Doctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Eléctrica

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https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9028

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Browsing Doctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Eléctrica by browse.metadata.advisor "Ordoñez Plata, Gabriel"

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    Estimación de las variaciones de tensión de corta duración en sistemas de distribución en el marco de las redes eléctricas inteligentes
    (Universidad Industrial de Santander, 2018) Blanco Solano, Jairo; Petit Suárez, Johann Farith; Ordoñez Plata, Gabriel
    Las perturbaciones que afectan la calidad de potencia cobran gran inter´es debido a los crecientes impactos econ´omicos y operativos en los sistemas el´ectricos. Dentro de este conjunto de perturbaciones se destacan las Variaciones de Tensi´on de Corta Duraci´on (VTCD), debido principalmente por el mal funcionamiento que pueden ocasionar en los equipos y procesos de los usuarios finales del servicio de energ´ıa el´ectrica. Teniendo en cuenta que la implementaci´on masiva de medidores en todos los nodos de la red el´ectrica resulta inviable, surge como alternativa de soluci´on el uso de un n´umero limitado medidores, haciendo posible la aplicaci´on de m´etodos de estimaci´on de estado de las VTCD para determinar los ´ındices de evaluaci´on requeridos en aquellos nodos sin monitorizaci´on. En consecuencia, el objetivo en esta tesis es desarrollar un novedoso m´etodo de estimaci´on de las VTCD basado en la teor´ıa de los algoritmos de minimizaci´on de la norma-`1, a su vez que se determina una configuraci´on ´optima de medidores incorporando restricciones relacionadas con la naturaleza de la t´ecnica de estimaci´on formulada. El estimador propuesto usa mediciones sincronizadas ´unicamente en tensi´on y un n´umero limitado de medidores, aprovechando la estructura matem´atica de los algoritmos de minimizaci´on de la norma-`1 y su soluci´on mediante la aplicaci´on de la programaci´on convexa. Adem´as, para la ubicaci´on ´optima de medidores se propone una nueva formulaci´on de un problema de programaci´on lineal entera y binaria. El desempe˜no del estimador propuesto es evaluado en tres sistemas de distribuci´on de prueba: IEEE 34-bus, IEEE 123-bus y EPRI-Ckt7. Los estudios desarrollados consideran la operaci´on radial y nuevos escenarios operativos del sistema IEEE 123-bus en un entorno de red inteligente. Los resultados validan la aplicabilidad del estimador, visto como una herramienta ´util en el diagn´ostico de la calidad de la prestaci´on del servicio de energ´ıa el´ectrica.
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    Evaluación de desempeño de estrategias descentralizadas de operación de redes de distribución para la gestión de recursos energéticos distribuidos
    (Universidad Industrial de Santander, 2019) Serna Suárez, Iván David; Carrillo Caicedo, Gilberto; Ordoñez Plata, Gabriel
    El aumento de la penetración de la energía solar fotovoltaica plantea varios desafíos para el funcionamiento de las redes de distribución, principalmente porque una alta penetración de este recurso podría causar problemas de confiabilidad. Por lo tanto, para explotar eficientemente estos recursos energéticos distribuidos (DERs), se ha propuesto una transición hacia una operación "Activa" de las redes de distribución. Entre los desafíos para implementar lo que se llama un "Sistema de Distribución Activo" (ADN), esta tesis se enfoca en la programación óptima de los DER, específicamente, en la solución del flujo de potencia óptimo (ACOPF) trifásico relacionado con este problema. En este último, el estado del arte a menudo se limita a modelos unifilares e ignora algunas características claves de las redes de distribución. Además, recientes avances en la optimización convexa plantean la posibilidad de descentralizar completamente la toma de decisiones en los ADN, lo que podría aumentar la resiliencia y la escalabilidad de la red. Para comprender los límites de las soluciones del ACOPF trifásico y evaluar el desempeño de las estrategias descentralizadas en los ADN, se presenta un estudio exhaustivo sobre la programación óptima de DERs en redes de distribución desbalanceadas. Además, se presenta un novedoso algoritmo para resolver el ACOPF trifásico como una secuencia de problemas de optimización cuadráticos restringidos cuadráticamente. Dicha formulación puede resolver el problema de programación óptima de DERs de manera centralizada o descentralizada, conlleva a un menor desbalance en el voltaje y un menor tiempo de cálculo que su contraparte no lineal. Además, converge a un punto factible para el problema primal de la formulación no lineal, sin mayores sacrificios en optimalidad. Gracias al estudio, se presentan algunas ideas clave sobre cuándo y por qué incluir modelos trifásicos, y la relación entre las funciones objetivo del problema, los contraflujos de potencia y la capacidad máxima en la red para albergar DERs.