Ingeniería Eléctrica

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    Diseño de un algoritmo para el pronóstico de la demanda de energía eléctrica a corto plazo en el MC – Santander y MC Norte de Santander utilizando un modelo de series de tiempo basado en auto regresión
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-09) Quintero Navarro, Juan David; Rangel Salazar, Jeisson Arvey; Duarte Gualdrón, César Antonio; Blanco Solano, Jairo; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Serna Suárez, Iván David
    La confiabilidad del servicio de energía se ve significativamente afectada por la precisión en el pronóstico de la demanda a corto plazo. Dado que la generación de energía eléctrica ocurre en tiempo real, lograr una mínima diferencia entre la generación y el consumo de energía, implica realizar una estimación precisa de la demanda. El pronóstico garantiza que el sistema de generación tenga la capacidad adecuada para satisfacerla. En este contexto, cada operador de red debe implementar métodos para el pronóstico de la demanda, mediante la adopción de diferentes métodos como las máquinas de aprendizaje o mediante métodos estadísticos. En el presente trabajo de grado se diseña un algoritmo para pronosticar la demanda de energía eléctrica a corto plazo en los mercados de comercialización de Santander y Norte de Santander con base en un modelo de auto regresión (series de tiempo) específicamente SARIMA. Se realizan dos casos de estudios. En el primero teniendo en cuenta los datos atípicos y en el segundo realizando una sustitución de los datos atípicos. Se realiza el pronóstico de energía a corto plazo con resolución horaria para una ventana de 22 meses donde se evalúan los resultados con base en la resolución CREG 025 de 1995, el acuerdo CNO 1020 de 2020 y considerando el proyecto de resolución CREG 100 de 2019. Los resultados obtenidos en ambos casos mostraron un desempeño inferior al pronóstico realizado por el operador de red ya que para MC Santander este presenta un MAPE promedio de 2,49% mientras que para el Caso 1 y Caso 2 tiene un MAPE promedio de 3,96% y 3,97%, respectivamente. Para el MC Norte de Santander, el operador de red tuvo un MAPE promedio de 2,43% comparado con el MAPE promedio de 4,35% y 4,19% para los Casos 1 y 2 respectivamente. Realizar el filtrado de datos atípicos y sustitución de estos por el método capping genero resultados favorables.
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    Implementacion de un prototipo de medida de magnitudes eléctricas usando sensores magnéticos
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-02-10) Apolinar Velásquez, Angie Shirley; Soler Duarte, Lisbeth Yurany; Acevedo Cárdenas, Efrén Darío; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Chacón Velasco, Julio Cesar; Soto Ríos, Edisón Andrés
    En este proyecto se desarrollan escenarios de medida indirecta mediante el programa ANSYS, según estas medidas se realizaron una serie de pruebas en laboratorio con el objetivo de validar y certeza de estos mismos. Para la realización de estos laboratorios, se tiene en cuenta una metodología de trabajo, guiada y referenciada por normas y estándares nacionales e internacionales. Para las mediciones de laboratorio se necesitaron instrumentos de medición como el amperímetro, multímetro, banco de trabajo, los diferentes núcleos de estudio y tarjetas de desarrollo de adquisición de datos donde se encuentran los diferentes sensores receptores de la toma de medidas, que por medio de Python se establecieron óptimos resultados. En general se puede concluir que sin mediciones eléctricas se es imposible garantizar el adecuado funcionamiento de los sistemas de energía eléctrica.
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    ANÁLISIS DE LOS REQUERIMIENTOS ENERGÉTICOS Y EXPLORACIÓN DE POSIBLES SOLUCIONES BASADAS EN SISTEMAS DE GENERACIÓN DE ENERGÍA RENOVABLE PARA LA VEREDA CHOCOA DEL MUNICIPIO DE GIRÓN.
