El objetivo principal del presente trabajo consiste en desarrollar la evaluación de un proyecto de instalación de una red mixta de fibra óptica y par de cobre sobre la red de distribución eléctrica, para ofrecer servicios de telecomunicaciones, presentando un estudio preliminar de viabilidad técnica, económica, comercial y regulatoria del proyecto. El trabajo se justifica dada la oportunidad de negocio existente en el mercado de la banda ancha para una empresa de distribución eléctrica, basada en la ventaja técnica y estratégica que tendría al implementar la red mixta de fibra óptica y par de cobre, aprovechando la infraestructura de su negocio principal y la posibilidad de desarrollar una oferta de servicios de mucho mayor capacidad en relación a los actuales proveedores de banda ancha en el mercado nacional. En primer lugar se realiza una recopilación de experiencia internacional en torno al tema, analizando casos en el mercado europeo, que presenta mayor grado de desarrollo en el ingreso de empresas de distribución eléctrica al mercado de la banda ancha, con casos destacados en los países nórdicos y en Alemania. Luego se recopilan los antecedentes técnicos y de mercado requeridos, como base para definir los supuestos comerciales del proyecto. Una primera conclusión es que el modelo de negocio óptimo a desarrollar es de tipo mayorista abierto. Dicho modelo de negocio es coherente con las competencias de una empresa de este tipo, y deja el esfuerzo comercial a clientes mayoristas, que a su vez tienen las destrezas para ello. El modelo mayorista no considera oferta directa de servicios a clientes finales, sino de conexiones a nivel mayorista a operadores de telecomunicaciones, para que estos a su vez conecten clientes finales a través de la red de transporte IP/MPLS (Internet Protocol – Multiprotocol Label Switching), que la empresa eléctrica instalará. La oferta mayorista es el modelo de negocio más extendido en el mercado europeo, como se puede apreciar en el análisis internacional. El análisis del mercado de banda ancha a nivel nacional permite presentar un escenario de demanda, como base para definir un mercado referencial para el proyecto, que alcanza un total de 270.000 clientes a 10 años. Esta cifra representa el 10% del total de mercado de banda ancha esperado en el horizonte del estudio, considerando despliegue de servicio en los principales centros urbanos del país. Cabe destacar que el proyecto estudiado tiene ventajas sobre la oferta de banda ancha de los actuales proveedores, que por limitaciones técnicas dadas por su actual estructura de red no podrán ofrecer en el mediano plazo un nivel de servicio competitivo con la oferta técnica de servicio del proyecto en estudio. A su vez, en el mercado nacional, aparte de los dos proveedores dominantes presentes, existen operadores de menor tamaño, con marcas y estructuras comerciales bien posicionadas, que se interesarán en la oferta mayorista objeto del presente estudio, dado que no cuentan con alternativas eficientes de conectividad con clientes finales a nivel masivo. La evaluación económica realizada arroja resultados positivos sobre un rango de precios mayoristas de US$ 20 a US$ 22 mensuales por conexión. Este nivel de precios, para conexiones de banda ancha residenciales a nivel mayorista, es altamente competitivo en la actualidad, a la luz de las comparaciones presentadas en el estudio. Es posible afirmar que dicha ventaja se mantendrá durante el horizonte del proyecto, sobre la base de los avances tecnológicos considerados. El VAN obtenido es de US$ 16 millones a 10 años, a una tasa de descuento del 12%, sin valor residual, como proyecto puro, sobre un monto total de inversiones en despliegue de redes y sistemas de US$ 203 millones. En cuanto a riesgos para el negocio, se destaca la factibilidad de guerras de precios y la presentación de recursos legales dada la condición de monopolio natural de la red eléctrica. Ambos riesgos pueden ser abordados adecuadamente por el proyecto, a la luz del análisis legal realizado, gracias al uso de modelo de negocio mayorista y utilizando la flexibilidad tecnológica disponible. El análisis de aspectos regulatorios concluye que existe factibilidad normativa tanto por el lado de la regulación eléctrica como de telecomunicaciones. Las conclusiones del estudio son: desplegar una red de datos en tecnología IP sobre la red eléctrica, de carácter mixto fibra óptica / par de cobre; negociar con operadores de telecomunicaciones a nivel mayorista, en base a una licitación; establecer una filial que compita directamente en el mercado retail de banda ancha, como un operador mayorista adicional; e iniciar la tramitación de una concesión de servicios intermedios. Entre los factores clave de éxito del proyecto, se destaca la necesidad de desarrollar una oferta atractiva a operadores mayoristas, en base a una relación comercial de largo plazo, prestar atención a los avances tecnológicos que puedan ser aplicados a la red, para mantener la ventaja tecnológica del servicio, vigilar la estructura de costos de operación del servicio para lograr mantener una posición competitiva privilegiada y finalmente desarrollar un proceso de negociación con las autoridades, que soporte adecuadamente el desarrollo legal del proyecto.

