Especialización en Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica
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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.Item Revisión de las disposiciones asociadas al consumo de energía reactiva por parte de autogeneradores de pequeña escala en SDL(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-15) Tuta Torres, Wilmer de Jesús; Vera Pabón, Gilberto Alonso; Osma Pinto, German Alfonso; Ordóñez Plata, GabrielLa masificación de los AGPE solar fotovoltaicos apalanca su expansión basados en la venta de excedentes a la red y en costos evitados por compra de energía para consumo. Sin embargo, pueden surgir para el AGPE costos adicionales en cumplimiento a la Resolución CREG 015 de 2018, la cual establece penalización por transporte de energía reactiva, para aquellos AGPE que presenten esta variable. Sin embargo, establece la excepción para aquellos AGPE que cuenten con la funcionalidad de control de tensión. Lo anterior motiva a los AGPE a participar en el control de tensión para acceder a la excepción a la penalización, y direcciona a los OR a establecer los elementos para coordinar y validar la aplicación del control de tensión. Por lo anterior, en esta monografía se identifican las disposiciones técnicas, financieras, regulatorias y normativas, tales como requerimientos y procedimientos operativos para los OR, requerimientos en los sistemas de medida, necesidades en sistemas comerciales y de operación, actualizaciones en requisitos de productos y normas de diseños, con el fin que la expansión de AGPE fotovoltaicos no se restrinja por el cobro de energía reactiva y que el SDL en nivel de tensión 1 no se vea impactado en la calidad y continuidad del servicio al garantizar la supervisión de la operación dentro de límites de tensiones, factores de potencia y cargabilidad.Item Impacto en la gestión de la demanda de usuarios residenciales que incorporan sistemas de medición con medidores avanzados(Universidad Industrial de Santander, 2021) Flórez Duarte, William; Ordoñez Plata, Gabriel; Ospina Arango, SandraEn muchos países del mundo, el uso de medidores avanzados ha ayudado a gestionar la creciente demanda de energía eléctrica y con el uso de tarifas dinámicas se ha potenciado los beneficios, por ejemplo, se ha logrado disminuir los picos de consumo de energía eléctrica, porque los usuarios motivados por los incentivos de la tarifa dinámica trasladan sus consumos a periodos del día donde los precios de la tarifa son bajos. El nivel de motivación del usuario se le conoce como elasticidad. Por eso, en este trabajo de aplicación se realiza una revisión literaria de toda la información respecto al uso de medidores avanzados y tarifas dinámicas, para diseñar un modelo tarifario que ayude a implementar un sistema eficiente de gestión de la demanda en la empresa Celsia. Entonces, con los datos de consumo de energía eléctrica de sus clientes con medidores avanzados en sus hogares, se escoge un modelo de regresión polinomial que represente el comportamiento de dicho consumo de energía eléctrica y tomando la tarifa dinámica diseñada a partir de la literatura, se exponen en distintos escenarios de elasticidad preciodemanda para observar el impacto en la demanda de energía eléctrica por el uso de la nueva tarifa. Dependiendo de los resultados obtenidos, se define el tipo de impacto, si es positivo o negativo, además, se analiza si estos impactos en la demanda de energía eléctrica influyen en la tarifa diseñada. Finalmente se consolidan los resultados para concluir sobre ellos.Item Metodología del planeamiento de la expansión del sistema de distribución de energía eléctrica de la electrificadora del caribe en el municipio de Valledupar, año 2018 a la upme(Universidad Industrial de Santander, 2021) Pardo Torres, Oscar Mauricio; Chacón Velasco, Julio CésarEn la presente monografía se describe una metodología para el planeamiento de la expansión del sistema de distribución de energía eléctrica, utilizando la resolución CREG 070 del año 1998, así como, las proyecciones de demanda de energía eléctrica por UCP (Revisión abril2018) de la UPME. Lo anterior, como medio para el análisis del planeamiento del SDL ubicado en el municipio de Valledupar. Además, la proyección de demanda a diez años, se determina por el cálculo de tasa de crecimiento anual basado en los escenarios de proyección de demanda de la UPME. El planeamiento de la expansión se lleva a cabo tomando el día de mayor demanda del año anterior y, según el incremento de demanda anual se procede a correr flujos de carga aplicados a los años 2018 y 2028. Mediante un software especializado se registró la cargabilidad de los activos del SDL y se verificó si presentó cambios