Ingeniería Eléctrica

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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.
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    Diseño e implementación del sistema de propulsión para un prototipo primitivo de vehículo eléctrico para la e3t-UIS
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Lizarazo Rosas, Daniel Eduardo; Angarita Pertuz, José David; Alzate Castaño, Ricardo
    El presente trabajo de grado aborda el acondicionamiento mecánico y la electrificación para el tren de potencia de un vehículo de tracción humana, a manera de prototipo funcional de vehículo eléctrico. Inicialmente, se aplicaron conceptos de física fundamental para dimensionar la carga mecánica equivalente del chasis tripulado y a partir de ello se dimensionaron los requerimientos de potencia para vencer las fuerzas inerciales y facilitar su movimiento. Posteriormente, se procedió con la elección y compra de dispositivos comerciales para la electrificación del tren de potencia incluyendo: una batería de plomoacido, un circuito inversor de potencia monofásico, un variador de frecuencia trifásico y un motor de inducción trifásico satisfaciendo los requerimientos de potencia mecánica calculados. La interconexión apropiada de dichos dispositivos eléctricos se complementó por la valoración y ejecución de todas las posibles modificaciones y adecuaciones mecánicas sobre la estructura original para ajustarse a los requerimientos de un vehículo eléctrico. Finalmente, pruebas experimentales en campo incluyendo valoración de dispositivos individuales, operación en vacío y operación tripulada, permitieron verificar el apropiado desempeño de las componentes mecánicas y eléctricas del prototipo acopladas como conjunto en el proyecto denominado: E3carT. Trabajo futuro incluye la optimización energética del prototipo y su evolución hacia una conducción autónoma a través del seguimiento de trayectorias preprogramadas
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    Impacto en la selección de la corriente de referencia en el modelado de cargas basadas en fuentes conmutadas en el dominio de la frecuencia utilizando métodos geométricamente formulados
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Alfonso Rueda, Cristian Camilo; Plata Serrano, David Eduardo; Malagón Carvajal, Gabriel Alexis; Duarte Gualdrón, César Antonio
    Con el presente proyecto de grado se pretende cuantificar el error al utilizar distintas configuraciones para la corriente de referencia. Para ello se utiliza el modelo equivalente de Norton y el modelo tensorial para modelar una fuente conmutada. Puesto que como se ha evidenciado en publicaciones del área esta decisión influye fuertemente en los resultados y aun no se tiene una orientación definitiva relacionada con el error de desempeño del modelo. Debido a la actual situación con el COVID 19
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    Apantallamiento y puesta a tierra para líneas de transmisión en hvdc aéreas
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Prieto Ortiz, Diego Andrés; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Chacón Velasco, Julio César
    Este trabajo de grado aborda la reglamentación para el apantallamiento y puesta a tierra de líneas de transmisión de energía eléctrica con tecnología HVAC y HVDC. La tecnología HVDC es viable para la transmisión a largas distancias, líneas subterráneas, así como enlace para sistemas que operan a distinta frecuencia. También las pérdidas y el impacto ambiental de las líneas aéreas son menores cuando se usa la tecnología HVDC. En Colombia no se ha implementado aún la tecnología HVDC, sin embargo, existen proyectos en estudio como son la interconexión con Panamá y la integración de la generación eólica de la Guajira. Este trabajo de grado tiene el propósito la revisión de requerimientos para el apantallamiento y puesta a tierra de líneas de transmisión en HVDC aéreas y establecer las diferencias o similitudes con respecto a los que se usan en líneas de transmisión en corriente alterna HVAC, ya que el sector eléctrico colombiano se ve interesado en implementar esta tecnología y aprovechar sus ventajas. El estándar IEEE 1243 (IEEE-1243, 1997) es uno de los principales referentes para el diseño e instalación del apantallamiento y la puesta a tierra de las líneas de HVAC, el cual tambien es aplicable a líneas HVDC y se concluye que en ambas tecnologías no existen diferencias notables en los requerimientos para el diseño e instalación de los sistemas de apantallamiento y puesta a tierra.