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Castiblanco Parra, Dayan Fernando; Grajales Arevalo, Karen Julieth; Ordoñez Plata, Gabriel; Duarte Gualdrón, Cesar Antonio; Villalobos Ortiz, Diana María; Osma Pinto, German Alfonso; Rincon Saravia, Rolando Andrés
    Los requerimientos energéticos hacen referencia a la demanda de energía eléctrica y gas para el desarrollo de las actividades diarias de los habitantes de la Vereda Choca, sector Brujas ubicada en el Municipio de Girón Santander, cumpliendo con las necesidades básicas para la obtención de una calidad de vida óptima. Según la ley 142 de 1994, Art. 5, menciona que los municipios deben asegurar los servicios públicos domiciliarios a sus habitantes, en el caso de estudio particularmente electricidad y gas para, además es importante que no solo se cuente con estos servicios, sino también que se garantice la confiabilidad en el sistema, es decir, que el servicio sea constante y de calidad. Por esta razón este trabajo de grado tiene como objetivo caracterizar las necesidades energéticas usando información primaria y secundaria para ampliar la compresión de la problemática y así poder plantear dos propuestas de solución autosostenible para satisfacer la demanda eléctrica y sugerencias para la demanda de gas, reconociendo que la información actual sobre cocinas autosostenibles para el tema de cocción de alimentos no es suficiente para plantear soluciones definitivas. Para el análisis de las soluciones al problema planteado es necesario considerar las variables del mismo, los criterios, así como las posibles restricciones para proponer la alternativa de solución más viable.
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    Estandarización del mantenimiento de equipos e instalaciones eléctricas de la planta de beneficio Agroince Ltda Y Cía S.C.A.
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-04-10) Quintero Gutiérrez, Dayan Fernando; Quiroga Quiroga, Óscar Arnulfo; Salcedo Durán, Juan José; Arenas Flórez, Michael
    En la actualidad, la industria depende en gran medida de sistemas eléctricos eficientes y fiables para mantener la continuidad de las operaciones. El mantenimiento eléctrico juega un papel crucial en la prevención y mejora del funcionamiento de estos equipos y sistemas. Sin embargo, la falta de estrategias efectivas de mantenimiento puede resultar en costosas interrupciones de la producción, inactividad y riesgos para la seguridad del personal. Es fundamental adoptar un enfoque proactivo hacia el mantenimiento eléctrico para garantizar la longevidad de los equipos e instalaciones, así como para minimizar las fallas que requieren acciones correctivas. La empresa Agroince LTDA Y CIA SCA, ubicada en el Sur del Cesar, se dedica a la producción de aceite de palma, aceite rojo y aceite de palmiste. Su proceso productivo abarca varias etapas, desde la esterilización hasta la extracción de los aceites, y cuenta con una amplia gama de equipos e instalaciones eléctricas que facilitan su funcionamiento, como arranques directos, variadores de velocidad, arrancadores suaves, entre otros. El proyecto tiene como objetivo central estandarizar prácticas eficientes en el mantenimiento eléctrico, para lo cual se recopila información relevante sobre los equipos involucrados en el proceso industrial.
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    ESTUDIO DE CARACTERISTÍCAS ELÉCTRICAS DE DIFERENTES CONFIGURACIONES DE CELDAS SOLARES EMERGENTES
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-16) Calderón Gómez, Fernando; Otálora Bastidas, Camilo Andrés; Botero Londoño, Mónica Andrea; Mantilla Villalobos, Maria Alejandra; Rojas Rincón, Clara lizeth
    Este trabajo de grado se enfoca en el estudio de las principales configuraciones de celdas solares emergentes investigadas hoy, así como de sus características eléctricas y físicas. Con esta investigación, se busca identificar las estrategias más empleadas y prometedoras enfocadas en mejorar el rendimiento y estabilidad, así como en reducir el costo de producción de estas tecnologías. Para ello se realizó una profunda búsqueda bibliográfica, se llevaron a cabo estudios comparativos con base en los resultados reportados y se aportó en la creación de bases de datos de información académica disponible en relación con las tecnologías fotovoltaicas emergentes.