debido al aumento de carga por año en las cabeceras de los circuitos. De igual manera, se verificaron las tensiones en barras para determinar la estabilidad del sistema, como lo indica la resolución CREG 025 del año 1995. El resultado mostró que el sistema en contingencia N1 produce desatención en la demanda en un menor porcentaje en los primeros años, posteriormente la ENS puede llegar a un cien por ciento en el municipio de Valledupar y su zona rural. Finalmente se hace la evaluación de las inversiones conforme a la resolución CREG 015 del año 2018 que requiere el SDL para repotenciar la capacidad de transformaciónItem Simulación de un restaurador dinámico de tensión para el mejoramiento de la calidad de la energía en sistemas de distribución(Universidad Industrial de Santander, 2021) Peinado Serrano, Cristina Isabel; Rodríguez Granados, Nemesio Segundo; Mantilla Villalobos, María AlejandraCon el desarrollo y uso generalizado de equipos electrónicos que pueden provocar perturbaciones electromagnéticas en los sistemas de distribución de energía, o que pueden ser sensibles y menos tolerantes a estos fenómenos, ha aumentado el interés por la calidad de la energía eléctrica. En este campo, el uso de Restauradores Dinámicos de Tensión (DVR), por sus siglas en inglés) se presenta como una solución para mitigar el impacto de los problemas de calidad de energía producidos en la red de distribución. Por lo tanto, este trabajo pretende realizar una revisión sobre el Restaurador Dinámico de Tensión, incluyendo los femémonos electromagnéticos que pueden ser mitigados mediante el uso de este dispositivo, las topologías de convertidores de potencia, y las estrategias de control empleadas. Asimismo, se analizará el funcionamiento del DVR por medio de la simulación de un caso de estudio para una carga en particular, que permita identificar limitaciones y alcances con respecto al mejoramiento de la calidad de la energía eléctricaItem Impactos en la implementación de baterías en un sistema de distribución de energía eléctrica(Universidad Industrial de Santander, 2021) Magdaniel Rueda, Jorge David; Arango Verbel, María Carolina; Solano Martínez, Javier EnriqueLos sistemas de almacenamiento con baterías (SAEB) son una nueva tecnología que ha revolucionado los sistemas de potencia a nivel mundial. En Colombia en el año 2023 se implementaría el primer proyecto con este tipo de tecnología dadas las condiciones actuales de operación del área Caribe. Ante los retrasos en obras de expansión y crecimiento constante de la demanda de energía eléctrica, la Unidad de Planeación MineroEnergética (UPME) propone como medida de mitigación la implementación de un Sistemas de almacenamiento con baterías para que la demanda del departamento del Atlántico pueda ser atendida con estándares de calidad, confiabilidad y seguridad. El presente trabajo contempla una revisión bibliográfica sobre los tipos de baterías disponibles en el mercado eléctrico actual y una investigación de las normativas y regulaciones que existen para la integración de los sistemas de almacenamiento en un sistema de potencia. Además, para este trabajo se modelará en la herramienta computacional PowerFactory Digsilent el caso particular de la conexión de un SAEB con una capacidad de 45 MW en la barra de 34.5kV de la subestación Silencio, en el departamento del Atlántico, y se evaluará el impacto técnico de la conexión en el sistema, en cuanto a flujos de carga, tensiones y cargabilidadesItem Estudio de flameo por arco eléctrico en el sistema sdl de ESSA(Universidad Industrial de Santander, 2021) Alarcón Morales, Daniel Eduardo; Vargas Torres, Hermann RaulDesde el punto de vista de un operador de red o agente distribuidor de energía y ante una situación anómala e imprevista en su sistema eléctrico de distribución que conduzca a la interrupción del suministro de energía, se requiere la más rápida revisión e identificación de los elementos fallados con el fin de restablecer el servicio eléctrico a los clientes afectados. Ante estas fallas, la revisión de las subestaciones de distribución se ejecuta, en algunas ocasiones con elementos aún energizados, siendo aquí donde deben tomarse todas las precauciones para proteger al recurso humano y los costosos equipos. El riesgo más evidente es la posible explosión por arco eléctrico en las instalaciones objeto de revisión. Las normas colombianas e internacionales establecen métodos ampliamente aceptados para evaluar este riesgo y sugieren acciones tendientes a evitar afectaciones al recurso humano y equipos. Se revisaron las normas actualmente vigentes tanto en el ámbito colombiano como internacional explorando los aspectos aplicables a un operador de red en los niveles de tensión aplicables por