Maestría en Ingeniería Eléctrica

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Browsing Maestría en Ingeniería Eléctrica by browse.metadata.evaluator "Soto Ríos, Edison Andrés"

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    Análisis de estabilidad de gran perturbación en un sistema de potencia sometido a cualquier tipo de falla paralelo utilizando procesamiento paralelo
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Gómez Gómez, Paola Andrea; Vargas Torres, Hermann Raúl; Soto Ríos, Edison Andrés; Alzate Castaño, Ricardo
    Las fallas en los sistemas de transmisión pueden producir inestabilidad en la operación de los generadores interconectados en el sistema de potencia, y causar pérdida parcial o total del suministro de energía eléctrica en un área. De ahí que sea relevante el análisis del fenómeno de estabilidad en las actividades de planeación, operación y coordinación de los sistemas eléctricos de potencia. Por tanto, en este trabajo de investigación se desarrolló una herramienta en MATLAB basada en HAGP denominada GTSA, que permite realizar análisis de estabilidad de ángulo de rotor de gran perturbación a un sistema de potencia sometido a fallas paralelo-típicas. Como complemento, en GTSA se implementó la opción de procesamiento paralelo de MATLAB por medio de la técnica de cómputo mediante GPUs. En GTSA se consideró el modelado del sistema de potencia aplicable al análisis de estabilidad transitoria, y tres modelos del generador síncrono teniendo en cuenta diferentes sistemas de control de excitación. El sistema de ecuaciones del modelado se solucionó mediante el método de integración implícita con solución simultánea de la regla trapezoidal y el método iterativo de Newton-Raphson. El análisis de fallas se realizó aplicando los métodos de componentes simétricas, y del equivalente de Thévenin para sistemas desbalanceados. Finalmente, los resultados de GTSA se compararon y validaron con los obtenidos en PowerFactory mediante la simulación de tres sistemas de potencia: i) barra infinita, ii) dos áreas, y iii) 118 barras del IEEE. De allí se concluyó que: i) los modelos matemáticos y los métodos de solución de cada programa influyeron en las diferencias de los parámetros estudiados, ii) la falla trifásica conllevó a mayores problemas de estabilidad, seguida de la bifásica a tierra, la bifásica aislada y la monofásica a tierra, y iii) la técnica de procesamiento paralelo utilizada en GTSA no logró mejorar los tiempos de simulación.
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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.