Especialización en Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica
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Item Diseño de un plan de reducción de pérdidas no técnicas en un circuito de la red de distribución local de un operador de red en la isla del caribe colombiano(Universidad Industrial de Santander, 2025-09-01) Mora Moreno, Víctor Emigdio; Ordóñez Plata, Gabriel; Duarte Gualdrón, César AntonioLos sistemas de medición avanzada (AMI) y la regulación adecuada de sus procesos de implementación han demostrado ser herramientas eficaces para disminuir las pérdidas de energía eléctrica no técnicas en redes aisladas. Este trabajo propone el diseño de un plan de instalación de medidores AMI y el desarrollo de campañas de sensibilización comunitaria para un operador de red en la isla del Caribe colombiano. Se realiza un diagnóstico de las causas de estas pérdidas y se establecen indicadores clave para el seguimiento y se describen las etapas metodológicas para su puesta en marcha. Asimismo, se proyecta el impacto económico y operativo esperado tras la implementación de esta estrategia.Item Metodología para la ejecución de interventorías externas en proyectos de expansión del sistema de distribución local de un operador de red(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-26) González Arismendi, Paula Marcela; López Pinzón, Brayan Arvey; Quiroga Quiroga, Óscar Arnulfo; Ortiz Rangel, Manuel JoséEn la presente monografía se describe la metodología para la ejecución de interventorías externas en el sistema de distribución local de un operador de red, utilizando la información proveniente del sistema de interventoría de un operador de red de Boyacá. Lo anterior se plantea como base para el desarrollo de una metodología estructurada de interventorías externas, en la cual, a partir de los datos recopilados, se propone una estructuración metodológica aplicable a los ciclos de vida de un proyecto. Ante la implementación de numerosos proyectos orientados a la expansión del sistema de distribución local —y considerando la necesidad de ejecutarlos mitigando riesgos—, se reconoce que las redes de distribución tienen un alto impacto debido a la percepción de calidad del servicio, siendo especialmente sensibles para el ciudadano común. Por ello, se identifica la necesidad de profundizar en una herramienta documental que facilite a la interventoría externa de las empresas de servicios públicos en redes eléctricas la implementación de buenas prácticas, con el fin de alcanzar la eficacia esperada en la ejecución de los proyectos. Este documento tiene como objetivo exponer un procedimiento que identifique los instrumentos involucrados en la interventoría externa en las diferentes etapas de un proyecto. De esta forma, se busca ofrecer un documento de consulta que contenga la información y metodología necesarias para llevar a cabo de manera adecuada la labor del interventor externo en proyectos del sistema de distribución local de un operador de red.Item Estrategias de mantenimiento preventivo y predictivo en sistemas de distribución para la mejora de los indicadores de calidad SAIDI y SAIFI(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-22) Escobar Santoya, Andrés Felipe; Jiménez Meza, Juan Carlos; Petit Suárez, Johann Farith; Duarte Gualdrón, César AntonioEn el presente documento se describen las principales técnicas de mantenimiento preventivo y predictivo aplicables a un Sistema de Distribución Local (SDL), entendido como una parte fundamental de la confiabilidad de los sistemas eléctricos de potencia encargados del suministro de energía eléctrica a los usuarios conectados a la red con el fin de brindar un servicio de calidad y cumpliendo todos los estándares vigentes por parte de la regulación actual. A lo largo del documento, se presentarán los principales componentes y etapas que conforman los sistemas de distribución. Además, se incluye una revisión de trabajos investigativos previos con características similares, así como una revisión de la literatura técnica nacional e internacional relacionada con la temática. Con base en la experiencia adquirida en el área de mantenimiento de redes en un Operador de Red (OR), se proponen estrategias de mantenimiento preventivo y predictivo consideradas relevantes, fundamentadas tanto en normativas, reglamentos técnicos y guías vigentes en Colombia, como en estándares internacionales. Estas estrategias se presentan de manera general, reconociendo