servicios. Durante el desarrollo de la presente tesis se evaluarán potenciales mercados de exportación, las variables a considerar para la elección serán: la demanda común de servicios, mitigación de riesgos y potencial de rentabilidad. Al investigar los potenciales mercados de exportación de servicios de ingeniería, Australia resultó ser el destino que ofrece mayores opciones de éxito principalmente por dos factores: factor de especialización de la ingeniería en Chile cuadra con las necesidades en Australia y por la gran necesidad de la ingeniería en Australia por reducir sus elevados costos en la realización de sus proyectos de ingeniería. Esta gran alza se ha reflejado en la cancelación de grandes proyectos mineros y energéticos del país oceánico impidiendo su crecimiento. La propuesta metodología se basa en el desarrollo del análisis PESTEL y 5 fuerzas de Porter para analizar el entorno de la industria y el potencial de rentabilidad. Luego, se realizará una evaluación del proyecto vía estimación de flujos futuros y así estimar la rentabilidad financiera de la exportación de servicios al mercado Australiano. A continuación se diseñará un plan de marketing para ingresar al mercado Australiano, el cual principalmente estará enfocado a realizar una difusión de los servicios realizados para ganar reputación en el mercado, así mayor presencia y confianza en futuras licitaciones. Por último, se presenta un plan financiero mediante el cual se evalúa la viabilidad económica de la exportación de los servicios de ACEP en el mercado Australiano, además dentro de este análisis se realizara un análisis de sensibilidad como actividad económica y tasa de cambio. Los resultados obtenidos indican que es rentable realizar el proyecto de internacionalización en el mercado Australiano, sin embargo, la gestión de recursos propios de la empresa como la asignación a los proyectos es de vital importancia. De hecho, se observa que al tener un factor de uso de recursos de un 65% y un escenario adverso de tasa de cambio provoca que los resultados sean negativos y se pierda valor. Por otro lado, existen relevantes hitos que son no menores a cumplir para que el proyecto sea realizado, estos son: ganar la reputación en el mercado, la gestión comercial en la venta de los servicios e interacción con el cliente y también la gestión de los recursos humanos ante la variabilidad de la carga de trabajo.

La revolución tecnológica iniciada a mediados del siglo pasado con la invención del transistor, a puesto en nuestras manos un sinnúmero de dispositivos electrónicos que están transformando la sociedad moderna. El teléfono inteligente posiblemente es el más notorio de ellos. Todo indica que en el futuro cercano se incrementaría la cantidad de elementos de uso masivo que harán uso de comunicaciones inalámbricas y en los que la antena será uno de sus componentes fundamentales. Los consumidores presionan para que estos dispositivos sean cada vez más pequeños, tengan menor consumo de energía y puedan transmitir mayores tasas de información, requerimientos que en última instancia se trasladan a sus antenas. En contraposición, sus prestaciones dependen en gran medida de su tamaño en relación a la longitud de onda, y por lo tanto reducir sus dimensiones implica deteriorar su ganancia, e ciencia o ancho de banda. Hay en ellas, como siempre sucede en la ingeniería, un balance entre lo que la aplicación requiere y lo que la física permite. Esta tesis trata sobre estas antenas, denominadas eléctricamente pequeñas y se enfoca en dos aplicaciones: las comunicaciones satelitales y los sistemas UHF RFID; proponiendo soluciones novedosas para mejorar sus prestaciones como así también facilitar su diseño. Se presentarán dos antenas cuyo rasgo distintivo es que irradian ondas con polarización circular y están diseñadas a partir de elementos sencillos, los dipolos acortados. Una de ellas, destinada a un satélite pequeño, aprovecha la propia estructura metálica del satélite para mejorar las prestaciones de los dipolos cruzados. La otra, destinada a un tag de UHF RFID, se distingue por incorporar una red de adaptación de impedancias simple y que permite la fabricación de la antena con costos bajos, requerimiento fundamental de los sistemas de identifi cación automática. Diseñar una antena con estas características requiere conocer a priori la impedancia del chip, para lo cual se ideó un procedimiento que, a diferencia de los métodos convencionales, permite caracterizarla completamente. En tanto que para la antena se desarrolló una técnica de medición basada en un balun de bajo costo construido en placas de circuito impreso. / The technological revolution that began in the middle of the last century with the invention of the transistor put in our hands countless electronic devices that are transforming modern society. The smartphone is possibly the most notorious of them. Everything points to the fact that shortly the number of mass-use items that will make use of wireless communications, and where the antenna will be one of its fundamental components will increase. Consumers are pushing for these devices to become smaller, have lower power consumption, and can transmit higher rates of information, requirements that ultimately transfer to their antennas. In contrast, its performance depends to a large extent on its size relative to the wavelength, and therefore reducing its dimensions involves impairing its gain, e ciency, or bandwidth. There is in them, as always happens in engineering, a balance between what the application requires and what physics allows. This thesis deals with these antennas, called electrically small and focuses on two applications: satellite communications and UHF RFID systems; proposing novel solutions to improve its performance as well as facilitate its design. Two antennas will be presented, whose distinctive feature is that they radiate waves with circular polarization and are designed from simple elements, the shortened dipoles. One of them, intended for a small satellite, takes advantage of the satellite's metal structure to improve the performance of the crossed dipoles. The other, intended for an RFID UHF tag, is distinguished by incorporating a simple impedance matching network, and which allows the manufacture of the antenna with low costs, a fundamental requirement of automatic identi cation systems. Designing an antenna with these characteristics requires a priori knowledge of the chip impedance, for which a procedure was designed that, unlike conventional methods, allows it to be fully characterized. While for the antenna, a measurement technique was developed based on a low-cost balun built on printed circuit boards.

