Maestría en Ingeniería Eléctrica

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Browsing Maestría en Ingeniería Eléctrica by browse.metadata.evaluator "Rey López, Juan Manuel"

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    Análisis del impacto de la integración de recursos energéticos distribuidos en parámetros de la calidad de la potencia eléctrica en una red de distribución - Condición de operación en estado estable
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-09-08) Caballero Peña, Juan Diego; Osma Pinto, Germán Alfonso; Rey López, Juan Manuel; Ordóñez Plata, Gabriel
    Los recursos energéticos distribuidos (RED) son actores principales en la transición energética a nivel mundial. A pesar de los beneficios ambientales, los RED son recursos intermitentes (varían su potencia consumida/generada de acuerdo al comportamiento de las variables de entrada) y usan dispositivos de electrónica de potencia que pueden afectar la calidad de la potencia eléctrica en redes de distribución. Usualmente, la literatura propone utilizar modelos y simulaciones (deterministas o probabilísticas) para estimar tales afectaciones. Sin embargo, estos estudios tienden a analizar las afectaciones causadas por uno o dos RED dentro de un intervalo de tiempo específico durante el día, con un reducido nivel de detalle en la metodología aplicada y sin tener en cuenta que el nivel de distorsión depende de las variables de entrada. Por ello, este documento presenta y aplica un enfoque de simulación probabilística y armónica para caracterizar el impacto horario de sistemas fotovoltaicos, almacenamiento con baterías y estaciones de recarga de vehículos eléctricos en una red IEEE de 34 nodos. La estimación de impactos colectivos e individuales de RED consiste en la cuantificación horaria del valor eficaz de tensión, desbalance de tensión, factor de potencia y distorsión armónica, cuyos datos son obtenidos mediante una co-simulasión entre Python y PowerFactory para 23 escenarios de simulación. Estos impactos son evaluados por medio de indicadores propuestos en la literatura y la aplicación de pruebas de hipótesis de la estadística inferencial. En general, el funcionamiento de cada RED se da en horas específicas del día, lo que facilita la identificación de los impactos individuales sobre los parámetros de la red. Los sistemas FV producen un aumento en el valor eficaz de tensión y en la distorsión armónica total. Por su parte, los vehículos eléctricos y las baterías incrementan el desbalance y el factor de potencia debido a su conexión bifásica en algunos nodos de la red.
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    Control centralizado para una microrred aislada basado en el aprovechamiento de recursos renovables
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Forero Ordóñez, Fabián Leonardo; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Alzate Castaño, Ricardo; Rey López, Juan Manuel; Mojica Navas, Eduardo Alirio
    El presente trabajo de investigación presenta el diseño e implementación de un prototipo experimen[1]tal a nivel de laboratorio de una estrategia para la gestión de recursos energéticos en una microrred AC aislada de baja potencia, que hace uso de fuentes renovables compuestas por un sistema solar fotovoltaico, un generador de inducción auto excitado inspirando en el aprovechamiento del recurso hidráulico a baja escala y una planta a gasolina que corresponderá con la fuente de tensión de refe[1]rencia. Inicialmente, el trabajo aborda una revisión conceptual acerca del control de las unidades de generación renovables en donde se realizará una propuesta para el control del punto de potencia de las unidades renovables y se abordará el problema de reparto de potencias en un nivel conceptual a través de esquemas de control centralizado. Posteriormente, se establece una estrategia de sincro[1]nización para la implementación de una estructura jerárquica de control para gobernar la asignación de proporciones de generación, considerando una carga de alrededor de 1.5 kW correspondiente con el consumo promedio de viviendas rurales. Finalmente, se presenta la caracterización experi[1]mental individual y la operación bajo las estrategias de gestión diseñadas y propuestas validar una estrategia de gestión para la operación sobre el prototipo experimental.
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    Diseño de un sistema de asistencia eléctrica para bicicletas de pedaleo asistido con frenado regenerativo
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-11-07) Olarte Ortiz, Óscar; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Solano Martínez, Javier Enrique; Rey López, Juan Manuel; Petit Suárez, Johann Farith
    El presente trabajo de investigación presenta el diseño de un sistema de asistencia eléctrica (SAE) para bicicletas de pedaleo asistido (BPA), el cual utiliza un convertidor de potencia DC/DC controlado para el intercambio bidireccional de energía permitiendo el frenado regenerativo. El sistema de control del SAE cumple con la definición de la resolución 160 del 2 de febrero de 2017 del ministerio de transporte de Colombia -R160-2017-MTC; y además permite la selección de múltiples niveles de asistencia. En este trabajo se realiza la implementación mediante PLECS y MATLAB/Simulink, de un modelo de simulación electromecánico en representación energética macroscópica (EMR) de una BPA, a partir del cual se evalúa el convertidor DC/DC y el sistema de control mediante la variación de parámetros conocidos: la velocidad de la BPA y el torque proporcionado por el ciclista al pedalear. Asimismo, se adecuó un banco de pruebas experimentales el cual permite emular un escenario de operación de un SAE de una BPA con frenado regenerativo para un recorrido topográfico específico. Los resultados experimentales obtenidos en el banco de pruebas se compararon respecto a los de simulación del modelo electromecánico de la BPA, para el escenario de operación estudiado.