que cada empresa debe desarrollar sus propios manuales de procedimiento para su implementación en base a sus particularidades y necesidades. Finalmente, se realiza un análisis de la efectividad de dichas estrategias cuando se integran en el plan de mantenimiento preventivo de un OR.Item Diseño del esquema de protecciones para la microrred experimental del laboratorio de integración energética de la UIS(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-19) Rúa Álvarez, Santiago; Gualdrón Bautista, Erick Fernando; Rey López, Juan Manuel; Chacón Velasco, Julio CésarLa siguiente monografía desarrolla un esquema integral de protecciones eléctricas para la microrred experimental del Laboratorio de Integración Energética de la Universidad Industrial de Santander (UIS), ubicada en el Parque Tecnológico de Guatiguará. Esta microrred, utilizada con fines investigativos, replica condiciones reales de operación de sistemas de distribución y permite estudiar la interacción entre generación distribuida, almacenamiento de energía y cargas. Actualmente, el laboratorio no cuenta con un sistema de protecciones, lo que representa una limitación en términos de seguridad operativa. El trabajo contempla el ajuste y coordinación de protecciones, así como la simulación y validación del esquema propuesto mediante herramientas de software especializado como DIgSILENT PowerFactory. Los resultados permitirán mejorar la confiabilidad del sistema, proteger los equipos ante fallas y brindar una base sólida para investigaciones futuras en el campo de las microrredes.Item Revisión de estrategias para reducir la cantidad de interrupciones de servicio en SDL utilizando seccionadores de repetición o tres etapas en puntos estratégicos(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-13) Velasco Agudelo, Jonathan Joel; Garcés Ojeda, Darcy Maryoly; Latorre Bayona, Gerardo; Duarte Gualdrón, César AntonioLa confiabilidad del servicio eléctrico en sistemas de distribución es un factor clave para garantizar la continuidad y calidad del suministro. Este estudio plantea la implementación de seccionadores de repetición o de tres etapas como estrategia principal para reducir interrupciones en la red, fundamentándose en la aplicación de herramientas avanzadas de análisis y optimización. Se evaluaron cuatro estrategias: 1) el Algoritmo Evolutivo (AE), que genera soluciones a través de procesos de selección y recombinación; 2) el Algoritmo Genético de Ordenación No Dominante II (NSGA-II), orientado a la optimización multiobjetivo mediante ordenación elitista; 3) el Modelo de Cadenas de Markov, que modela probabilísticamente la transición entre estados de operación y falla, y 4) la Optimización Multicriterio, que combina criterios técnicos y operativos para la selección estratégica de puntos de instalación. Tras un análisis de viabilidad técnica, económica y operativa, se seleccionó el Modelo de Optimización Multicriterio como la estrategia más adecuada para la implementación práctica. A esta metodología se le aplicó un análisis DOFA, identificando sus fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas, con el objetivo de mostrar sus beneficios y mitigar riesgos. Los resultados demuestran que la metodología seleccionada puede ser aplicada por los OR, ayudando a que el efecto negativo de las fallas transitorias sea mínimo. Esto teniendo en cuenta que los seccionadores de repetición pueden reaccionar ante ellas, reduciendo significativamente la duración de interrupciones, mejorando la confiabilidad del servicio (índices SAIDI y SAIFI) y promoviendo la evolución hacia redes de distribución más resilientes, inteligentes y sostenibles.Item Producción de electrocombustibles en Colombia: barreras y oportunidades(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-04) Lombana Ochoa, Juan Esteban; Serna Suárez, Iván David; Osma Pinto, German AlfonsoLos electrocombustibles, también conocidos como e-fuels, representan un desarrollo tecnológico que utiliza fuentes energéticas renovables para obtener las materias primas necesarias para la producción de combustibles líquidos. Estas materias primas incluyen el hidrógeno producido mediante la electrólisis del agua, biocombustibles generados a través de fermentación anaeróbica, y dióxido de carbono (CO₂) capturado de la atmósfera. Mediante diversos procesos químicos, estos compuestos se combinan para producir un combustible con una densidad energética superior a la del hidrógeno y con ventajas