parte de estas. Mediante el presente trabajo, se estableció la metodología a emplear para la evaluación del riesgo por Arco Eléctrico en un sistema de distribución de energía y particularmente se aplicó al sistema SDL de ESSA. Esta labor fusionó los diferentes procedimientos ampliamente descritos en la bibliografía utilizada y se ajustó para una empresa de distribución de energía.Item Impacto de la integración de generación eólica en el sistema de transmisión regional de Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2021) Martínez Rojas, Stiver Sebastián; Serna Suárez, Iván David; Ordóñez Plata, GabrielEl auge de las energías renovables a nivel nacional ha incentivado investigaciones y estudios enfocados en la implementación de las mismas a los sistemas de transmisión locales y regionales. Las energías eólica y solar tienen la mayor atención debido a sus ventajas mercantiles y de rendimiento energético actual. En el presente estudio se presentará de forma sencilla el estado de este tipo de generación en el país y los avances normativos. El presente documento se enfocará en el potencial de generación eólico presente en el sistema de transmisión regional de la zona norte del país, específicamente del departamento de la Guajira, tomando como punto de partida el sistema de transmisión regional actual. Tras evaluar el estado actual de la red, y explorar los efectos causados por los proyectos de expansión propuestos por la UPME utilizando la herramienta OpenDSS, se presenta una evaluación de los impactos que tendrá incluir generación eólica. Al realizar una comparación entre los escenarios se encuentran ineficiencias en el sistema como: sobrecarga de transformadores, saturación de energía reactiva, bajos factores de potencia entre otros, tomando en cuenta los aspectos mencionados se realiza un análisis de la operación del sistema, corroborando que el proceso de expansión planeado por UPME resuelve algunos de problemas operativos en la red, además se concluye que el ingreso de la generación eólica refuerza los planes de expansión y amplia las opciones operativas del Sistema de Transmisión Regional de la zonaItem Evaluación de la confiabilidad a la red de distribución de la ciudad de Cartagena y su área metropolitana(Universidad Industrial de Santander, 2021) Patiño Rojas, Phol Byron; Caballero Marañon, Jhonny; Silva Ortega, Jorge IvánEl análisis de confiabilidad en los sistemas de distribución resulta una prioridad para la operar, planificar y construirlas obras necesarias que permitan mejorar los indicadores de confiabilidad, la atención de demanda y mejorar lacalidad del servicio. La metodología de remuneración vigente del país incentiva a los operadores de red a mejorar laprestación del servicio de energía eléctrica, mediante el control de indicadores a nivel de punto de carga como SAIDI,SAIFI, ENS, entre otros, y estipula unas sanciones de carácter pecuniario por el incumplimiento de estos. La medición del estado actual de confiabilidad del sistema de eléctrico del operador de red permite direccionar de unaforma más eficiente los proyectos para mejorar la prestación del servicio, la CREG 025 de 1995 en complemento conel código de planeación se indica textualmente “El criterio de confiabilidad debe mostrar que es la alternativa demínimo costo incluyendo: costos de inversión, operación, mantenimiento de la red, pérdidas, y energía no suministradapor indisponibilidad del sistema” indicándose también, que los métodos establecidos en la regulación colombianabásicamente quedan abiertos al evaluador y la metodología que desee aplicar, estos pueden ser determinísticos oprobabilísticos”(Comisión de Regulación de Energía y Gas, 1995). El presente trabajo de grado contempla el planteamiento de una metodología que permita llevar a cabo la evaluacióndel nivel de confiabilidad del sistema de subtransmisión de la red de Bolívar y su área metropolitana, permitiendoevaluar los límites operativos de los equipos del sistema, tiempos y límites de sobrecarga, capacidad de transporte decarga de las líneas y redes, capacidad de transformación de las subestaciones, ampliaciones futuras y reconfiguraciónde circuitos.Item Selección de trasformadores de potencia considerando costos de perdidas técnicas de energía eléctrica(Universidad Industrial de Santander, 2021) Ordoñez Márquez, Fredy Alejandro; Rueda Acuña, Rafael Daniel; Solano Martínez, Javier EnriqueLa toma de decisiones al momento de adquirir un nuevo transformador para una empresa prestadora de servicios de energía eléctrica, puede ser una tarea dispendiosa considerando toda la gama de opciones que puede ofertar el mercado actual, sin embargo, en muchas ocasiones las empresas no cuentan con herramientas técnicas que puedan facilitar