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    Caracterización de la demanda existente y parámetros de la calidad de la energía del transformador eléctrico principal de la universidad industrial de Santander – sede Barbosa
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-14) Ramirez Molano, Yeimy Dayanna; Páez Moreno, Sergio Leonardo; Ortiz Rangel, Manuel José; Ordoñez Plata, Gabriel; Díaz Flórez, Guillermo Andrés; Osma Pinto, Germán Alfonso
    La Universidad Industrial de Santander – Sede Barbosa, ofrece una gran variedad de programas educativos como el curso introductorio y ciclo básico para ingenierías, cursos de idiomas, música y educación a distancia, sin embargo por la llegada del covid-19 se identificó la necesidad de adaptar las instalaciones a las aulas híbridas y otras cargas adicionales, lo cual podría sobrecargar el sistema eléctrico actual. Para garantizar la confiabilidad y eficiencia del sistema eléctrico, se realizó un análisis de consumo energético en los tableros generales principales de cada edificio de la universidad, evaluando aspectos como calidad de la energía, balance de cargas, tensión, corriente, potencia activa y reactiva, factor de potencia y cargabilidad del transformador mediante el uso del analizador de redes FLUKE 435 Series II, el cual estuvo conectado por 39 días consecutivos realizando muestreo cada 10 minutos. En la inspección al sistema eléctrico existente se encontraron diferentes tipos de anomalías que presentan un alto riesgo eléctrico para la universidad y su comunidad en general tanto por contacto, protección y mantenimiento como derivaciones realizadas para dar continuidad a circuitos de uso final que llevan mucho tiempo sin dar solución alguna, empalmes mal elaborados, saturación de los barrajes en los tableros, conductores quemados, bornes de protecciones sulfatadas, entre otras.
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    Diseño de demostradores experimentales de bajo costo para prácticas en el aula en las asignaturas Circuitos Eléctricos I y Circuitos Eléctricos II
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-13) Garnica Rueda, Diego Andrés; Ribero Amado, Leidy Johanna; Jiménez Alvernia, Diego Alfonso; Rey Lopez, Juan Manuel; Becerra Ramirez, Diego Fernando; Quintero Muñoz, Jorge Eduardo
    Este documento detalla la experiencia adquirida en el diseño y aplicación de demostradores portátiles de bajo costo, empleados en las prácticas experimentales de los cursos de pregrado de Circuitos Eléctricos I y II en la Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones (E3T) de la Universidad Industrial de Santander (UIS). El uso de estos dispositivos portátiles permite a los estudiantes realizar experimentos directamente en el aula, lo cual facilita la comprensión y aplicación de conceptos teóricos de forma práctica e inmediata. La implementación de estos demostradores busca eliminar la necesidad de que los estudiantes se desplacen a los laboratorios especializados, lo que representa una ventaja logística significativa y un ahorro de tiempo considerable. Además, esta metodología promueve un entorno de aprendizaje más dinámico y participativo, donde los estudiantes pueden experimentar de manera directa los fenómenos físicos y los principios de la electrónica y la electricidad. La estrategia pedagógica de integrar demostradores portátiles en el aula ha demostrado ser muy efectiva, ya que motiva a los estudiantes a involucrarse activamente en el proceso de aprendizaje, facilitando así una mayor retención de los conocimientos y una mejor comprensión de los temas tratados. Estos ambientes de aprendizaje significativos no solo fomentan la curiosidad y el interés por parte de los alumnos, sino que también les proporcionan las herramientas necesarias para explorar y profundizar en los conceptos y fenómenos físicos estudiados, preparándolos de manera óptima para desafíos futuros en el campo profesional y académico.
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    Influencia de la separación entre resistencias de puesta a tierra en el desempeño ante rayos de redes de distribución ubicadas sobre terrenos no planos.