Los sistemas de potencia eléctrica se encuentran entre los sistemas ingenieriles de mayor complejidad que existen en la actualidad. Por ende, los fenómenos dinámicos que éstos experimentan son también de naturaleza compleja y a veces no se cuenta con las herramientas apropiadas para su correcto análisis. Esto es debido a que muchos de estos fenómenos son de carácter no lineal, y en algunas ocasiones se maniestan como interacciones entre partes del sistema que a priori no poseen una relación evidente. Por otro lado, debido al incremento de la demanda y las restricciones económicas (entre otros factores), los sistemas de potencia se ven forzados a operar en cercanías de sus límites de estabilidad, quedando más vulnerables a perturbaciones en las condiciones de operación. Además, el desempeño del sistema en tales circunstancias muchas veces no es el adecuado, ya que las condiciones de operación distan de las que originalmente se propusieron en la etapa de diseño. Por todas estas razones resulta de interés estudiar el comportamiento del mismo ante variaciones en sus parámetros, como por ejemplo el consumo de una carga o la ganancia de un controlador, de manera de retratar los posibles escenarios dinámicos derivados de tales variaciones. La presente tesis aborda el estudio de la dinámica de los sistemas de potencia eléctrica utilizando la teoría de bifurcaciones. Para ello se analizan los distintos comportamientos dinámicos que exhibe el sistema ante variaciones cuasiestacionarias en los parámetros, estudiando los cambios cualitativos en la dinámica (i.e., bifurcaciones) originados por tales variaciones. En este sentido, en determinados casos es posible asociar el fenómeno de colapso de voltaje a la ocurrencia de una bifurcación silla-nodo. Como consecuencia de dicha singularidad, el punto de operación desaparece al aumentarse la potencia reactiva consumida por la carga y a raíz de ello las tensiones caen súbitamente, dando origen al colapso de voltaje. Otro fenómeno característico de índole no lineal son las oscilaciones sostenidas, que en muchas ocasiones pueden ser explicadas mediante el análisis de la bifurcación de Hopf. En esta singularidad el punto de equilibrio se vuelve inestable y el sistema experimenta una oscilación estable o ciclo límite. Nótese que esto implica que todas la variables del sistema de potencia oscilan de manera sostenida y, dependiendo de la amplitud, puede ser nocivo para la operación del mismo. Previo al estudio de los sistemas de potencia se analiza la dinámica de un circuito oscilador eléctrico que puede ser considerado como una plataforma de ensayos para profundizar los conocimientos e investigar acerca de interacciones entre modos oscilatorios y resonancias para luego trasladarlos a los sistemas de potencia. En particular se estudia la dinámica asociada a una bifurcación de Hopf doble (dos bifurcaciones de Hopf simultáneas). Se presentan varios diagramas de bifurcaciones generados a partir esta singularidad, así como algunos comportamientos dinámicos hallados en cercanías de una de resonancia 2:3 en la bifurcación de Hopf doble. Esta resonancia no ha sido estudiada en la literatura especializada. Además, se consideran singularidades de tipo fold-flip, donde interactúan bifurcaciones de silla-nodo de ciclos límites (fold ) y de doble período (flip). Esta singularidad ha sido reportada en una única ocasión en sistemas continuos y genera complejas interacciones entre ciclos límites. En esta tesis se estudian dos modelos de sistemas de potencia con estructuras muy diferentes. En primera instancia se analiza un modelo simplificado de 3 barras (4 variables de estado), donde el énfasis no es puesto en los detalles de modelado, sino en la comprensión de los fenómenos dinámicos que éste experimenta ante la variación de uno y dos parámetros. Posteriormente, se estudia la dinámica de un modelo multimáquina de 9 barras modelado en forma detallada (70 variables de estado), que toma en cuenta tanto la dinámica mecánica y la eléctrica de los generadores y de las cargas (incluyendo los lazos de control de tensión y frecuencia), así como la respuesta dinámica de las líneas de transmisión. Ante la variación de un parámetro, la dinámica es similar a la del modelo de 3 barras (ambos experimentan bifurcaciones de Hopf y silla-nodo), pero esto no es así cuando se consideran variaciones en dos parámetros. En el modelo simplicado el escenario dinámico está dominado por una singularidad de Bogdanov-Takens, que conjuga la dinámica generada por las bifurcaciones de Hopf y silla-nodo, y en esta tesis ha sido hallada por primera vez en una región de operación factible. Por otro lado, en el modelo de 9 barras se distinguen tres singularidades cuando se consideran variaciones de dos parámetros: dos bifurcaciones de Hopf dobles, en las cuales se combinan los efectos de dos bifurcaciones de Hopf, dando como resultado soluciones cuasiperiódicas (toros 2D y 3D) y una singularidad de Gavrilov-Guckenheimer, donde también interactúan la bifurcación de Hopf y la silla-nodo. La dinámica asociada a las singularidades de Hopf doble, así como su coexistencia con una bifurcación de Gavrilov-Guckenheimer, no ha sido estudiada con anterioridad en la literatura de los sistemas de potencia. Estas singularidades pueden ser consideradas como centros organizadores de la dinámica local del sistema, y mediante su estudio es posible inferir el comportamiento dinámico del sistema ante variaciones en los parámetros. A su vez, con el fin de ampliar el conocimiento del sistema se combinan los resultados del análisis de la dinámica con técnicas tradicionales, como por ejemplo, el cálculo de los factores de participación para identicar los modos responsables de oscilaciones producto de bifurcaciones de Hopf. Por último, como resultado de la combinación de estas técnicas, se analiza la inclusión de un estabilizador de sistemas de potencia para amortiguar un modo electromecánico problemático. La ubicación del estabilizador es determinada mediante el cálculo de los factores de participación, mientras que su efecto en la dinámica es mostrado en el nuevo diagrama de bifurcaciones mediante la ampliación de la región de operación posible del sistema. De esta forma también se pretende mostrar cómo el estudio de la dinámica de sistemas puede también auxiliar en la comprensión de los fenómenos observados en los sistemas de potencia eléctrica. / Power systems are currently among the most complex engineering systems. Hence, their dynamical phenomena are also intricate and sometimes there are no suitable tools available for their appropriate treatment. This is due to the nonlinear nature of these phenomena, which are usually manifested as interactions between parts of the system having, a priori, no clear relationship. On the other hand, due to the increasing demand of power and economic restrictions (among other factors), power systems are forced to operate near their stability limits, turning them more vulnerable to perturbations in the operating conditions. In addition, the performance of the system is, many times, not appropriate in such circumstances, since the operating conditions are far from those proposed in the design stage. For all these reasons, the study of the system behavior under parameter variations, such as a load demand or a controller gain, is of great interest in order to analyze possible dynamical scenarios due to such changes. This thesis addresses the study of power systems dynamics using the bifurcation theory. In order to achieve that, the different dynamical behaviors displayed by the system in response to quasistationary parameter variations are analyzed, studying the qualitative changes in the dynamics (i.e., bifurcations) originated by these variations. In this regard, sometimes it is possible to associate the voltage collapse phenomenon to the occurrence of a saddle-node bifurcation. As consequence of this singularity, the operating point vanishes when the reactive power consumed by the load is increased, hence the voltages drop suddenly originating the voltage collapse. Other nonlinear phenomena are the sustained oscillations, which in many occasions may be explained by analyzing a Hopf bifurcation. In this singularity, the equilibrium point becomes unstable and the system undergoes a stable oscillation or limit cycle. Notice that the later means that all variables experience a sustained oscillation and, depending on the amplitude this may be dangerous for the system. Previous to the study of power systems, the dynamics of an electric oscillator is analyzed. This circuit may be considered as a test platform to gain the prociency about the dynamics associated to modal interactions and resonances, and then translate these results to power systems. In particular, the dynamics of a double Hopf bifurcation (two simultaneous Hopf bifurcations) is studied. Several bifurcation diagrams generated by this singularity are presented, as well as some dynamical phenomena found in the vicinity of a 2:3 resonance of the double Hopf bifurcation are also included. This resonance has not been studied yet in the specialized literature. Furthermore, fold-flip singularities, where cyclic fold and period doubling (flip) bifurcations interact, are considered. This singularity has been reported only once in continuous time systems and generates complex interactions between limit cycles. Two power systems with very different structure are studied in this thesis. A simplied 3-bus model (4 state variables) is analyzed in first place, where the emphasis is not in the modeling detail, but in the comprehension of the dynamical phenomena experienced by the system due to variations in one and two parameters. Then, the dynamics of a detailed model of a 9-bus multimachine power system (70 state variables) is