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Indice de detección de problemas de estabilidad de tensión en base a WAMSArias Cazco, Diego Anibal January 2012 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / En la actualidad los sistemas eléctricos de potencia a menudo operan bajo condiciones de estrés, para satisfacer una demanda que es cada vez mayor, con una expansión de la red de transmisión relativamente limitada. Esto genera la necesidad de utilizar nuevos recursos de equipos, metodologías de análisis y herramientas computacionales para hacer frente a esta situación. En particular, la estabilidad de tensión ocupa un lugar preponderante dentro de los nuevos fenómenos que ponen en riesgo la seguridad del sistema, por ello reviste gran importancia el uso de indicadores que alerten de manera temprana sobre la posible ocurrencia de fenómenos que pudieran derivar en un colapso de tensión en la red. En este campo uno de los avances más promisorios es el uso de mediciones sincronizadas entregadas por los llamados Sistemas de Medición de Área Amplia (Wide Area Measurement Systems, WAMS en inglés), quienes obtienen la información de entrada para los indicadores de estabilidad de tensión en base a PMU (Phasor Measurement Unit).
Al revisar el estado del arte en relación a estos índices de detección de estabilidad de tensión en tiempo real, se constata que la mayoría de los estudios e investigaciones evalúan los márgenes de estabilidad de tensión en el punto crítico (punta de la curva nariz), es decir, detectando la distancia al punto teórico de máxima transferencia de potencia del sistema. Este tipo de métodos, pueden llevar a análisis imprecisos ya que en el punto de máxima transferencia los niveles de tensión llegan a valores muy inferiores a los límites operacionales reales por lo que en la práctica se podría llegar a una situación de colapso de tensión sin ser detectado por esos indicadores. Por otra parte, para tener un análisis completo no basta con determinar la máxima trasferencia de potencia por el sistema de transmisión, sino que se debe verificar que el sistema tenga además los medios para proveer la cantidad de reactivos que dicha transferencia y carga requieren.
Considerando que la estimación de estado en base a mediciones sincronizadas está disponible, este trabajo de investigación se dirige hacia el desarrollo de una mejora en la línea de índices de estabilidad de tensión usando dichas mediciones. Se propone un indicador llamado VSI-OC (Voltage Stability Index under Operational Conditions), el cual considera límites reales de operación y una evaluación de las reservas de reactivos del sistema. El indicador se obtiene de un problema de optimización propuesto, en el cual, se define el máximo incremento de carga en la barra como función objetivo, tomando como restricciones de igualdad las ecuaciones de flujo de potencia, y como restricciones de desigualdad los límites de reactivos de generación. Especialmente, el indicador considera límites de tensión de acuerdo a exigencias operativas, es decir, los estipulados en las respectivas normas técnicas.
Para validar el método propuesto, se aplica a una simulación en un modelo del SIC de 114 barras, en el cual, se prueba el desempeño del índice propuesto bajo diferentes escenarios con el objeto de abordar un amplio espectro de estados de operación. Los índices cuantifican la seguridad del sistema en una escala de 0 a 1 , en donde, un valor cercano a 1 indica que la barra de carga dispone de un buen margen de estabilidad y un valor cercano a 0 indica que la barra esta cerca a violar los límites operacionales del sistema. Los resultados indican que el método cumple con el objetivo propuesto, permitiendo monitorear adecuadamente la proximidad de eventos que pueden derivar en un colapso de tensión. El índice VSI-OC da señales de alerta con mayor anticipación que los índices convencionales. De esta manera, el operador puede realizar una asignación de recursos de potencia reactiva en forma óptima y tomar las acciones de control necesarias para mantener el sistema en condiciones de operación normal, permitiendo una operación segura.
Como trabajo futuro se propone extender la investigación a aplicaciones en tiempo real en base a WAMS, y enfrentar los mayores retos en el desarrollo de estas tecnologías, tales como manejo de congestiones en la red, control de flujos en tiempo real, control y protección en sistemas de área amplia (WAMPAC en inglés).
