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Diseño de un aplicativo para la estimación de la operación de sistemas de generación eléctrica a partir de balances de potencia y energía

Resumen

La asignatura Generación de Energía Eléctrica, del programa académico de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Industrial de Santander, permite a futuros egresados la comprensión sobre los principios de funcionamiento de sistemas de generación, sus componentes y modelos matemáticos básicos. Al cursar esta asignatura, se espera el desarrollo de habilidades para analizar el comportamiento de estos sistemas. Una de las necesidades que surge en esta asignatura es contar con herramientas que estén a la par del continuo avance tecnológico para realizar análisis de estos sistemas; por ello, se desarrolla un aplicativo Web con el objetivo de facilitar el estudio de algunos sistemas de generación, a saber: grupo electrógeno, sistema fotovoltaico y sistema eólico, tanto conectados a red como aislados a red, en configuración individual o híbrida (2 o 3 sistemas). Este aplicativo permitirá a los estudiantes acceder a datos como curvas de demanda, condiciones climáticas del sitio y especificaciones de los componentes involucrados para la estimación de los parámetros eléctricos. Con esta información, se pueden estimar valores de tensión, corriente, potencia, energía y eficiencia de conversión de las diferentes fuentes de energía, teniendo en cuenta que tales estimaciones se basan exclusivamente en el balance de flujos de potencia y sin pérdidas en los conductores. También estima la variación de tensión y corriente en baterías, dependiendo de su estado de carga. Los estudiantes podrán descargar los archivos para la posterior visualización de los resultados obtenidos y afianzar los conocimientos adquiridos en clase. Este aplicativo es de código abierto realizado en Python con el framework Streamlit, el cual puede ser modificado, retroalimentado y evolucionado por los estudiantes.