Maestría en Ingeniería Eléctrica

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Browsing Maestría en Ingeniería Eléctrica by browse.metadata.evaluator "Mantilla Villalobos, María Alejandra"

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    Estudio de capacidades de una microrred de laboratorio
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-14) García García, Jersson Ferney; Osma Pinto, German Alfonso; Rey López, Juan Manuel; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Ordoñez Plata, Gabriel
    Inicialmente, se identifican y clasifican atributos de microrredes de laboratorio; asimismo, se presentan las características físicas y eléctricas correspondientes a la microrred del Laboratorio de Integración Energética (LIE). Posteriormente, se identifican escenarios, indicadores y criterios usados en la literatura para el estudio de la operación y desempeño de microrredes, especialmente a nivel de laboratorio. Con base en esta información, se propone un procedimiento para evaluar las capacidades de microrredes de laboratorio relacionadas con generación, control, operación, mantenimiento, comunicación, monitorización, reconfiguración, emulación, resiliencia y protecciones. El procedimiento incluye el uso de métricas de desempeño, la aplicación de la técnica DEMATEL para considerar la relevancia de cada indicador, el uso de estrategias de normalización para facilitar la operación matemática entre los indicadores, y suministra una valoración para cada capacidad en un rango entre cero y uno. La aplicación del procedimiento valora la operación esperada de la microrred del LIE (simulaciones). Para lograr esto, se realiza el modelado y simulación de la operación de la microrred objeto de estudio según escenarios definidos. Este trabajo permite identificar fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas para la microrred del LIE, información que ayudará en la planificación de proyectos de investigación y a la gestión tecnológica de este activo en el mediano y largo plazo.
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    Estudio de la variación de operación de una red eléctrica de baja tensión ante la integración de recursos energéticos distribuidos - Condición de estado estable
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-05-23) Cadena Zárate, Cristian David; Osma Pinto, German Alfonso; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Soto Ríos, Edison Andrés
    Los recursos energéticos distribuidos (DERs) pueden tener efectos considerables en las redes de distribución. Su papel fundamental en la transición energética del sector eléctrico se ha traducido en una creciente integración de DERs que hace necesario realizar estudios de caracterización de las consecuencias técnicas que experimentan las redes en diferentes condiciones de operación. En la literatura, los estudios aplican técnicas deterministas o probabilísticas al modelado y simulación de redes y DERs. Sin embargo, es perceptible la falta de estudios que integren simultáneamente tres diferentes tipos de DERs dentro de un mismo análisis para cuantificar los efectos potenciales que cada uno de ellos, en forma individual y conjunta, podría tener sobre las redes. Adicionalmente, la revisión de varios indicadores es necesaria para determinar la influencia de DERs en las condiciones operativas de la red. En consecuencia, este trabajo emplea análisis deterministas, probabilísticos y de distorsión armónica para caracterizar el impacto, en cada hora del día, de los sistemas fotovoltaicos, las unidades de almacenamiento y los vehículos eléctricos en una red de baja tensión de referencia y determinar la influencia que éstos tienen en las variaciones de operación de esa red en instantes sucesivos de tiempo. La estimación de los efectos individuales o colectivos de un DER es realizada a partir del estudio de parámetros e indicadores tales como: valores RMS de voltajes y corrientes, desbalance de tensión y distorsiones armónica de tensión y corriente, que son posteriormente agrupados mediante una técnica de evaluación adaptada que entrega una población muestral en cada hora de un único indicador que permite cuantificar las variaciones de operación en la red en instantes sucesivos. Los datos para el análisis son obtenidos usando una co-simulación PowerFactory-Python para veinte escenarios de operación.
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    Propuesta de solución, basada en algoritmos de optimización global, de un modelo de arreglos fotovoltaicos operando en condiciones de sombreados parciales
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Pérez Archila, Luis Miguel; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Bastidas Rodríguez, Juan David; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Aviña Cervantes, Juan Gabriel
    El uso de la generación fotovoltaica ha tenido un notable incremento en los últimos años, razón por la cual la investigación en el modelado de estos generadores, y los métodos para resolver estos modelos de manera precisa y computacionalmente eficiente, ha sido un tema relevante en el ámbito de la investigación internacional. Considerando lo anterior, en el presente trabajo se profundiza en la solución de tres diferentes modelos de un generador fotovoltaico en configuración Serie-Paralelo basados en los modelos de Single Diode Model (SDM) y Double Diode Model (DDM), operando en condiciones homogéneas y de sombreados parciales. Los tres modelos del generador son descritos en detalle y se plantea la solución de los sistemas de ecuaciones no lineales asociados a los modelos como un problema de optimización no lineal con restricciones. Adicionalmente, se analiza la solución de estos modelos empleando algoritmos de optimización, dos algoritmos analíticos y tres algoritmos metaheurísticos. El desempeño de los algoritmos en este tipo de problemas de optimización es evaluado mediante simulación y contraste con datos experimentales, con el objetivo de determinar la eficiencia de los algoritmos y las ventajas y desventajas de cada modelo implementado.