Doctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Electrónica

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Browsing Doctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Electrónica by browse.metadata.advisor "Petit Suárez, Johann Farith"

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    Automatic disaggregation of residential electrical consumption with non-intrusive methods
    (Universidad Industrial de Santander, 2018) Jiménez Manjarres, Yulieth; Carrillo Caicedo, Gilberto; Petit Suárez, Johann Farith; Duarte Gualdrón, César Antonio
    La informacion detallada de los electrodomésticos individuales en el hogar, llamada desagre- ´ gacion de carga, puede motivar el ahorro energético y apoyar planes de gestión de demanda. Estaénformacion se puede estimar mediante sistemas de Monitorización No intrusiva de Carga (NILM, ´ por sus siglas en ingles), realizan procesamiento de se ´ nales y modelado matem ˜ atico a partir de ´ mediciones electricas en un solo punto. Bajo la premisa de que las se ´ nales de los electrodom ˜ esticos ´ tienen caracter´ısticas distintivas, denominadas firmas de carga, un enfoque es discriminar los electrodomesticos mediante técnicas de inteligencia artificial. Aunque la investigación en estaárea está´ en crecimiento, aun se detectan algunas brechas en la literatura cient ´ ´ıfica y esta tesis contribuye al conocimiento en varios aspectos. Primero, se presenta un marco para implementar sistemas NILM. Segundo, se propone un sistema basado en eventos que comprende las etapas de deteccion´ de eventos, extraccion más efectiva de caracter ´ ´ısticas transitorias basadas en el dominio del tiempo y de la transformada S, clasificacion a través de un enfoque no tradicional y estimación de poten- ´ cia mediante la dependencia de la tension. Tercero, se evalúa la capacidad de discriminación de ´ las firmas de carga para determinar el impacto del punto de los factores de impacto mencionados. Finalmente, se construyo una base de datos de medidas de aparatos residenciales bajo diferenteséscenarios de tension de alimentación, impedancia y operación de los aparatos. As ´ ´ı, estos sistemas NILM se vislumbran como aplicaciones de hogares inteligentes.
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    Integración de sistemas fotovoltaicos a la red con funcionalidades de compensación de carga y capacidad de operación ante hundimientos de tensión
    (Universidad Industrial de Santander, 2025-05-15) Osorio Silva, Fausto; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Petit Suárez, Johann Farith; Duarte Gualdrón, César Antonio; Serna Suárez, Iván David; Osma Pinto, Germán Alfonso; Garnica López, Miguel Andrés; Díaz Aldana, Nelson Leonardo
    La integración de servicios auxiliares en inversores fotovoltaicos (PV) conectados a la red permite mejorar la calidad de la energía y la confiabilidad en redes de distribución. Un inversor PV con funcionalidades adicionales, como compensación de carga, se denomina inversor multifuncional. Incorporar estas funcionalidades en inversores de próxima generación mejora el aprovechamiento de su capacidad nominal y su rentabilidad. Entre los servicios auxiliares requeridos se encuentran las capacidades de Fault Ride-Through (FRT) y soporte de red durante fallas de corta duración, exigidas actualmente por códigos de red en distintos países. Al integrar estas funcionalidades, debe considerarse la corriente nominal del inversor, ya que los servicios auxiliares pueden demandar potencias que excedan su capacidad. Por tanto, los algoritmos de control deben limitar la corriente inyectada, considerando las exigencias de compensación. Esto es especialmente relevante en la compensación de desbalance de carga, donde el inversor debe generar corrientes desbalanceadas. Esta tesis propone una estrategia de control flexible para inversores multifuncionales que integran compensación de factor de potencia y desbalance de carga, manteniendo la corriente dentro de límites seguros. La estrategia utiliza dos parámetros de control que definen las capacidades de compensación según la potencia activa disponible y las necesidades de la carga. Además, se implementa un algoritmo de control que prioriza funciones según un esquema jerárquico: inyección de potencia activa, compensación de potencia reactiva y compensación de desbalance. Adicionalmente, se propone un algoritmo que incorpora capacidades Low Voltage Ride Through (LVRT), permitiendo al inversor continuar conectado y brindar soporte de potencia reactiva ante hundimientos de tensión. Las propuestas fueron validadas mediante simulaciones en Matlab/Simulink y pruebas experimentales, evidenciando un desempeño adecuado bajo cargas desbalanceadas y eventos de hundimiento de tensión. Este trabajo se enmarca en el proyecto financiado por Minciencias y la Universidad Industrial de Santander (contrato 80740-542-2020).