significativas en términos de almacenamiento. A pesar de su potencial, los electrocombustibles se encuentran en una etapa inicial de desarrollo y enfrentan desafíos técnicos y económicos que limitan su adopción masiva. Este documento analiza cuatro métodos principales de producción de electrocombustibles: la metanación, la síntesis de metanol, la síntesis Fischer-Tropsch y la síntesis Haber-Bosch. Asimismo, se recopilan los avances tecnológicos actuales y los proyectos de producción implementados a nivel mundial. El objetivo principal es construir una matriz que identifique las barreras y oportunidades asociadas con los electrocombustibles en el contexto colombiano. Como conclusión, se destaca que el país cuenta con recursos energéticos significativos que ofrecen una oportunidad estratégica para impulsar esta industria emergente, contribuyendo a la transición hacia una economía descarbonizada.Item Análisis comparativo de estrategias utilizadas para proteger las redes de distribución de agentes externos que intenten vulnerarlas con el propósito de reducir las pérdidas de energía eléctrica no técnicas(Universidad Industrial de Santander, 2025-07-17) Contreras Blanco, Jairo; Ordóñez Plata, Gabriel; Chacón Velasco, Julio CésarEl conocimiento y adaptabilidad de algunos usuarios a vulnerar las redes de los sistemas de distribución de energía eléctrica actuales, lleva a la búsqueda e implementación de nuevas y mejores tecnologías y/o materiales que permitan minimizar o en su defecto eliminar la(s) fuente(s) generadora(s) de las pérdidas no técnicas de energía eléctrica. Por otra parte, el choque social con los usuarios debe ser lo más mínimo posible para evitar así problemas de tipo de orden público antes durante y/o luego de la intervención técnica programada por los operadores de red; razón por la cual se debe realizar un seguimiento continuo al sector por parte de un equipo de trabajo que se encargue de solucionar las inquietudes de los habitantes de las comunidades especialmente en aquellas que siempre ha existido la cultura de la ilegalidad y para lo que se debe generar un cambio de actitud. El hecho de que se presenten pérdidas de energía eléctrica no técnicas en los diferentes circuitos que componen el sistema de distribución de energía eléctrica, representa así mismo pérdidas económicas para la empresa; razón por la cual, deben ser remodelados los sistemas con materiales que permitan una seguridad y protección, incluyendo tecnologías modernas que imposibiliten la intervención por agentes externos de los sistemas de distribución de energía eléctrica.Item Estandarización de Criterios de Diseño de Subestaciones de Media Tensión 34,5/13,8 kV para el Sistema de Distribución Local de Centrales Eléctricas De Norte De Santander (CENS S.A. E.S.P.)(Universidad Industrial de Santander, 2025-07-08) Gutierrez Silva, Jorge; Duarte Benavides, Omar Gregorio; Soto Ríos, Edison Andrés; Chacón Velasco, Julio CésarLa presente monografía pretende entregar un resumen técnico económico de las alternativas constructivas de subestaciones de media tensión con base en proyectos similares ejecutados en CENS S.A. E.S.P. a fin de estructurar criterios y lineamientos para la construcción del plan de inversiones futuro de la empresa. En el primer capítulo del documento contiene los objetivos a lograr y el alcance del análisis a realizar, así como información base para comprender los numerales siguientes de la monografía; definiciones, abreviaturas, normas de referencia, entre otros. El segundo capítulo comprende el marco teórico del proyecto en cuanto a las disposiciones físicas típicas, las configuraciones de barra usadas para media tensión y una caracterización de las subestaciones de CENS S.A. E.S.P. a nivel de tensión 34,5/13,8 kV; adicionalmente se define tres modelos típicos de subestación a evaluar para determinar la mejor alternativa constructiva desde el punto de vista del costo, riesgo y desempeño. El tercer capítulo resume el análisis técnico económico de las tres alternativas de disposición física para media tensión establecidas en el capítulo dos, en este numeral se muestran los costos de referencia de la construcción de una subestación, costos de mantenimiento y operación, así como el resumen del análisis mediante la metodología de toma de decisiones, documentada por CENS S.A. E.S.P. Finalmente, el capítulo cuatro recopila los lineamientos y criterios a tener en cuenta en los modelos estándar de subestación para 