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-06) Cepeda González, Farid Arafath; Barrera Gómez, Jaime Andrés; Soto Rios, Edison Andrés; Serna Suarez, Ivan david; Zamora Lizarazo, Jorge Andrés
    Este artículo analiza y compara las tensiones inducidas provocadas por impactos indirectos de rayo al incorporar resistencias de puesta a tierra separadas a una distancia de 500 m en una red de distribución aérea de 1 km de longitud. Se considera una topografía irregular en forma de "W" para proporcionar una perspectiva realista de una red aérea de distribución. Posteriormente, se calcula la tasa de fallas de dicha red utilizando la configuración de espaciamiento de 500 m entre resistencias de puesta a tierra. Para llevar a cabo estos cálculos, se emplea el método FDTD-3D para obtener las tensiones inducidas por rayos, en combinación con el método de Montecarlo según la norma IEEE-1410. La ubicación de los impactos de rayos sigue una distribución de probabilidad uniforme, mientras que la corriente pico (𝐼𝑝) y el tiempo de frente (𝑡𝑓) siguen una distribución de probabilidad log-normal adoptada por CIGRE. Los resultados se comparan para las mismas configuraciones en terreno plano y no plano. Se concluye que, la resistencia de puesta a tierra con un espaciamiento de 500 m ubicadas en una topografía irregular en forma de “W”, proporcionan una reducción promedio del 51% en el valor máximo de tensión inducida obtenido. Asimismo, para la tasa de fallas en terrenos con topografía no plana es necesario manejar valores más altos de CFO en comparación con los utilizados en terrenos planos, esto es fundamental para lograr reducir a cero la tasa de flameos.
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    Motor de inducción Trifásico de flujo axial con fluido magnetorreológico como rotor
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-03-04) Gómez Vesga, Luis Albeiro; Sandoval Parra, Cristian Fernando; Pinto Quintero, Johan Sebastián; Vargas Torres, Hermann Raúl; Soto Rios, Edison Andrés; Diaz Flórez, Guillermo Andrés
    Palabras clave: Fluido magnetorreológico estator rotor máquinas eléctricas de inducción flujo axial. En el presente trabajo de investigación, se abordaron diferentes lineamientos de diseño y construcción de los motores eléctricos trifásicos. El prototipo planteado busca generar un flujo magnético de tipo axial, diferente al flujo que se genera en la mayoría de motores convencionales que son de tipo radial. De acuerdo con el diseño planteado, el motor trifásico es de 6 polos, los estatores constan de 12 ranuras uniformemente distribuidas entre ellas, está compuesto también por un eje cilíndrico de material metálico cuya función es mantener unidos los componentes de dicho motor, garantizando estabilidad en el movimiento y seguridad en el ensamblaje de todas sus partes. Para la visualización del fenómeno electromagnético se construyó un bucle de material acrílico de sección redonda transparente, que cumplirá la función de rotor y a su vez se usará para almacenar el fluido magnetorreológico (ferrofluido). Se realizaron pruebas con diferentes cantidades del fluido presente, para determinar la mejor concentración que genera mayor flujo magnético de acuerdo a la variación de tensión y corriente con que se alimente el motor, obteniendo así los mejores valores de corrientes y tensión a los cuales las concentraciones de fluido magnetorreológico mostraron resultados óptimos. Cabe resaltar que para el diseño de cada parte del motor se utilizó los softwares AutoCAD y Solid Works.