studied. This model accounts not only for the mechanical and electrical dynamics of the generators and the loads (including their voltage and frequency control loops), but also the response of the transmission lines. The dynamics of this system is similar to the 3-bus model for variations of a single parameter (both experience Hopf and saddle-node bifurcations), but this is not the case when variations of two parameters are considered. The dynamical scenario of the simplied model is dominated by a Bogdanov-Takens singularity, which conjugates the dynamics generated by the Hopf and saddle-node bifurcations, and in this thesis for the rst time, it has been found in a possible operating region. On the other hand, three singularities are recognized in the 9-bus system when two parameters are varied: two double Hopf bifurcations, where the eects of two Hopf bifurcations are combined, resulting in quasiperiodic oscillations (2D and 3D tori), and a Gavrilov-Guckenheimer singularity, where Hopf and saddle-node bifurcations interact. The dynamics associated to the double Hopf singularities, and their coexistence with a Gavrilov-Guckenheimer bifurcation, has not been previously studied in the power systems literature. These singularities may be considered as organizing centres of the local dynamics, and their study brings the possibility to determine the dynamical behavior of the system subjected to variations in the parameters. Moreover, in order to improve the knowledge of the system, the results obtained from the dynamical analysis are combined with traditional tools such as the calculation of the participation factors to identify the responsible modes for oscillations due to Hopf bifurcations. Finally, as a result of the combination of these techniques, the addition of a power system stabilizer to damp an electromechanical mode is analyzed. The location of the stabilizer is determined calculating the participation factors, while the eect on the dynamics is shown in the new bifurcation diagram, with an increment of the possible operating region. In this way this dissertation tries to show how the study of dynamical systems may also help with the comprehension of the complex phenomena of electric power systems.

Analiza un esquema de protección sistemática (WAP o SPS); para la detección anticipada de oscilaciones inestables en las líneas de transmisión que interconectan las Zonas y se plantea una solución al problema que es el disparo de cargas representativas (mineras, plantas, etc.) en el área Sur; todo esto fundamentándose en mediciones remotas y locales de sincrofasores de tensiones mediante los PMUs y las funciones llamadas PSD y OOST que utilizan la primera derivada (slip) y la segunda derivada (aceleración). El esquema WAP analizada en el estudio es ventajoso para el sistema eléctrico peruano porque nos ayudará a tomar la decisión más óptima y rápida. / Tesis

Desde su nacimiento, la evolución de las redes de sensores inalámbricos se ha traducido en un aumento de la complejidad y heterogeneidad de las mismas, constituyendo este marco, la base del despliegue de una infraestructura experimental (en la que se fundamenta esta Tesis Doctoral), compuesta por un elevado número de nodos de la Internet de las cosas (superior a 10.000), en un entorno urbano. En este sentido, dentro de esta Tesis Doctoral, se han abordado los aspectos relativos a la gestión uniforme de sensores heterogéneos; la descripción de una arquitectura que cubra los requerimientos de los planos de experimentación, gestión y servicio del despliegue masivo; el diseño, desarrollo y validación de un protocolo de reconfiguración remota de los nodos constitutivos, así como el soporte de nuevos experimentos y servicios. Finalmente, entre las líneas futuras, se destacan la federación de infraestructuras de experimentación y la simbiosis entre el paradigma de la Internet de las cosas y las redes sociales. / From its birth, the evolution of Wireless Sensor Networks has translated into an increase in terms of complexity and heterogeneity associated to them, constituting this framework the basis for the deployment of an experimental infrastructure (on which this Thesis is based), composed of a high number of Internet of Things nodes (higher to 10000), in a urban environment. In this sense, within this Thesis, they have been tackled the aspects relating to the uniform management of heterogeneous sensors; the description of an architecture that fulfills the requirements associated to experimentation, management and service planes associated to the massive deployment; the design, development and validation of a remote reconfiguration protocol of the constitutive nodes, as well as the support of new experiments and services. Finally, among the future lines, they can be highlighted the federation of experimentation infrastructures and the symbiosis between the IoT paradigm and the social networks.