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Diseño de una red de área local para compartir el acceso a Internet en complejos habitacionales / Diego Farro ValdiviaFarro Valdivia, Diego 09 May 2011 (has links)
Dado el desarrollo en las telecomunicaciones y la necesidad de acceder a estos en
el creciente numero de hogares en edificios, se desarrolla una investigación de la
problemática y se plantea un solución que busca satisfacer la demanda de manera
eficiente, dando una alternativa económica pero al mismo tiempo un producto
comercial, el cual tendría un mercado asegurado para las necesidades actuales. / Tesis
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Metodologia de apoio à decisão para escolha de sistemas de protecção de interligação do parque eólico com a rede de distribuiçãoGouveia, Clara Sofia Teixeira January 2008 (has links)
Estágio realizado na EDP e orientado pelo Eng.º Rui Fiteiro e Eng.º Bruno Sérgio Silva / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008
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Gestão de versões num modelo relacional com aplicação a um configurador de redes eléctricasFreire, Manuel Cláudio de Magalhães January 2005 (has links)
Tese de mestrado. Engenharia Informática. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005
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Sistema para diagnósticos redes de baja tensión mediante análisis de flujos de potenciaAracena Aguirre, Patricio Alberto January 2016 (has links)
Ingeniero Civil Electricista / El gran número de circuitos que posee el sistema de distribución en baja tensión de Santiago hace imposible contar con elementos de medición que monitoreen estas redes de forma continua, por lo que se emplean métodos indirectos que permiten predecir el comportamiento de los Transformadores de distribución MT/BT y circuitos BT.
Este proyecto de titulación presenta un software o herramienta para simular el comportamiento eléctrico ante cambios que se realicen en el sistema de baja tensión radial que posee gran parte de la ciudad de Santiago. Para ello se realizó un análisis de métodos, criterios y planificación de la compañía Chilectra S.A.. Se analizó la base de datos de los elementos de Baja tensión que posee y se realizo reuniones con las áreas interesadas en el proyecto.
Se desarrollo una interfaz visual y mejora de un motor de cálculo, que facilita el análisis de comportamiento del sistema de baja tensión ante cambios en la red; se desarrolló un nuevo método de modelación de cargas; se agregó información que ayuda a mejorar el método utilizado por la compañía en cálculo de pérdidas tanto en transformación como en redes y se agregó datos para un mejor análisis de la red.
Además se implementó una nueva modelación de cargas que se basa en un estudio estadístico de los factores de carga a partir de mediciones de clientes con demanda máxima leída y de un estudio realizado en la compañía a clientes residenciales, con los cuales se obtuvo un modelo de cargas según tipo de tarifa de cada cliente
Finalmente se generó un modelo de red de baja tensión que permite optimizar el tipo de conductor y el transformador que debe ser empleado de acuerdo a la demanda. A partir de este modelo, se obtienen conclusiones del factor de uso de los transformadores, de la regulación de tensión en el sistema, estrangulamiento de conductores y pérdidas de red por transformador. Por lo cual, con los resultados obtenidos del flujo de potencia de la red de baja tensión, y los criterios definidos por la compañía, se genera un programa que puede preever posible fallas y evaluar soluciones para el sistema de baja tensión radial de Santiago.
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Desarrollo de los Requerimientos Tecno-Económicos de Sistema de Gestión de la Energía en Base a Medidores EMH LZQJ y LZQJ-XC para Cam LTDA.Bravo Ibarra, Oscar Ignacio January 2011 (has links)
El objetivo general del presente trabajo de título es desarrollar los requerimientos tecnoeconómicos
de un nuevo sistema de gestión de la energía, para incorporarlo a la oferta de
la Compañía Americana de Multiservicios (Cam LTDA.); se espera ilustrar las necesidades,
caracterizar el mercado y mostrar los argumentos necesarios, de modo que esta opción
se evalúe en los comités correspondientes. Además, se desea enmarcar esta tecnología
dentro del nuevo paradigma que plantea la evolución de las redes eléctricas actuales hacia
redes inteligentes.