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    Diseño del sistema de control de equipo para tratamiento de materiales por plasma
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Bermúdez Montaña, Esgar Armando; Tsygankov, Petr Anatolievich; Rodríguez Ferreira, Julián Gustavo
    El sistema está diseñado para obtener un alto vacío residual (menos de 10 [mPa]) en la cámara de trabajo con un volumen de 0,3 [m^3] y mantener la presión de funcionamiento en el rango de 0,1400 [Pa] con atmósfera de mezcla de gases controlada. El esquema se basa en un sistema de bombeo de dos etapas que utiliza dos bombas conectadas en serie, en la primera etapa se cuenta con una bomba rotativa de prevacío HBP16 que crea un vacío profundo de hasta 7 [Pa], luego una bomba turbo molecular de alto vacío tipo 01AB150004 que logra llevar la presión al orden de 10e4 [Pa]. Se utiliza una línea de bombeo de «bypass» para facilitar el funcionamiento y la posibilidad de abrir y servir la cámara. Se cuenta con un sistema para el suministro de gases en la cámara de trabajo, el cual es regulado con unas válvulas piezoeléctricas y se tiene un mezclador de dos canales que permite trabajar con una mezcla de dos gases o cambiar el gas de trabajo sin interrumpir el proceso de tratamiento de la muestra. El equipo tiene un sistema de generación de pulsos de alto voltaje de forma cercana a la rectangular con una variación en su amplitud de 5, 10, 20, 30, 40,50 y 60 [kV]. Su frecuencia de repetición de pulsos está en el rango de 160 [Hz] y la duración de los pulsos pueden variar entre 80 [us] hasta 2500 [us]. Este sistema de operación y control consta de 3 secciones, una para el control del sistema de vacío, otra para el control de flujo de gas y una última que permite monitorear parámetros de la descarga
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    Servicios complementarios a la red mediante vehículos eléctricos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Patiño Carreño, Jeimy Catalina; Contreras Castellanos, Leonardo Alberto; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Serna Suarez, Ivan David
    La movilidad eléctrica aumenta con el transcurrir de los años, con ello se espera que en un futuro no lejano sustituya la movilidad convencional mayormente constituida por motores de combustión interna, consecuencia de esto se plantean desafíos para la infraestructura actual de las redes eléctricas del sistema interconectado nacional (SIN) y de los sistemas de distribución construidos en las ciudades. Una de las características más destacadas de los vehículos eléctricos es que pueden funcionar como carga (G2V del inglés Grid to Vehicle) o como fuente (V2G del inglés Vehicle to Grid) y esto permite gestionar el vehículo para prestar servicios complementarios a la red eléctrica para mejorar la calidad, seguridad y eficiencia de los sistemas eléctricos. Estos servicios complementarios pueden ser control de potencia reactiva, control de tensión, regulación de frecuencia primaria, regulación de frecuencia secundaria, reserva operativa y rodante, entre otros servicios prestados actualmente por los generadores convencionales que cumplen con los requisitos establecidos por la normatividad colombiana. Con el presente trabajo de grado, se pretende documentar los diferentes tipos de servicio que se pueden brindar a una red de distribución eléctrica mediante los vehículos eléctricos, se seleccionará el servicio con mayor impacto en la actualidad y se procederá a desarrollar dos casos de estudio cercanos a un sistema real que ilustren su implementación bajo simulaciones organizadas en el lapso de veinticuatro horas en un día. 1*
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    Evaluación técnico-financiera de una planta solar fotovoltaica de 10 mwp en Maicao - La Guajira a nivel de exigencias de la upme para la participación en las subastas de energía nacional
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Cabrera Cuadros, Paula Isabela; Ortega Boada, Homero; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo
    El presente trabajo de investigación se realiza con el fin de demostrar la factibilidad técnica y financiera de la construcción de una central de 10 MWp en MaicaoLa Guajira, presentando su dimensionamiento, cálculo, diseño e ingeniería, con énfasis en el estudio de la rentabilidad del proyecto, analizando principalmente el factor financiero y la estrategia para que éste sea competitivo en las subastas de energía nacional, cumpliendo con los requisitos exigidos por la UPME y por XM, desde la reglamentación y los requerimientos con que se debe cumplir para la adjudicación de los proyectos. Se calculará también el Capex y Opex del sistema y con ello el retorno a la inversión del proyecto y el flujo de caja libre cuyos ingresos requieren de la estimación de la tarifa del kWh en el mercado energético para evaluar la rentabilidad del proyecto mediante la formulación del VPN, procurando que éste se encuentre entre las tarificas adjudicadas anteriormente, es decir, que no se encuentre ni por debajo ni por encima de éste. Finalmente se propone un caso hipotético donde la generación ofertada ahora se encuentre en el máximo permitido para la participación, es decir, por debajo de los 20 MWp, para comparar los resultados obtenidos para ambos proyectos y evaluar que caso conviene más ejecutar.