34,5/13,8 kV. Así como concluye que alternativa de solución, desde una mirada de costo, riesgo y desempeño, presenta mejores prestaciones tanto a CENS S.A. E.S.P. como a los usuarios.Item Metodología de caracterización de patrones de consumo de energía eléctrica en el sistema de distribución de la Electrificadora de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-09) Muñoz Acosta, Andrés Mauricio; Mojica Suárez, Juan Andrés; Serna Suárez, Iván David; Jiménez Manjarrés, YuliethLa demanda de energía en un sistema de potencia varía a lo largo del día, influenciada por los patrones de consumo de los usuarios. Entender estos patrones es clave para abordar los desafíos que enfrentan las empresas del sector eléctrico. Un sistema de distribución suele contar con equipos de medición que recopilan información de la red en intervalos regulares. En este contexto, gestionar esta información representa un desafío para las empresas distribuidoras de energía, que buscan aprovecharla para obtener beneficios. En esta monografía se presenta el diseño de una metodología para la caracterización de patrones de consumo de energía eléctrica en un sistema de distribución, utilizando datos recopilados a través del sistema SCADA. La metodología emplea técnicas de aprendizaje no supervisado, como K-MEANS y t-SNE, para identificar y clasificar los perfiles típicos de demanda de un conjunto de entrada según sus similitudes o características, en grupos denominados clústeres. Los resultados obtenidos en esta metodología permiten abordar objetivos clave, como mejorar los pronósticos de demanda, diseñar tarifas personalizadas, planificar la expansión de la infraestructura eléctrica y optimizar la gestión de la demanda en el sistema de distribución donde se aplique. Adicionalmente, se presenta la implementación de esta metodología con datos provenientes de circuitos del sistema de distribución local de la Electrificadora de Santander S.A. E.S.P. (ESSA). Su aplicación permitió clasificar los circuitos según patrones de consumo similares, identificando un número adecuado de clústeres. Al final, se llevó a cabo un análisis para explorar la relación entre las características de los usuarios, como su tipo (residencial, comercial o industrial), su ubicación geográfica y los clústeres obtenidos.Item Revisión a la conexión de una pequeña central hidroeléctrica clase 1 a un barraje AIS sencillo de 115 kV en subestaciones de la Electrificadora de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-03) Argüello Castiblanco, Jeferson Yesid; León Rodríguez, Carlos David; Manjarrés Jiménez, Yulieth; Serna Suárez, Iván DavidEn el departamento de Santander con su abundancia hídrica se observa como los promotores de proyectos presentan y obtienen aprobaciones para sus iniciativas de generación mediante pequeñas centrales hidroeléctricas, siendo el papel de la Electrificadora de Santander, apalancar los nuevos procesos requeridos para la conexión de estas al sistema, enfrentándose al reto de realizarlos de manera rápida y eficiente, aplicando toda la regulación pertinente, asegurando una conexión segura y que responda al propósito de diversificar la matriz energética y mejorar la confiabilidad del servicio. En esta monografía se plasma una recopilación nuestra experiencia en la Electrificadora de Santander, ante la entrada de este tipo de proyectos, presentando un trabajo donde se muestra de forma organizada la regulación y los procesos que se aplican en los procesos de conexión de estos proyectos, abordado desde la perspectiva del operador de red, obteniendo como como resultado una guía que se condensa al final en una línea de tiempo que permite un acompañamiento paso a paso de cada actividad hasta la culminación del proceso de conexión contribuyendo así a los procesos que se generen en otros operadores de red que se enfrenten a estos procesos que pueden resultar nuevos y desafiantes.Item Retos de la transición energética en los sistemas de distribución del sector eléctrico colombiano(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-28) Camargo Martínez, Jaris David; Ordóñez Plata, Gabriel; Petit Suárez, Johann FarithColombia se ha destacado como un país que lidera en el tema de la transición energética, y es una prioridad del gobierno y del sector energético, debido a los desafíos ambientales y económicos que enfrenta el país. El sector eléctrico colombiano, en particular, es responsable de una parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en