Cam LTDA. es una empresa experta en implementar proyectos de gestión energética,
que apuntan a un segmento del mercado que considera grandes empresas, por ejemplo,
distribuidoras de energía eléctrica. Para abarcar a clientes menores, como cooperativas
y mediana empresa, se requiere de un producto, de precio más accesible a los
presupuestos que manejan estas organizaciones y que se perfile como un servicio que
sea una herramienta diseñada para entrar en un ciclo de mejoramiento continuo, en la
administración de los recursos energéticos.
Se determinaron los requerimientos técnicos a incorporar en el software de EMH,
tomando como base la actual propuesta que oferta Cam LTDA. Junto con esto, se realizó
una evaluación económica del sistema, comparándolo con la inversión requerida para
implementar el actual producto de Cam LTDA, mediante el análisis del Valor Actual Neto
del proyecto. Al comparar las opciones, el sistema de gestión de la energía en base a
medidores EMH entrega resultados favorables. Con esta evaluación, más los beneficios
que entregaría el servicio, los clientes pueden justificar el costo que implica implementar
este sistema en sus instalaciones.
Sobre la base de estas propuestas, se concluye que se presenta una oportunidad
comercial, que consiste en abordar a estos clientes, incorporando servicios y productos que
entreguen una alternativa de altas características técnicas y que sea competitiva, para ser
un referente de innovación con altos estándares de calidad para las grandes y medianas
empresas latinoamericanas.
El futuro desafío es incorporar esta nueva tecnología, la cual ya está siendo
implementada en el sector de las generadoras, transmisoras y distribuidoras, en los
otros actores del mercado eléctrico, es decir los consumidores industriales, comerciales y
organizacionales. La evolución en Chile de las redes inteligentes sigue este camino, y en un
futuro llegarán hasta los consumidores residenciales. Masificar los sistemas de monitoreo
y gestión de la energía es un paso más que los actores del sector eléctrico deben dar, pues
constituye parte fundamental para la implementación de las redes inteligentes, las cuales
se perfilan como un nuevo paradigma para el mercado energético.
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Integración en herramientas de análisis de programa DeepEdit de: transformador de tres enrollados, desfasador y carta de operación de generador sincrónicoEsparza Marinao, José Arturo January 2009 (has links)
El cambio estructural experimentado por los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP), a partir
de la década de los 80, ha motivado el desarrollo de nuevas herramientas de análisis de mercados
eléctricos. En el nuevo marco organizativo, las decisiones de operación y planificación de la
expansión de SEP deben considerar el acoplamiento entre sus aspectos técnicos y económicos. Es
así como surge la necesidad de crear o mejorar las herramientas de análisis y simulación de mercados
eléctricos, con el fin de que sean capaces de representar en mayor detalle los aspectos técnicos
propios de la operación de un SEP. En este contexto, se ha gestado el programa DeepEdit,
desarrollado en el Área de Energía del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de
Chile. Este se orienta al análisis y a la simulación de mercados eléctricos, representando la operación
de un SEP en estado estacionario.
El presente trabajo está orientado al mejoramiento de herramientas preexistentes y la
incorporación de nuevos elementos tecnológicos de sistemas eléctricos a DeepEdit. En este
contexto, se propone incorporar un nuevo elemento de red: el transformador de tres enrollados; se
agrega la alternativa de operación como desfasador del transformador de dos enrollados existente en
el programa y; se realizan mejoras a la obtención de la carta de operación de un generador
sincrónico. Todas estas implementaciones son integradas a las herramientas de análisis en estado
estacionario tradicionales de DeepEdit, como son: matriz de admitancia nodal, flujo de potencia AC,
flujo de potencia DC y flujo de potencia óptimo. Para ello se plantea en cada caso, un modelo
matemático validado teóricamente y una inserción en las herramientas preexistentes de acuerdo a su
modelación original.