la toma de decisiones de compra, pudiendo ocasionar que se adquieran equipos más económicos que a largo plazo pueden representar costos más elevados. Una metodología que puede facilitar el análisis de compra es el TOC, o costo total de propiedad, esta permite estimar los costos del transformador incluyendo el costo de adquisición y el costo futuro de las pérdidas, de esta manera se puede realizar comparativas y tomar mejores decisiones al momento de adquirir un equipo. De igual forma puede servir para decidir la viabilidad de reemplazar equipos teniendo en cuenta los futuros ahorros que se pudieran obtener, por el hecho de adquirir tecnologías más eficientes y con menos pérdidas. De acuerdo con lo mencionado, en el presente documento se realiza una recopilación de metodologías para el cálculo del costo total de propiedad de los transformadores de potencia considerando las pérdidas, seguidamente se escoge la metodología más adecuada para Colombia, y se aplica en un caso de estudio, para poder tomar una decisión respecto al reemplazo de un transformador de potencia en una subestación de la Electrificadora de Santander ESSAItem Avances en los métodos de localización de fallas en circuitos primarios de distribución de energía eléctrica(Universidad Industrial de Santander, 2021) Quintero Hernández, Ever; Hernández Casanova, César Augusto; Duarte Gualdrón, César AntonioLos sistemas de distribución constantemente son afectados por fallas, que interrumpen la prestación del servicio de energía eléctrica a los usuarios finales, algunas de estas fallas son propias del sistema, por la ausencia de inversiones de los distribuidores, en la reposición de activos eléctricos obsoletos, otras se deben a perturbaciones externas, como cortocircuitos ocasionados por contacto con árboles o animales, también por fenómenos naturales o atentados terroristas. En este sentido las entidades encargadas de la regulación de los servicios públicos, buscan constantemente establecer estándares mínimos, para que los distribuidores de energía ofrezcan un servicio económico, seguroItem Análisis e integración de señales de control y protección en módulo de línea de 115kv, subestación configuración barra sencilla(Universidad Industrial de Santander, 2021) Heredia Ramírez, Alejandro; Carrillo Caicedo, GilbertoLa monografía presenta conceptos y conocimientos usados en la ingeniería eléctrica de detalle, para un módulo de línea de alta tensión (115kV) en una subestación con configuración de barra sencilla. Este desarrollo, incluye la descripción de las señales de control y protección usadas en dicho módulo y la manera en la cual interactúan, garantizando una operación confiable y segura para las personas, las instalaciones y el medio ambiente. Va de lo general a lo particular, de manera que, al avanzar en la monografía se logren captar las ideas principales del control y la protección del módulo de línea de 115kV de una subestación barra sencilla. Adicionalmente se estudian algunas de las nuevas tendencias en tecnología para la implementación de estos esquemas en las nuevas subestaciones o en la modernización de algunas subestaciones existentes de los operadores de red. Finalmente, se obtendrá una introducción a los sistemas de potencia y al uso de equipos adecuados para la implementación de esquemas de control y protección en un módulo de línea, dando una orientación a quienes deseen entrar un poco más en este tema.Item Revisión de estrategias basadas en inteligencia artificial y machine learning para el control de la operación de sistemas de distribución de energía eléctrica(Universidad Industrial de Santander, 2020) Carrillo Tarazona, Cristian Camilo; Rey López, Juan ManuelLa evolución de los sistemas eléctricos tradicionales hacia un nuevo modelo de redes eléctricas inteligentes fundamenta su restructuración en la integración eficiente de las más novedosas tecnologías y variadas disciplinas de la ingeniería, requiriendo soluciones tecnológicas para gestionar los complejos escenarios de operación del sistema proyectados. Ante esta situación, el desarrollo de la inteligencia artificial aparece como el elemento diferenciador a implementar en la red eléctrica capaz de afrontar los escenarios dinámicos esperados, el cual, mediante el análisis y extracción de valor de los grandes volúmenes de datos obtenidos en diversos procesos, permite abordar correctamente los desafíos ligados a la integración de nuevos actores, tecnologías, y además gestionar eficientemente los activos y procesos existentes en los distintos sectores de la cadena de energía eléctrica. El propósito de esta monografía es revisar el estado de avance en el diseño e implementación de estrategias basadas en inteligencia artificial y aprendizaje