el país, lo que lo convierte en un objetivo clave para la transición energética, Esta monografía permitirá comprender de manera general los sistemas de distribución de energía eléctrica en Colombia y cómo la transición energética puede afectarlos. El análisis de los retos de la transición energética en los sistemas de distribución del sector eléctrico colombiano resulta fundamental para comprender las limitaciones actuales y proponer estrategias que permitan acelerar este proceso. Este trabajo aporta una visión integral de las dificultades técnicas, económicas y sociales que enfrenta el país, destacando la necesidad de desarrollar políticas públicas eficaces y fomentar la innovación tecnológica para garantizar una transición energética justa y sostenible.Item Revisión de estrategias de reducción del índice de pérdidas de la Electrificadora de Santander mediante análisis de datos de Infraestructura de medición avanzada (AMI)(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-16) Delgado Blanco, Laura Marcela; Torres Pabón, Paula Angélica; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Osma Pinto, German AlfonsoActualmente, las empresas de distribución de energía enfrentan pérdidas no técnicas derivadas de fraudes cometidos por usuarios en las redes eléctricas, manipulación de los medidores y/o errores administrativos en las lecturas de consumo. Estas pérdidas representan un impacto significativo para las empresas, ya que la energía consumida no se factura y, además, pueden comprometer el suministro normal del fluido eléctrico. La implementación de nuevas tecnologías al proceso de medición permite a las empresas ajustar correctamente sus políticas y estrategias para optimizar sus operaciones. En este sentido, considerando la gran cantidad de datos generados con la implementación de la Infraestructura de Medición Avanzada (AMI) en el sistema eléctrico, en esta monografía se revisan las estrategias de análisis de datos con el fin de mejorar los indicadores de pérdidas en el sector eléctrico y beneficiar a la Electrificadora de Santander. Como resultado de la revisión bibliográfica de los métodos y su aplicación para disminuir pérdidas, se ha observado que al integrar dos metodologías (supervisadas y no supervisadas) se obtienen mayores rendimientos en la detección de anomalías. Por tanto, se propone implementar las técnicas de Clustering y Máquinas de soporte vectorial (SVM), funcionando la primera como entrenador de la SVM y la segunda como método para la detección de pérdidas.Item Diagnóstico de la capacidad tecnológica de los equipos reconectadores utilizados como suplencias en el SDL de la Electrificadora de Santander S.A. E.S.P.(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-25) Beltrán Angarita, Ricardo Andrés; Ardila Sánchez, Aldemar Francisco; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Barrero Pérez, Jaime GuillermoCon la entrada en vigor de la resolución CREG 015 de 2018 las exigencias en cuanto a calidad y continuidad del servicio al Operador de Red (OR) son cada vez mayores, cuyo cumplimiento es medido mediante los indicadores de calidad media SAIDI Y SAIFI y su incumplimiento pueden llevar al OR a tener pérdidas económicas. Por tal motivo, es importante disminuir al máximo las interrupciones en el servicio que no obedezcan a trabajos programados o fallas en la red, tales como las interrupciones por traslados de carga. Estas interrupciones se presentan debido a que los dos circuitos involucrados en una suplencia no tienen condiciones de sincronismo entre sí. En este sentido, en la presente monografía se identificaron los reconectadores utilizados como suplencia en el SDL de ESSA, se realizó una revisión de reconectadores en el mercado con el fin de identificar nuevas tecnologías y funciones que puedan ser relevantes para la operación del SEP de ESSA, también se definieron requisitos técnicos mínimos desde el punto de vista de la operación del SEP para ser tenidos en cuenta en la adquisición futura de estos equipos y finalmente, se generó un listado con los reconectadores en el SDL de ESSA que cumplen con estos requisitos, especialmente la capacidad de validar el sincronismo y la posibilidad de llevar esta señal al centro de control para una toma de decisiones informada y sin necesidad de apagar uno de los dos circuitos involucrados. En consecuencia, se disminuye el aporte de este tipo de maniobras a los indicadores de calidad, evitando pérdidas económicas