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    Evaluación de metodologías para el dimensionamiento de microrredes aisladas
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Zanguña Baron, Erika Dayanna; Duarte Mateus, Astrid Juliana; Rey Lopez, Juan Manuel; Jimenez Vargas, Ivan Edgardo; Osma Pinto, German Alfonso
    Este trabajo de grado tiene como objetivo evaluar dos de las metodologías de dimensionamiento usadas en microrredes aisladas para un mismo caso de estudio, describiendo de forma detallada el procedimiento para cada una de ellas de tal forma que ayude a la comprensión del lector. Las metodologías seleccionadas fueron “Programación Lineal” y “Basada en Reglas”, las cuales se eligieron a partir de una revisión en el estado de arte, la ubicación geográfica se escogió teniendo en cuenta los recursos energéticos disponibles (potencial solar, potencial eólico, acceso a combustible etc.) que permitieran el desarrollo de una microrred eléctrica con integración de fuentes de generación renovable, apoyándose de un sistema de energía convencional y almacenamiento de energía, es decir, conformada por: paneles solares fotovoltaicos, aerogeneradores , generadores diésel y baterías. Para la implementación del caso de estudio se hizo uso de la herramienta de software MATLAB, donde se realizó un análisis para un período de 5 años, obteniendo la información necesaria sobre la operación del sistema, sus indicadores de confiabilidad y desempeño como la probabilidad de pérdida del suministro eléctrico (LPSP), la energía total perdida respecto a la carga (TEL) y costos que se verán reflejados en el CAPEX y el OPEX de cada uno de los enfoques. De los resultados obtenidos para las dos metodologías y su comparación, es posible establecer la mejor opción para el dimensionamiento de microrredes aisladas aprovechando los diferentes recursos energéticos a un menor costo.
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    Tasa de fallas por impactos directos e indirectos en líneas de distribución compactas
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Jaimes Rodríguez, Ronaldo De Jesús; Soto Ríos, Edison Andrés
    En este artículo se obtiene el índice de fallas en una línea de distribución compacta de media tensión. El índice de fallas es la cantidad de eventos por impactos directos e indirectos de rayos que causan una tensión mayor que el CFO de la línea. Este artículo se enfoca en una configuración compacta de un solo circuito a 15kV. Debido a la presencia del cable mensajero en la red compacta, se protegen las fases de los conductores ante las descargas directas tipo rayo y reduce las tensiones inducidas por impactos de rayos a tierra. Obtener la tasa de fallas ante impactos directos e indirectos de rayos en líneas de distribución compactas, sirve como estrategia para la planificación del mantenimiento de sus sistemas de distribución; afrontando nuevos desafíos como: el aumento de costos operativos, crecimiento de la demanda, requerimiento de elevados niveles de confiablidad y calidad del servicio. Se efectúa un estudio de la tasa de fallas ante impactos directos e indirectos de rayos en líneas de distribución compacta, realizando simulaciones en tiempo con modelos estadísticos como: la técnica de muestro estratificada. Para el índice de fallas ante impactos indirectos el número de eventos indirectos obtenidos fue 99,021 y eventos directos 979. En los impactos directos la tasa de fallas por flameo inverso fue 5.53%
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    Dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos conectados a la red: métodos y herramientas
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Navarro Vega, Natalia; Osma Pinto, German Alfonso
    Este trabajo consiste en proponer una guía metodológica para el dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos conectados a la red teniendo en cuenta la normativa vigente; la cual estará orientada a cualquier individuo interesado en el tema, profesionales en formación o personal capacitado. Se establecen ciertos criterios que permiten seleccionar un método, una herramienta computacional, un aplicativo móvil y un aplicativo web con el fin de aplicar un caso de estudio. En primer lugar, se llevará a cabo una búsqueda bibliográfica teniendo en cuenta distintas fuentes de información, tales como revistas, artículos, semilleros de investigación, libros y entrevistas a empresas que ejecutan este