Ingeniero Civil Eléctrico / El avance en el desarrollo de tecnologías de GD ha permitido la introducción de pequeñas unidades de generación que aprovechan fuentes de energía convencionales y no convencionales a la red de baja tensión. Los beneficios que presenta la masificación de la GD desde el punto de vista medioambiental, social y técnico hacen que surja la necesidad de derribar las barreras que conlleva la incorporación de este tipo de tecnologías a la red de distribución. En ésta memoria es de particular interés el estudio de la convivencia entre la integración de GD y los sistemas de protección, teniendo como objetivo general formular una metodología que permita resolver la problemática asociada. Dicha metodología considera atributos como selectividad, sensibilidad, calidad de servicio y asimismo da cuenta de problemas como pérdida de coordinación y operación en isla, entre otros. Para validar la metodología se implementaron dos redes de estudio en el software DigSILENT Power Factory 15: un alimentador rural correspondiente al área típica 3 y uno urbano residencial perteneciente al área típica 1, provistos por Conafe y Chilectra respectivamente. Se integraron como tecnologías de generación PV y Cogeneración (CHP). Ante esto se analizó el escenario de demanda correspondiente al punto de mayor radiación para el caso de generación PV y de demanda valle para el caso de CHP. Por otro lado se implementaron dos esquemas de protección en cada una de las redes: fusibles y relés direccionales. La integración de generación fotovoltaica no produjo problemas en las redes protegidas por fusibles, incluso hasta con un 100% de penetración debido a su poco aporte al cortocircuito. Por otro lado, los generadores sincrónicos (CHP) produjeron que se perdiera sensibilidad y selectividad en ambos alimentadores. El esquema de relés direccionales respondió de manera sensible y selectiva ante la integración del 100% de ambas tecnologías dado el carácter programable de estos dispositivos. Sin embargo, lleva al sistema a formación de islas. El transitorio hacia este nuevo estado lleva a la red a estabilizarse en valores aceptables a partir del 60% de penetración en la red urbana y 80% en la red rural. Como trabajo futuro se propone la integración de generación eólica como GD con el fin de analizar el efecto en las protecciones de su aporte al cortocircuito. Desde el punto de vista de la formación de islas se propone realizar un análisis de esquemas de control de frecuencia y tensión y además evaluar esquemas de protección en la red aislada.

La elaboración de este documento parte de dos premisas claramente visibles en el entorno sobre el cual nos desarrollamos. La primera de ellas tiene su origen en la sociedad, se desenvuelve negativamente al interior de las instancias que la componen y actúa de tal manera, que cualquier estudio que busque demostrar sus consecuencias adquiere casi de inmediato un cierto nivel de insignificancia frente a lo cotidianamente experimentado. La segunda premisa parte de un fenómeno también social y que ha adquirido carácter masivo con el transcurrir de las últimas décadas; su expansión y desarrollo, por el contrario, son auspiciosos dado que sus objetivos están orientados a resolver problemas. / Tesis

El presente documento es el resultado de la investigación realizada en la Subestación Eléctrica de San Juan y la Central Térmica de Chilca para el diseño de un enlace de comunicaciones privado entre ellas, que permita transmitir la información del sistema de teleprotección, del sistema SCADA y del sistema de telefonía privada. Dada la necesidad de interconectar las instalaciones eléctricas en cuestión, para gestionar de manera óptima el servicio de energía, automatizando y controlando a distancia dichas instalaciones eléctricas, se requiere de un enlace de comunicaciones de alta confiabilidad y económicamente factible. El contenido de esta investigación abarca la problemática de las instalaciones eléctricas, los problemas en la red eléctrica, las tecnologías empleadas en enlaces de comunicaciones privados; así como la elección y el diseño del enlace por fibra óptica entre la S.E. San Juan y la C.T. Chilca como solución a la problemática existente. Se concluye que el diseño del enlace de comunicaciones por fibra óptica es altamente confiable, se proyecta a necesidades futuras que se presenten y tanto el costo de instalación, montaje e ingeniería, así como el costo de mantenimiento, son económicamente factibles. / Tesis