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    Control de potencia activa y reactiva en inversores modulares multinivel de conexión a la red
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Galvis Diaz, Oscar Alexis; Rey Vargas, Wilson Arbey; Mantilla Villalobos, María Alejandra
    Dado el alto interés en el uso de topologías de convertidores modulares multinivel (MMC, por sus siglas en inglés) en los últimos años, debido principalmente a su aplicación en sistemas de alta tensión y alta potencia, el presente trabajo de grado aborda el análisis del desempeño de tres topologías de inversores de conexión a la red, dos de ellas correspondientes a inversores modulares multinivel (topologías MMC con salida de punto medio y MMC con punto neutro ) y la otra configuración el inversor tradicional trifásico en puente completo. El trabajo presenta un análisis comparativo del desempeño entre las tres topologías ante diferentes escenarios de inyección de potencia activa y reactiva del sistema a la red. Asimismo, se presenta una descripción de los métodos de control de potencia, seguimiento de la señal de referencia y modulación por ancho de pulso implementados para cada topología, mostrando las diferencias de montaje en el software PLECS para cada topología y la comparación de su funcionamiento ante los distintos escenarios propuestos de inyección de potencia activa y reactiva a la red. Finalmente se muestran los resultados obtenidos de las simulaciones ejecutadas en el software PLECS, junto al análisis en base a criterios de comparación establecidos
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    Diseño e implementación de curso virtual autoformativo (mooc) "uso de funciones básicas del software Matlab para ingeniería eléctrica" mediante el soporte de la plataforma de gestión de aprendizaje Moodle
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Jaimes Carvajal, Jhonny Alexander; Ospino Ravelo, Samir Alexander; Ordóñez Plata, Gabriel; Lizcano Dallos, Adriana Rocío
    Este trabajo de grado diseña un curso virtual sobre funciones básicas del software Matlab relacionadas con conceptos aplicados e Ingeniería Eléctrica considerando el componente pedagógico y las herramientas TIC, específicamente la plataforma de gestión de aprendizaje Moodle utilizada en la Universidad Industrial de Santander. Además, se realizó una prueba piloto implementando el curso anteriormente mencionado con el propósito de analizar variables, como, por ejemplo: la participación de estudiantes en el curso, la apropiación del contenido y la culminación de este; empleando el instrumento IMMS (Instructional Materials Motivation Survey). El curso estará a disposición de los estudiantes de las ingenierías eléctrica y electrónica de la Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones E3T, y de estudiantes de ingenierías afines que les sea de utilidad los conceptos presentado por el curso virtual. La utilización del MOOC, definirá la viabilidad de su potencial aplicación y posibles MOOCs adicionales en otras temáticas desarrolladas en la Escuela de Ingenierías Eléctrica Electrónica y de Telecomunicaciones. En relación con el contenido del curso, este se estructuró en nueve temas que abarcan conceptos básicos como: el entorno de trabajo, el análisis de datos, la realización de cálculos fundamentales, la realización de gráficas, el procesamiento básico de señales, entre otros, aplicándolos en la herramienta computacional Matlab.
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    Modelado de fuentes conmutadas con tensión de alimentación controlada y no controlada usando un método de ajuste basado en algebra matricial
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Silva Vargas, Lina Katerine; Montes Ramírez, Jesús Andrés; Duarte Gualdrón, César Antonio; Malagón Carvajal, Gabriel Alexis
    Los dispositivos electrónicos con cargas no lineales basados en fuentes conmutadas (SMPS) ocasionan un posible aumento en la distorsión de tensión y corriente, generando armónicos en la red y una disminución en la calidad de la energía; por consiguiente, el modelado adecuado de este tipo de fuentes es esencial para el análisis de armónicos y lograr así la mitigación efectiva de la distorsión en la red de alimentación eléctrica. El presente trabajo de grado busca evaluar el error de desempeño para el modelo de fuentes conmutadas mediante un método basado en álgebra matricial, realizando dos experimentos, (I) Modelado de fuentes conmutadas con tensión de alimentación controlada, donde se alimenta la carga con tensión fundamental y un armónico superpuesto a la vez, variando sistemáticamente 20 pasos en magnitud y 72 pasos ángulo de fase, donde se ajusta el modelo con los límites establecidos por la norma EN50160 y (II) Modelado de fuentes conmutadas con tensión de alimentación no controlada, usando diferentes señales típicas de operación de una red de baja tensión a lo largo de un intervalo de tiempo, ajustadas a la norma EN50160 cumpliendo con los límites de distorsión armónica individual y total; basados en los resultados obtenidos se logra discutir unas modificaciones a los métodos propuestos por Nassif Young Xu presentados en (Malagón, 2020) donde se utiliza la operación Hermitian para matriz de números complejos (trasponer y conjugar).