tipo de proyectos. Una vez se tenga la información se sintetiza por medio de tablas o diagramas y se procede a describir los métodos, herramientas, aplicativos móviles y webs empleados en el dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos conectados a la red y se seleccionan los respectivos para aplicar al caso de estudio. Finalmente, se aplica el caso de estudio, para este caso es un sistema fotovoltaico conectado a la red para la planta de secamiento, almacenamiento y trilla Fedearroz ubicado en el departamento del TolimaEspinal. Una vez obtenida la información se crea una guía metodológica orientada para que cualquier usuario interesado en dimensionar un sistema fotovoltaico conectado a la red haga uso de la misma, esta guía contiene conceptos básicos para el dimensionamiento, cálculos y el respectivo paso a paso para legalizar el proyecto ante el operador de red que corresponda
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    Construcción de un sistema de recomendación para diseños luminotécnicos en entornos residenciales y educativos usando una metodología de razonamiento basada en casos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Bohórquez Zafra, Juan David; Fuentes Báez, Oscar Felipe; Cortés Torres, José David; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo
    Con el presente proyecto se busca desarrollar una metodología cuya base de estudio sea el concepto del modelo de razonamiento basado en casos (CBR), realizando la recopilación de datos o diseños luminotécnicos para recomendar un diseño de iluminación que se ajuste a los requerimientos establecidos en el reglamento técnico de iluminación y alumbrado público (RETILAP), para así poder observar la importancia de un buen nivel de iluminación en los diferentes ambientes presentes en la vida cotidiana de las personas. En base a lo mencionado anteriormente surge la necesidad de realizar simulaciones que permitan observar las variables que influyen en el desarrollo de diseños de iluminación para dichos ambientes, por ende, se propone el uso de un software de diseño luminotécnico como es el caso de Dialux para llevar a cabo las respectivas simulaciones en lo que concierne a lugares comunes presentes en entornos residenciales y educativos, con lo cual se busca tener una referencia a la hora de establecer las características más comunes presentes en un diseño luminotécnico. Se espera que los resultados de
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    Análisis financiero de sistemas fotovoltaicos: criterios e indicadores
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Medina Raigoza, Sebastián Andrés; Ortega Diaz, Liliana Patricia; Osma Pinto, German Alfonso
    Con el fin de fortalecer competencias de futuros egresados de la escuela de ingeniería eléctrica, electrónica y de telecomunicaciones (E3T), se considera pertinente profundizar en la temática análisis financiero de sistemas fotovoltaicos. Por esta razón, este trabajo de investigación presenta el desarrollo de una guía metodológica que permite a los estudiantes apropiar fundamentos sobre evaluación financiera de proyectos fotovoltaicos. Inicialmente, se presentan generalidades de gestión de proyectos y a partir de una revisión bibliográfica se identifica el proceso de elaboración, información de entrada, indicadores y criterios. Luego, se describen los indicadores más utilizados y posteriormente se explican 2 casos de estudios: el caso I sin venta de excedentes a la red y el caso II con excedentes. Seguidamente, se presenta el marco regulatorio Colombiano relacionado con proyectos fotovoltaicos, para esto se muestra una línea de tiempo con leyes, resoluciones, decretos y circulares, se hace énfasis en la Ley 1715 de 2014, la cual establece incentivos tributarios y en la resolución CREG 030, donde se regulan las actividades de autogeneración a pequeña escala y generación distribuida. Por último, se desarrolla una página web que resume la información presentada en esta investigación, donde se incluye una plantilla de Excel y un video explicativo del caso de estudio I. Esta herramienta tiene como objetivo apoyar el proceso de formación del estudiante y aportar competencias que le permitan desempeñarse en el sector fotovoltaico
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    Modelado y simulación de una planta power-to-gas
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Aguas Ramírez, Wilmer Adrián; Parra Jaimes, Yuli Andrea; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Serna Suárez, Iván David