para la compañía y daños en los equipos ante cierres sin condiciones de sincronismo. Así pues, se logró identificar que, de los reconectadores instalados en ESSA como suplencias, un 78% tiene la capacidad de validar condiciones de sincronismo y mapear esta señal al centro de control.Item Estimación de la disminución del recaudo por concepto de impuesto de alumbrado público en usuarios con autogeneración fotovoltaica a pequeña escala. Caso Área Metropolitana de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-10) Tarazona Ospina, Daniel; Osma Pinto, German Alfonso; Quiroga Quiroga, Óscar ArnulfoEste documento buscar estudiar la variación del valor del impuesto de alumbrado público (IAP) debido a la integración de generación fotovoltaica (FV) en usuarios de los sectores residencial (para todos los estratos) y comercial de los cuatros municipios del Área Metropolitana de Bucaramanga (Bucaramanga, Floridablanca, Girón y Piedecuesta). El usuario conectado a la red y con SFV instalado se denomina autogenerador a pequeña escala (AGPE). Específicamente, se determina y compara el IAP antes y después de convertirse en AGPE. La variación del IAP en cada usuario se determina para tres valores de capacidad instalada (kWp) del SFV que generen 50%, 100% y 200% de la energía mensual consumida por las cargas del usuario. Para realizar los cálculos de los tres niveles de generación, se consultó los niveles de consumo mensual de varios usuarios, las curvas de demanda de la Norma ESSA y datos de irradiancia solar de cada municipio en la base de datos del PVGIS. Posteriormente, se analiza la interacción entre las curvas de generación horaria y de consumo horario para establecer las cantidades de energía de autoconsumo, exportación e importación. A mayor energía de autoconsumo, menor energía importada de la red y, por ende, menor valor del IAP a cancelar.Item Revisión de métodos de caracterización de usuarios del servicio de energía a partir de datos de infraestructura de medición avanzada (AMI)(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-12) González Monrroy, Jerimgberg; Jiménez Manjarres, Yulieth; Ordóñez Plata, GabrielPara los diferentes operadores de red es de gran valor comprender el comportamiento de los usuarios de energía eléctrica y de esta manera poder establecer patrones de consumo, predecir demandas futuras a corto plazo e identificar oportunidades de ahorro de energía. En el ámbito regional, la infraestructura eléctrica se encuentra en transición, ya que se están diseñando e implementando pilotos de medición avanzada por parte de los Operadores de Red (OR), que permitan en un futuro la captura de datos en gran volumen. Esta Infraestructura de medición avanzada (AMI) permitirá el acceso a datos detallados, que serán generados con mayor frecuencia, y con los cuales se podrá analizar dicho comportamiento de consumo obteniendo por ejemplo el consumo de energía por hora, por dispositivo, por zona horaria y la incorporación de otros tipos de datos nuevos como los parámetros de calidad del servicio, eficiencia energética, vehículos eléctricos, almacenamiento y generación distribuida, entre otros. Por ello, la revisión de métodos de análisis y caracterización de usuarios del servicio de energía eléctrica a partir de datos de AMI es esencial. Esta monografía proporcionará a las empresas proveedoras de energía herramientas y conocimientos para implementar estrategias en pro de mejorar la gestión operativa, la satisfacción del cliente y el cumplimiento de objetivos de sostenibilidad energética mediante la identificación de dichos métodos.Item Evaluación de alternativas técnico-económicas para la conexión al STR de una planta de generación a gas(Universidad Industrial de Santander, 2024-09-02) Peralta Bonilla, Jefferson; Chacón Velasco, Julio César; Vargas Torres, Hermann RaúlEl uso y aprovechamiento de los gases asociados al petróleo (GAP) es un tema de gran interés en el campo de la investigación y de los hidrocarburos. Su uso racional durante la operación de los campos petroleros es importante desde el punto de vista ecológico y tecnológico. La industria del petróleo registra altos costos de energía, representando más del 50% del costo de producción, además, teniendo en cuenta que una gran cantidad de pozos petroleros se encuentran en áreas de difícil acceso, el uso de fuentes autónomas de electricidad suele ser el único método económicamente viable de suministro de energía. Con el fin de evaluar