La Norma Técnica de la Calidad de los Servicios Eléctricos y otras normas complementarias establecen los estándares de calidad del suministro eléctrico urbano en media tensión así como las compensaciones por su afectación. En caso el prestador del servicio infrinja las citadas normas al brindar un mal servicio este debe realizar un pago por compensación al usuario afectado. La presente investigación determina mediante un modelo econométrico la influencia del Valor Agregado de Distribución (VAD), el pago por compensaciones a los usuarios y el tipo de propiedad de la empresa regulada en la calidad del suministro eléctrico. El modelo utilizado es de efectos fijos y el estimador empleado es el LSDV (Least Square Dummy Variable), considerando los factores de la calidad: SAIFISAIDI. La evidencia empírica en el periodo de estudio (2010-2016) muestra que el mecanismo de pagos por compensación no es el mejor medio disuasivo para que las empresas mejoren la calidad del suministro, en tanto que el Valor Agregado de Distribución (VAD) y el tipo de propiedad de la empresa suministradora, en forma relativa, son incentivos para mejorar la calidad del suministro eléctrico / The Technical Standard for the Quality of Electric Services (NTCSE) and other complementary standards establish the quality standards of the urban electrical supply in medium voltage as well as the compensations for their affectation. In case the service provider infringes the aforementioned rules when providing a bad service, he must make a payment for compensation to the affected user. The present investigation determines by means of an econometric model the influence of the Added Value of Distribution (VAD), the payment by compensations to the users and the type of property of the company regulated in the quality of the electrical supply. The model used is of fixed effects and the estimator used is the LSDV (Least Square Dummy Variable), considering the factors of quality: SAIFISAIDI. The empirical evidence in the study period (2010-2016) shows that the mechanism of compensation payments is not the best deterrent for companies to improve the quality of supply, while the Value Added Distribution (VAD) and the type of property of the supplying company, in a relative manner, are incentives to improve the quality of the electricity supply / Tesis

El objetivo principal de este trabajo es crear una herramienta computacional que permita guiar y predecir el plan de mantenimiento e inversiones de una empresa distribuidora eléctrica. Es necesario obtener datos históricos de la empresa para que esta herramienta pueda obtener mayor confiablidad en sus resultados. Las medidas a tomar para esta herramienta son los modelos dinamicos tantos del alimentador como de los indices de continuidad de suministro electrico de la red, asi poder cargar en el software cualquier alimentador que este dispuesto de forma radial y asi poder predecir el comportamiento de fallas historicas frente a las nuevas reconfiguraciones de la red. Se determinaron algoritmos orginales, derivados de trabajos anteriores, para la optmización de inversiones y reposicionamientos de equipos en la red, pudiendo asi determinar el costo de energía no suministrada en los momentos de interrupción y los costos de inversiones asociados, para asi poder calcular la cantidad óptima de equipos y disposición de estos, en una red de media tension. Tambien se modelaron los índices de continuidad de suministro de forma real, por lo que el programa adquiere un sentido de simular fallas en condiciones nuevas. La determinación de estos indices de forma real, fue dado por el modelo de alimentador ocupado, utlizando algoritmos recursivos. El modelo computación usado fue de arboles de busqueda de N hijos. Como resultado se obtiene la solución óptima del posicionamiento de equipos e integración de ellos en la red, pudiendo asi determinar las variaciones en los índices de continuidad de suministro cuando se le aplican los algoritmos propuestos de búsqueda directa. Además se obtienen los nuevos indices de continuidad para las nuevas configuraciones. Se concluye que los modelos ocupados tratan de modelar una red de distribución de forma real, y optmizarla de forma que se cumplan las restricciones de mínimo costo para la empresa y mayor disminución de los indices de continuidad.