    Actualmente, el gobierno colombiano está apoyando más que nunca la integración de las energías renovables en el sistema nacional de transmisión eléctrica. Ahora bien, debido a la variabilidad de las plantas de electricidad renovable solar y eólica, a la falta de almacenamiento rentable a nivel de transmisión y a la necesidad de equilibrar la demanda y la generación en tiempo real, algunos de estos recursos renovables podrían verse reducidos. Por lo tanto, para aprovechar al máximo los recursos renovables variables se puede utilizar el proceso de convertir la electricidad en un vector químico, por ejemplo, mediante la electrólisis. Sin embargo, para cuantificar el alcance de los beneficios y el impacto en la red de tales iniciativas, es necesario establecer un entorno de simulación adecuado. Este trabajo presenta la simulación de un electrolizador alcalino avanzado utilizado para la producción de hidrógeno a partir de energía renovable solar fotovoltaica restringida en un sistema eléctrico. Los resultados obtenidos muestran el comportamiento del modelo de una planta Power to Gas capaz de simular la producción de hidrogeno mediante una señal de potencia de entrada que representa los excedentes de energía renovable de una planta solar fotovoltaica, igualmente se observa el comportamiento de un sistema de potencia de prueba al realizar la incorporación de una planta fotovoltaica hasta el punto de tener restricciones de cargabilidad y ser compensadas mediante la incorporación de la planta Power to Gas.
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    Algoritmo para la estimación de estado a frecuencia fundamental de sistemas de distribución de energía eléctrica basado en un modelo lineal que relaciona las mediciones y las variables de estado
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Torres Alfonso, Cristhian Camilo; Cabrera Tolosa, Stephanie; Blanco Solano, Jairo
    En este trabajo de grado se implementa un algoritmo para la estimación de estado basado en una formulación lineal y se evalúa su desempeño mediante simulación sistemas de distribución de 4, 13 y 33 nodos. En una primera parte se presenta una discusión con miras en seleccionar un método a implementar, mediante una revisión de artículos científicos donde se presentan métodos aplicables a sistemas de distribución trifásicos, balanceados y desbalanceados, basados en el uso de un número limitado de mediciones obtenidas por unidades de medición fasorial, además de pseudomedidas, a partir de información histórica de carga en cada nodo de interés. La inclusión de las pseudomedidas en el estimador de estado lineal se logra mediante la aproximación de Taylor, para formular las funciones de corrientes de carga. Este documento evalúa el algoritmo y presenta datos relevantes y concluyentes de los resultados finales
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    Control de corriente para inversores multinivel puente h en cascada
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Moreno Suarez, Iván Andrés; Mantilla Villalobos, María Alejandra
    Los inversores DCAC son dispositivos que se encargan de llevar la potencia eléctrica de una forma de onda de tensión y/o de corriente específicas. Entre las topologías de inversores de potencia, en la actualidad se destacan los convertidores multinivel, por las prestaciones que ofrecen en la reducción en las componentes armónicas de alta frecuencia en las señales de salida, reducción del tamaño de filtros de conexión a la red, capacidad de operación a mayor tensión, menores tensiones de modo común, posible operación tolerante a fallas, entre otras ventajas. En este proyecto, se plantea el sistema de control de corriente para inversores multinivel en topología de puentes H en cascada (CHB, por sus siglas en inglés), para el seguimiento de corrientes de referencia en sistemas de conexión a la red. Asimismo, mediante simulaciones en el software MATLAB Simulink, se analiza el comportamiento de los inversores trifásicos CHB de tres y cinco niveles, para diferentes valores de potencia aparente y factor de potencia. Además, se identifican los componentes requeridos para la implementación de este sistema de control en el prototipo de inversor CHB del grupo GISEL, presentando el diseño de los circuitos de sensado y acondicionamiento de señales de tensión y corriente requerido por el prototipo.