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    Diseño e implementación de un sistema de generación hibrido de baja potencia
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Avendaño Ortiz, Nataly Andrea; Alzate Castaño, Ricardo; Forero Ordóñez, Fabián Leonardo
    El presente trabajo de grado aborda el problema de sincronización entre generadores para realizarsu conexión en red aislada monofásica. Inicialmente, se explora un método de enganche de fasemejorado (EPLL) para determinar los valores de amplitud y fase de una señal senoidal de referencia. Posteriormente, el algoritmo EPLL es empleado para efectuar la sincronización entre un grupoelectrógeno (actuando como fuente de referencia) y un circuito inversor de potencia emulando elrecurso renovable para un esquema de generación híbrido y aislado de la red de distribución. Unode los aspectos importantes del método propuesto está en la necesidad de asegurar una sincronización a pesar de la presencia permanente de componentes armónicas en la señal del voltaje dereferencia. Para verificar el desempeño del esquema híbrido se realizaron simulaciones en SimScape de MATLAB y posteriores análisis experimentales a partir de la implementación de un prototipode laboratorio en el Edificio de Investigaciones del Parque Tecnológico UIS Guatiguará. Dentro delos resultados importantes obtenidos tras la realización del presente trabajo de grado se destaca unaapropiada operación de sincronización de las fuentes del esquema híbrido ante variaciones de demanda. Trabajo complementario incluye la vinculación de más unidades de generación y su gobiernoa través de estrategias de control jerárquico.
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    Estrategia metaheurística aplicada en la reconfiguración dinámica de un sistema eléctrico de distribución que incorpora generación distribuida
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Ramos Herrera, Yessica; Pérez Sandoval, Maira Alejandra; Blanco Solano, Jairo
    En investigaciones realizadas durante la última década en el área de reconfiguración de sistemas de distribución de energía eléctrica se destacan aquellas basadas en enfoques metaheurísticos aplicados en el problema de minimización de las pérdidas de energía. En este trabajo de grado se presenta inicialmente una revisión del estado del arte destacando las estrategias metaheurísticas aplicadas en el problema de minimización de pérdidas, identificando las ventajas y desventajas que estos métodos brindan en la solución al problema de reconfiguración. Dentro del conjunto de estrategias identificadas y analizadas, el método Particle Swarm Optimization (PSO) se destaca por su aplicabilidad con éxito en los últimos años. PSO puede generar soluciones en un tiempo de cálculo reducido para problemas de optimización de escala importante como el de reconfiguración de sistemas de distribución. Adicionalmente, PSO tiene ventajas como su simplicidad matemática y su flexibilidad para convertirse en una herramienta híbrida. En este trabajo de grado se selecciona e implementa el método Binary Particle Swarm Optimization (BPSO), usando la plataforma Matlab para obtener como solución la reconfiguración óptima de un sistema de distribución de energía eléctrica. El sistema de distribución seleccionado y usado como caso de estudio es el sistema IEEE 69 nodos, siendo implementado en la plataforma de simulación OpenDSS para la solución de los flujos de potencia de la red. Mediante la interfaz COM de Matlab se extrae los resultados del flujo de potencia computados por OpenDSS, para usar esta información como entrada al método BPSO implementado en Matlab para la obtención de la reconfiguración dinámica del sistema de distribución bajo estudio.