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 2/12/2020. / Ingeniero Civil Eléctrico / Durante el último proceso de tarificación de cargos de interconexión de las empresas de telefonía móvil que comenzó a principio de 2013 y culminó en 2014, se consideró un diseñó de una red eficiente con tecnología 3G incluida HSPA. En la actualidad, las tecnologías de redes móviles avanzan continuamente, hacia 4G y estándares superiores. De hecho durante el año 2014 se licitó en Chile la banda 700 MHz para desarrollo de redes 4G. El objetivo de esta memoria es aportar con un diseño de red 4G bajo las mismas premisas de la empresa eficiente que se ocupa en la regulación de los cargos de interconexión de la telefonía móvil en Chile. Para ello, se ha utilizado como punto de partida el modelo de red 3G+HSPA desarrollado por la Subsecretaria de Telecomunicaciones de Chile en la reciente fijación tarifaria, de la que se incluyó información relativa a la proyección de demanda y sus resultados. El diseño de red determina la cantidad de elementos 4G que satisfacen la demanda y la cobertura exigida. El trabajo se ha realizado sobre la base de la siguiente metodología: a) Se revisaron aspectos relacionados con arquitectura, planificación y diseño de redes móviles aplicados al último proceso de fijación de tarifas de interconexión en Chile. b) Se analizó el estado del arte en relación a aspectos de arquitectura, planificación y diseño de redes 4G/LTE. c) Se identificaron los elementos críticos de diseño de redes 4G/LTE para efectos de implementar un dimensionamiento de una red 4G/LTE. d) Se confeccionó un diseño de red 4G/LTE para atender una demanda equivalente a la utilizada en el último proceso de fijación de tarifas. El resultado de este trabajo concluyó en la determinación de las posibles eficiencias tanto técnicas como económicas que se producen al comparar el nuevo diseño de red 4G/LTE con un diseño de red 3G+HSPA, sobre la base de sensibilizar diferentes parámetros claves, tales como la banda de frecuencia de operación, la proyección de demanda, la capacidad máxima de equipos, precios unitarios, entre otros.

Ingeniero Civil Eléctrico / Las microrredes se alzan como una solución plausible a los problemas de integración de energías renovables y de generación distribuida a los sistemas eléctricos, permitiendo además la alimentación de zonas aisladas. En sistemas de baja tensión las cargas suelen ser monofásicas, lo que constituye una fuente natural de desbalances. Para el control de microrredes se opta generalmente por un control jerárquico, con control primario distribuido y control secundario y terciario centralizado. En general, se trabaja con control primario mediante curvas de estatismo emulando el comportamiento de las máquinas síncronas en los inversores, con lo cual los inversores comparten carga. El control secundario y terciario se encarga de mantener el sistema en condiciones nominales de operación y de optimizar la operación de la microrred. En el presente trabajo de título se aborda el control de microrredes de baja tensión ante desbalances. Usando el programa Plecs se ha simulado una microrred compuesta de tres inversores y líneas de transmisión de naturaleza resistiva, con las cuales se alimentan tres cargas balanceadas, sometiendo al sistema a impactos de carga desbalanceados. Para el diseño del control primario se ocupan curvas de estatismo y un lazo de impedancia ficticia. Se añade en paralelo con el control primario lazos de control que compensan la presencia de componentes de secuencia negativa y cero en la tensión. Se ha probado dos estrategias de control de secuencia negativa, una cooperativa y otra no cooperativa. El control secundario se encarga de restaurar la frecuencia y tensión a sus valores nominales. En los resultados obtenidos, se observa que el sistema reparte cargas de secuencia positiva. La impedancia ficticia permite que, aunque la línea sea resistiva, el sistema responda como si sus líneas fuesen de naturaleza inductiva. Para probar el control de secuencia negativa se ha simulado la respuesta del sistema ante un impacto de carga bifásico entre las fases a y b. Al conectar cargas trifásicas desequilibradas se consigue inyectar desbalance de secuencia negativa y cero. El control de secuencia negativa y cero actúa compensando la presencia de estas componentes con éxito; sin embargo, la estrategia colaborativa no comparte bien la potencia de secuencia negativa entre inversores. Esto ocurre debido a que las impedancias de las líneas afectan el desempeño de este control.