El proyecto que se está investigando, nace de la necesidad de mejorar el montaje de las estructuras de soporte que se utilizan en redes de distribución rural en baja tensión en regiones alto andinas; debido a que se cuentan con localidades, comunidades y centros poblados que están ubicados geográficamente distantes de ciudades capitales; los montajes electromecánicos en proyectos eléctricos tanto en media tensión como en baja tensión o distribución, son peligrosos, además con costos elevados, y que requieren más tiempo de lo planificado, debido a que en muchos de los casos trasladar estructuras de soporte (postes), y otros materiales necesarios se dificulta por la inexistencia de vías de comunicación (carreteras) y otras por estar en malas condiciones de transitabilidad. Debido a esto, el proyecto que se viene desarrollando busca generar una alternativa de solución que agilice y contribuya de manera eficiente los montajes electromecánicos en redes de distribución rural en baja tensión. Por lo que se ha planteado proponer el diseño de un poste armable o modular el cual permita disminuir tiempos de trabajo, traslado y montaje de cada estructura en campo, para lo cual se está proponiendo utilizar como material base de esta propuesta, un material nuevo, y con mejores cualidades que los convencionales, seleccionando la madera plástica, que están constituidas a base de materiales reciclados como plásticos de uso industrial y/o doméstico. Luego se ha seleccionado parámetros de trabajo, los cuales limitaran las características del diseño y permitirán tomar una mejor decisión para proponer el diseño CAD del poste; en este estudio se está proponiendo un modelo, el cual ha sido analizado matemáticamente para luego mediante el software de diseño SolidWorks Simulation analizar el comportamiento del compartimiento de las estructura proyectada bajo el criterio de energía de deformación. Para finalizar, se realizó un estudio técnico económico, que muestra la reducción de costos al generar un poste de maderas plásticas a base de residuos sólidos plásticos, con lo cual se desarrolla un nuevo enfoque para iniciar la utilización y generación de postes armables a base de maderas plásticas por ser económicamente aceptables, además de mejorar los montajes electromecánicos en el sector rural. / Tesis

Mediante el presente tema de investigación, se evaluó el límite de capacidad de conducción (ampacidad), por efectos térmicos en el conductor ACSR, instalado actualmente en la línea de transmisión de 72.5 kV, del Sistema Interconectado Nacional considerando así, para tal investigación, el análisis de tres zonas; e interpretar los efectos de las diferentes variables que intervienen en el balance de generación y disipación de calor; con la finalidad de evaluar la capacidad de transmisión para las nuevas condiciones de operación permanente con una potencia nominal de transmisión de 25 MW, a la tensión de 72.5 kV. / Tesis / Tesis

No autorizada por el autor a ser publicada a texto completo / El objetivo de la presente memoria es simular el comportamiento electromagnético del fotomezclador UTC-TW como es parte de un proyecto de desarrollo del laboratorio de Fotónica-THz del Departamento de Ingeniería Eléctrica. La memoria comienza con una revisión de conceptos básicos de teoría de microondas, teoría de antenas, el método de elementos finitos y las características más importantes de la estructura UTC-TW. Además se reseñan las características más importantes de dos programas para la simulación de estructuras a altas frecuencias con el método de elementos finitos: HFSS y CST MicroWave Studio. Luego, se indica la forma en que fueron parametrizadas las dimensiones del dispositivo en los softwares HFSS y CST, las características del equipo computacional utilizado y la forma en que se analiza el dispositivo. Con esto se obtienen los primeros resultados y se los presenta. A continuación se muestran los pasos seguidos para obtener un modelo con bajo costo computacional de la estructura para el análisis en frecuencia en el software HFSS. Se encuentra que es imposible obtener resultados útiles en HFSS debido a limitaciones de memoria RAM, lo que obliga a migrar el diseño a CST donde se realiza un análisis en el dominio del tiempo o transitorio. En CST se obtienen resultados convincentes a un menor costo en memoria y tiempo de computación, los que se comparan con resultados de un diseño simplificado en HFSS. Finalmente se hace una comparación entre HFSS y CST MWS y se concluye que CST es la mejor alternativa para el tipo de estructura estudiada dada la situación actual del equipo computacional disponible. Además se proponen alternativas al método de elementos finitos para la simulación del dispositivo y se indican algunas consideraciones para simulaciones futuras en HFSS y CST.