el uso de los GAP para la producción de energía eléctrica y calórica en un pozo petrolero, se realizó una monografía dividida en 4 etapas: 1) Recopilación bibliográfica, 2) Identificación de los diferentes tipos de plantas a gas, 3) Determinación de la capacidad de energía eléctrica a partir de gas residual con datos reales, y 4) Selección del nivel de tensión y topología de la red más adecuados para la conexión de una planta generadora a gas en un campo petrolero de Colombia. Existen diferentes tipos de plantas generadoras, entre ellas: i) Plantas de generación basadas en el ciclo Rankine el cual emplea la compresión adiabática y el enfriamiento a presión constante para generar trabajo mecánico y producir energía. ii) Turbinas de gas y ciclos combinados (CCGV), planta que combina turbinas de gas y vapor en una sola central eléctrica, proporcionando una unidad de generación económica, de alta capacidad, alta eficiencia y con bajas emisiones ambientales.Item Evaluación de tecnologías de una infraestructura de medición avanzada (AMI) aplicable a la red de distribución de la Electrificadora de Santander S.A. E.S.P.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-11) Vargas Bernal, Erwin Alexander; Mantilla Rodríguez, Ricardo; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Duarte Gualdrón, César AntonioCon la implementación de la infraestructura de medición avanzada (AMI) se busca, no solo introducir automatización y modernizar el sistema de medición para habilitar que la red sea inteligente, sino también impulsar el uso racional y eficiente de la energía, dar respuesta a la demanda, identificar pérdidas de energía en la red, integrar la generación a través de fuentes alternativas y la generación distribuida. Además, este sistema permite una comunicación bidireccional para que, tanto el usuario como la empresa de servicio, tengan acceso a una información detallada del consumo. AMI está compuesta por medidores inteligentes, concentradores encargados de recoger los datos, redes de comunicación, sistemas de gestión y operación (HES, del inglés Head End system) y el sistema de gestión de datos de los medidores (MDMS, del inglés Meter Data Management System). Cada una de estas etapas o componentes tienen sus propias tecnologías y deben ser compatibles entre ellas para que el sistema funcione correctamente. En esta monografía se abordó la evaluación de las tecnologías que existen en el mercado para cada uno de los componentes de la infraestructura de medición avanzada, y se identificaron las más convenientes desde el punto de vista técnico, para su posible aplicación en las redes de distribución eléctrica de la Electrificadora de Santander S.A. E.S.P. (ESSA). Los criterios para la selección se determinaron a partir del tipo de usuario (residencial, comercial, industrial, otro), de su ubicación geográfica (rural o urbana), del tipo de conexión al sistema de distribución (concentrado, tipo vecindario o por estructura), y de la cobertura de las comunicaciones disponible en la zona, especialmente la red celular. Las diferentes posibilidades se plasmaron en una tabla de excel que permite asignar las condiciones del tipo de usuario al que se le va a instalar la medida AMI y de acuerdo con estas, arroja las alternativas que se tienen para la elección de la tecnología de cada uno de los componentes de la infraestructura AMI.Item Revisión del algoritmo de priorización del modelo para asignación de capacidad de conexión MACC para proyectos de generación solar en Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-24) Ruiz Chica, Daniela; Bayona Cely, Manuel Antonio; Soto Ríos, Edison Andrés; Osma Pinto, German AlonsoSe ha venido presentando la necesidad de revisar el algoritmo implementado por la UPME, que permite priorizar los proyectos de generación eléctrica con capacidad asignada al Sistema Interconectado Nacional Colombiano, mediante el llamado MACC (Modelo para Asignación de Capacidad de Conexión). Hoy en día es un tema de mayor importancia debido al incremento exponencial de solicitudes de conexión que, impulsado principalmente por una política exitosa en la implementación de Fuentes No Convencionales, genera un aumento en las solicitudes de conexión. Esto se debe a nuestra ubicación geográfica, permitiendo un mayor aprovechamiento de recursos energéticos a partir del sol y el viento, además de un interés importante y creciente de inversión extranjera. El incremento de solicitudes mencionado