Esta memoria está dentro de la línea de investigación de confiabilidad y seguridad de sistemas eléctricos, orientada a la evaluación y verificación de la suficiencia a mínimo costo en los estudios de planificación y operación de redes de transmisión. Las restricciones físicas, técnicas y medioambientales han limitado fuertemente el desarrollo de las redes eléctricas en todos los niveles. De lo anterior se desprende la necesidad de aumentar la eficiencia en el uso de las instalaciones a través de: mejores tecnologías, mejor monitorización, mejor gestión y planificación de las redes. En este trabajo se pretende estructurar los lineamientos teóricos y prácticos que permitan gestionar de manera eficiente las redes de subtransmisión. Para esto, el trabajo se divide en tres etapas: Investigar las actuales tecnologías disponibles, definir la potencialidad de las diferentes alternativas y el desarrollo de nuevas metodologías de planificación y operación que asuman mayor nivel de riesgo en las instalaciones para, en consecuencia, hacer un uso más eficiente de los activos. Se realiza una descripción y diagnóstico de la red en el que se determina que existe un margen para mejorar el factor de utilización en equipos mayores del sistema como son los transformadores de interconexión. A continuación, se realiza un levantamiento de las tecnologías, metodologías y nuevos proyectos desarrollados alrededor del mundo, que están impulsando significativas mejoras en la gestión las redes de alta tensión, en el marco de las redes inteligentes en transmisión. Luego, se define un plan de desarrollo para la implementación en forma progresiva de las redes inteligentes en la alta tensión, conforme a nuestra realidad país, en el que se destaca una fuerte promoción al desarrollo de los sistemas de información y comunicación. Un objetivo central de este trabajo es formular un modelo de optimización que permita realizar análisis de escenarios estáticos, capacitado para entregar configuraciones que permitan mejorar el factor de utilización de los activos, y que debe ser capaz de integrar al análisis, eventos de contingencia en líneas y las combinaciones de apertura del anillo. Finalmente, a través del estudio de las redes inteligentes se elevaron tres propuestas para mejorar la gestión de las instalaciones de la Red de Subtransmisión: Monitoreo de Líneas, Inclusión de Generación Distribuida (Cogeneración) y Reconfiguración de Redes (Radialización). Los resultados del modelo no resultaron ser del todo satisfactorios, si bien da respuesta a los objetivos planteados, la velocidad con que se resuelve el algoritmo hace que su uso sea inviable, por lo que se sugiere la creación de un modelo que logre un mejor manejo de datos que el desarrollado en este estudio.

Ingeniero Civil Industrial / Chile está viviendo una crisis energética que provoca los precios más altos de la historia, adicional a esto se ha aprobado la ley de Net-Metering que permite a clientes residenciales inyectar excedente de generación por fuentes de energías renovables. Lo anterior, sumado a una red de transmisión y distribución de energía cada vez más congestionada hace que se vea atractiva la implementación de generación distribuida, y en específico microredes eléctricas. Las microredes eléctricas son arreglos de red con puntos de generación de energía distribuida que puede funcionar en paralelo a la red de distribución o independiente en forma de isla. A partir de esto se pretende en este documento obtener una visión integral de las microredes en el mundo y su aplicación en Chile, encontrar modelos de negocios y entender los factores clave para implementar microredes eléctricas en ámbitos económicos y técnicos para tres sectores: residencial, industrial y comunidades aisladas de la red eléctrica. Para el desarrollo del trabajo se investigó fuentes secundarias de distintas fuentes con tal de entender las aproximaciones en temáticas de microredes a nivel internacional y poder aplicarlo a la realidad de Chile. Se realizó un proceso iterativo entre obtención de información a base de documentos e información en línea, y entrevistas y conocimiento de actores relevantes en Chile. Esto con tal de obtener un modelo de negocio para abordar los distintos sectores analizados y entender los factores que influyen la implementación de microredes. A partir de lo estudiado se tiene un análisis de casos internacionales en microredes donde se tiene un mercado de gran potencial de US$ 10 mil millones al 2013 y expectativas de US$ 40 mil millones al 2020. Se han desarrollado grandes avances en EE.UU. con desarrollo tecnológico de gran importancia además grandes aprendizajes de caso en Europa y Japon. Se obtuvo posibles modelos de negocio para entrar a los diferentes sectores, residencial, industria y comunidades aisladas con sus respectivos análisis de factores importantes como es el caso de aspectos geográficos, recursos naturales disponibles, estado del sistema eléctrico y demanda energética en la parte técnica, y factores como costos y formas de ingreso y beneficio como factores económicos. Las microredes pueden proporcionar una vía para el aumento de la cantidad de la generación distribuida y la entrega de electricidad, donde la calidad del servicio está adaptada localmente sus requerimientos. En las tecnologías en microredes se ve un alto atractivo a futuro en el país para todo tipo de sectores. No es una solución país a la crisis energética, pero puede aliviar en parte a largo plazo los problemas en esta área.