Los ejemplos de validación para los desarrollos propuestos son contrastados en términos
teóricos y en el programa comercial DigSilent. Las diferencias calculadas en los casos analizados,
para todas las herramientas de análisis contempladas en este trabajo, son menores al 1% para las
tensiones y potencias netas en cada nodo, resultado que permite evaluar satisfactoriamente la
operación de los nuevos elementos de red de DeepEdit.
Por otro lado, las mejoras gráficas alcanzadas en la carta de operación para generadores
sincrónicos y la simplificación del código computacional correspondiente, permiten obtener una
herramienta computacional que entrega resultados confiables para todos los casos analizados. Se
deja establecido que la calidad del diagrama depende de la experiencia y el nivel de precisión en la
estimación numérica de los diversos parámetros de la máquina.
En esta misma línea de investigación, se propone como trabajo futuro incorporar estas nuevas
tecnologías a las restantes herramientas de análisis de DeepEdit, entre ellas: el estimador de estado,
análisis de cortocircuito, análisis de sensibilidad y diversos optimizadores presentes en el programa.
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Desarrollo de un Modelo de Estimación de Estado para la Red Eléctrica de HuatacondoLópez Madrid, Nicolás Alonso January 2011 (has links)
En la problemática de abastecer de energía eléctrica a una localidad aislada, ha ido tomando
fuerza el desarrollo de las llamadas micro-redes. Estas soluciones consisten en sistemas eléctricos
pequeños, que cuentan con generadores de baja potencia nominal que abastecen consumos físicamente
cercanos. Una ventaja que ofrecen las micro-redes frente a sistemas mayores viene justamente de esta
proximidad entre generación y consumos, minimizando las pérdidas en las líneas. Sin embargo, la
calidad de suministro tiende a ser menor debido a que no e factible aprovechar las ventajas de los
sistemas interconectados: inercia, respaldo, diversidad de fuentes. De esta forma, es clave el desarrollo
de esquemas de control adecuados que permitan asegurar niveles mínimos de calidad de suministro. Un
elemento central de estos esquemas de control es su capacidad para determinar en forma confiable el
estado del sistema eléctrico a partir de un número limitado de medidas de fácil adquisición.
En este contexto, el objetivo de este trabajo de memoria es disponer de un modelo de
estimación de estado para micro-redes, a través de un proceso de análisis, diseño e implementación a
escala prototipo. La herramienta resultante debe ser capaz de analizar la micro-red del pueblo de
Huatacondo, un pueblo al norte de Chile cuyo suministro eléctrico proviene en gran medida de fuentes
de energía renovables no convencionales, como aplicación práctica. Asimismo, debe proyectarse como
herramienta docente, para la estimación de estado de la micro-red del Laboratorio de Energía y
Accionamientos del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile.
El modelo estimador de estado que se desarrolla se basa en el método clásico de Mínimos
Cuadrados Ponderados, que permite estimar la tensión fasorial en las barras de una micro-red, dando
más importancia a las medidas más precisas entre las que se dispone. Las medidas que se consideran en
este trabajo son módulos de tensiones, flujos de potencia activa y reactiva en líneas y potencia activa y
reactiva en ciertas barras de consumo o generación.
Se valida el funcionamiento del estimador de estado desarrollado mediante ejemplos disponible
en la literatura especializada, con errores en torno a la tolerancia de 1,35%. Asimismo, se identifica un
caso anómalo descrito en la literatura. Sin embargo, en este caso la convergencia del algoritmo si bien
detecta la medición errónea, lo reporta a través de una solución no factible en términos físicos.
