Módulo ciber-físico IoT para la simulación de la operación de sistemas de distribución con múltiples microredes

Sandoval Manrique, Jhon Hector

Publicación:
Módulo ciber-físico IoT para la simulación de la operación de sistemas de distribución con múltiples microredes

dc.contributor.advisor	Rey López, Juan Manuel
dc.contributor.advisor	Duarte Gualdrón, César Antonio
dc.contributor.author	Sandoval Manrique, Jhon Hector
dc.contributor.evaluator	Mantilla Villalobos, María Alejandra
dc.contributor.evaluator	Oviedo Cepeda, Juan Carlos
dc.date.accessioned	2026-05-29T19:07:49Z
dc.date.created	2026-05-28
dc.date.issued	2026-05-28
dc.description.abstract	La creciente integración de recursos energéticos distribuidos y el avance de las tecnologías de la información y la comunicación han impulsado la evolución de las redes eléctricas hacia arquitecturas más flexibles, distribuidas e inteligentes. En este contexto, los sistemas ciber-físicos y el Internet de las Cosas (IoT) ofrecen herramientas adecuadas para la supervisión, control y optimización de microrredes. Este trabajo propone el desarrollo de un módulo ciber-físico basado en IoT para la simulación distribuida de múltiples microrredes, utilizando dispositivos embebidos y un esquema híbrido de comunicación basado en MQTT y OpenADR. La arquitectura desarrollada permite la interacción entre un nodo central y múltiples tarjetas que representan microrredes, facilitando el intercambio de información en tiempo real y la ejecución de procesos de optimización distribuida. Para validar el módulo se implementaron diferentes estrategias experimentales, incluyendo una estrategia de asignación de precios minoristas mediante comunicación publicación–suscripción basada en MQTT y complementada con OpenADR para aplicaciones de respuesta a la demanda. Los resultados demuestran que la plataforma permite una operación coordinada y confiable entre múltiples nodos, constituyendo una herramienta útil para la validación de estrategias de gestión energética en sistemas eléctricos distribuidos y para el estudio de nuevos esquemas de control y optimización en microrredes interconectadas.
dc.description.abstractenglish	The increasing integration of distributed energy resources and the rapid development of information and communication technologies have driven power systems toward more flexible, distributed, and intelligent architectures. In this context, cyber-physical systems and the Internet of Things (IoT) provide suitable tools for monitoring, control, and optimization of microgrids. This work proposes the development of an IoT-based cyber-physical module for distributed simulation of multiple microgrids using embedded devices and a hybrid communication scheme based on MQTT and OpenADR protocols. The proposed architecture enables interaction between a central node and multiple embedded boards representing microgrids, supporting real-time information exchange and distributed optimization processes. Several experimental strategies were implemented to validate the module, including a retail pricing strategy using an MQTT-based publish–subscribe communication scheme complemented with OpenADR for demand response applications. The results demonstrate that the platform enables coordinated and reliable operation among multiple nodes, constituting a useful tool for validating energy management strategies in distributed power systems and for studying new control and optimization schemes in interconnected microgrids.
dc.description.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002154377
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Ingeniería Eléctrica
dc.description.orcid	https://orcid.org/0009-0008-1895-9398
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/47612
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería Eléctrica
dc.publisher.school	Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	IoT
dc.subject	Sistema Ciber-físico
dc.subject	OpenaADR
dc.subject	MQTT
dc.subject	Microrredes eléctricas
dc.subject.keyword	IoT
dc.subject.keyword	Cyber-Physical System
dc.subject.keyword	OpenaADR
dc.subject.keyword	MQTT
dc.subject.keyword	Electrical Microgrids
dc.title	Módulo ciber-físico IoT para la simulación de la operación de sistemas de distribución con múltiples microredes
dc.title.english	IoT Cyber-Physical Module for simulating the operation of distribution systems with multi-microgrids
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
dspace.entity.type	Publication