anteriormente ha puesto en evidencia inconvenientes de organización y eficiencia entre las entidades a cargo de la regulación, planeación, control, generación, transmisión y distribución de energía del sistema eléctrico nacional. Se ha ido incrementando la incertidumbre sobre la viabilidad de los proyectos de generación asignados y los que están por asignar. Asimismo, se demostró ineficiencia en los tiempos de respuesta de todos los involucrados en el proceso de evaluación, incluyendo a los desarrolladores e inversionistas con aplazamientos no justificados de la fecha de puesta en operación (FPO) de este tipo de proyectos, con notable acaparamiento de la red dadas las falencias regulatorias.Item Análisis de la implementación de Respuesta a la Demanda en el Sistema Interconectado Nacional(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-09) Aguilar Contreras, Carlos Alberto; Castellanos Ballesteros, Paola Andrea; Ordónez Plata, Gabriel; Duarte Gualdrón, César AntonioEl presente estudio se centra en la evaluación de la implementación de programas de Respuesta de la Demanda (RD) en el Sistema Interconectado Nacional (SIN). La Respuesta de la Demanda es una estrategia esencial para mejorar la eficiencia energética y la estabilidad de la red eléctrica, incentivando a los consumidores a reducir o modificar su consumo de electricidad en respuesta a señales del mercado, como cambios en los precios o incentivos económicos. El análisis incluye una revisión detallada de los marcos regulatorios, las tecnologías empleadas y las prácticas actuales en la gestión de la demanda en el SIN. Además, se evalúan los beneficios y desafíos asociados con la implementación de RD, incluyendo su impacto en la reducción de picos de demanda, la mejora en la confiabilidad del suministro eléctrico y la integración de fuentes de energía renovables. También se examinan casos de estudio de países con sistemas eléctricos similares que han implementado con éxito programas de RD, proporcionando lecciones y recomendaciones aplicables al contexto nacional. Finalmente, el estudio ofrece una serie de propuestas para optimizar la implementación de RD en el SIN, incluyendo la mejora de infraestructuras tecnológicas, el desarrollo de políticas de incentivos y la promoción de una mayor participación de los consumidores.Item Potenciales de ahorro de energía utilizando convertidores de potencia regenerativos en industrias con alto porcentaje de carga motriz(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-17) Sánchez Mondragón, Jonathan Julián; Quiroga Quiroga, Óscar Arnulfo; Mantilla Villalobos, María AlejandraEl uso de convertidores de potencia regenerativos puede proporcionar un mejor aprovechamiento de la energía en empresas donde se utiliza constantemente carga motriz. Estos convertidores permiten recuperar y reutilizar la energía generada durante el frenado o desaceleración de los motores, en lugar de disiparla como calor. Esto puede resultar en beneficios significativos desde la perspectiva del aprovechamiento y optimización de los recursos económicos y ambientales. Algunas de las aplicaciones de los convertidores de potencia regenerativos incluyen sistemas de frenado regenerativo en trenes, autobuses, tránsitos y vehículos eléctricos, así como también en sistemas de generación de energía renovable, como la energía eólica y la hidroeléctrica. El almacenamiento de energía mediante el uso de volantes de inercia o sistemas regenerativos de frenada puede mejorar los costos de las instalaciones aisladas de generación de energía. El uso de convertidores de potencia regenerativos puede tener un impacto ambiental positivo al permitir un mejor aprovechamiento de la energía. Al recuperar y reutilizar la energía generada durante el frenado o desaceleración de los motores, se reduce la cantidad de energía desperdiciada y se disminuye la demanda de energía de fuentes convencionales. Esto puede tener los siguientes efectos: Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero Ahorro de recursos energéticos, Menor impacto en el medio ambiente. Es importante destacar que el impacto ambiental de los convertidores de potencia regenerativos puede variar dependiendo del contexto específico de su implementación, así como de otros factores relacionados con la eficiencia energética y la gestión de los recursos. Por lo tanto, es fundamental realizar evaluaciones específicas y considerar las condiciones locales para determinar el impacto ambiental preciso.