Se ejecuta la aplicación diseñada en la micro-red del laboratorio y en la de Huatacondo,
comparando las potencias calculadas a partir del estado encontrado con las potencias medidas,
obteniéndose un error relativo porcentual promedio cercano al 2% en el caso del laboratorio y del 0,2%
en el caso de Huatacondo. Dado esto, se concluye que la aplicación diseñada cumple el objetivo de
obtener el estado de la micro-red de manera confiable. Cabe señalar que en el caso de la estimación de
los ángulos de fase de las tensiones, la verificación en el laboratorio a través de mediciones obtuvo
resultados con errores mayores. Estas diferencias pueden explicarse por errores en las mediciones o en
los parámetros del sistema.
Como trabajo futuro, se propone el desarrollo de la etapa de control que mantenga al sistema en
el estado de operación normal, el estudio y comparación con otros modelos de estimación de estado y
la integración del programa construido con la aplicación Deep-Edit desarrollada en el Departamento.
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Planificación de Sistemas de Distribución por Medio de Técnicas EvolutivasJiménez Estévez, Guillermo Andrés January 2010 (has links)
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Máxima Capacidad de Generación Distribuida en un AlimentadorDublé Jainaga, Germán Eduardo January 2010 (has links)
Dado el inminente auge de la generación distribuida (GD), impulsado por los crecientes avances
tecnológicos y su masificación a nivel mundial, resulta de suma importancia tener una noción exacta del
impacto que un generador puede llegar a producir sobre las redes de distribución, para procurar mantener
la calidad de servicio de los clientes y la seguridad del sistema. Junto con esto están también las iniciativas
legislativas adoptadas por el Gobierno, que permiten y facilitan la conexión a la red de este tipo de
generación, intentando darle un grado de competitividad dentro del mercado eléctrico.
El objetivo general de esta memoria es el confeccionar una herramienta que permita maximizar la
capacidad total de generación en un alimentador en las redes de distribución, mediante la asignación
precisa del tamaño de cada generador en cada barra, considerando sus límites técnicos de operación. La
metodología de asignación se fundamenta en la relación existente entre el incremento de generación
distribuida y las restricciones técnicas de la red, tales como: la tensión en las barras; el nivel de
cortocircuito en la subestación de bajada; y la razón de cortocircuito-generación en las barras. Como
resultado, se obtienen señales de máxima generación y su disposición óptima en cada barra del
alimentador, sin tener que incurrir en costos adicionales asociados a la realización de modificaciones en la
red pre-existente.
La implementación de la aplicación fue llevada a cabo en el programa DeepEdit desarrollado en el
Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile, de manera de poder ser operada sobre un
alimentador cualquiera a nivel de usuario. Se realizaron pruebas para dos tipos de alimentadores, uno de
una publicación de referencia con una demanda total de 6,5[MW] y otro utilizado en publicaciones IEEE
con una demanda total de 18,9[MW]. En ambos sistemas se determinó la solución óptima mediante las
linealización de las relaciones que existen entre la capacidad de generación y las variables eléctricas de las
restricciones, obteniéndose capacidades totales de generación de 12,5[MW] y 23,3[MW] respectivamente.
Ejecutado el programa se puede verificar que ciertas restricciones se encuentran fijadas en su máximo,
pero aun así se ratificó lo óptimo de las soluciones con dos métodos: inhibición de generación y análisis
de sensibilidad.
Las aplicaciones que se le pueden dar a la propuesta son diversas, entre ellas: esclarecer los puntos donde
se debe compensar tensión, o utilizarse como una herramienta de planificación, que considere la inserción
de GD, permitiendo comparar las ventajas y desventajas sobre la asignación de máxima capacidad de GD
en el tiempo.
Se proponen mejoras a la aplicación en los ámbitos de incorporar una base de datos de las fuentes de
recursos renovables referenciadas a su respectiva barra, o bien en redefinir la función objetivo ahora para
minimizar pérdidas, lo que cambiaría el proceso de optimización a uno secuencial.
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