automático aplicadas directamente en los sistemas de distribución de energía eléctrica, contribuyendo específicamente a su transformación hacia un sistema eléctrico inteligente, mediante revisión de la literatura donde se detalle el campo de aplicación, los aportes e impactos ya establecidos y esperados por estas técnicas, inconvenientes en dicha implementación y limitantes presentes en el proceso de integración al sistema eléctrico.Item Metodología de coordinación de protecciones en redes de distribución de media tensión, considerando generación fotovoltaica y eólica: estado del arte(Universidad Industrial de Santander, 2020) Roballo Umaña, Hency Hernán; Rueda Lopez, Juan Carlos; Soto Rios, Edison AndresLa presente investigación se revisa los temas relacionados con el impacto sobre las protecciones en las redes de media tensión al incorporar las fuentes de generación fotovoltaica y eólica. Revisando desde los conceptos fundamentales de redes de distribución y la situación de la generación fotovoltaica y eólica en Colombia. Identificar los dispositivos de protección en redes de distribución y evidenciar las características más relevantes, se usó como base teórica para entender las técnicas actuales de protección en las redes de distribución clásicas y de esta manera interpretar el uso de estos en las redes de generación distribuida. Dentro de las conclusiones de este trabajo se resalta que los sistemas de protección tradicionales en las redes de distribución deberán adaptarse o cambiar con el ingreso de la generación distribuida renovable (sistemas On Grid) dentro los sistemas de distribución, de tal manera que se pueda garantizar la selectividad, fiabilidad, seguridad, velocidad y sensibilidad, ante eventos de fallas en las redes de distribución.Item Revisión de la reglamentación en América latina para la integración de generación solar fotovoltaica al sistema interconectado nacional(Universidad Industrial de Santander, 2020) Rincón Suarez, Francis Nathalia; Ordoñez Plata, GabrielA medida que crece la demanda de energía para el desarrollo de las actividades en los diferentes sectores productivos de un país, se hace necesario establecer estrategias nuevas que permitan diversificar su matriz energética, promoviendo la utilización de nuevas tecnologías que garanticen la calidad, continuidad y confiabilidad del suministro del servicio a un costo competitivo y con el menor impacto ambiental posible. Por su ubicación geográfica y disponibilidad de recursos naturales, América Latina es una región que ha contribuido significativamente en la penetración de las fuentes renovables no convencionales para la generación de energía eléctrica; destacándose entre otros, los modelos implementados por Brasil, Chile y México para la expansión de la generación de energía eólica y solar fotovoltaica, convirtiéndose en referentes del sector y de la región. Durante los últimos años Colombia ha concentrado esfuerzos en la promoción de la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables no convencionales, principalmente solar fotovoltaica, por lo que en esta monografía, se realiza la revisión de la reglamentación de los países latinoamericanos cuya matriz energética cuenta con una contribución significativa de la generación solar fotovoltaica, con el fin de identificar alternativas que contribuyan al desarrollo de la integración de generación solar fotovoltaica al sistema eléctrico colombiano.Item Revisión del impacto de las cargas no lineales en los transformadores de los sistemas de distribución de energía eléctrica(Universidad Industrial de Santander, 2018) Vasquez Caballero, Jairo; Suarez silva, Marlon Andres; Ordoñez Plata, GabrielLas últimas tres décadas, debido al avance tecnológico ha habido una expansión y aumento elevado en la proliferación de cargas no lineales, lo cual en múltiples casos ha generado una mala calidad de energía en los sistemas de distribución de energía eléctrica. Para contribuir a un mayor conocimiento, en esta monografía se estudian los diferentes tipos de usuarios y cargas sensibles que afectan directamente a la fuente, equipo o transformador de distribución, los cuales producen perturbaciones en las ondas de tensión y corriente del sistema de energía eléctrica, Por todo esto, el problema de las cargas no lineales desmejora las condiciones eléctricas de suministro de energía, produciendo en algunos casos alteraciones o daños en los equipos, que disminuyen su vida útil y pueden llegar a ocasionar pérdidas económicas en los procesos. Basado en lo anterior, en esta monografía, se revisa el marco regulatorio establecido, se identifican los diferentes efectos nocivos y consecuencias que afectan al transformador de distribución, se describen técnicas de diseño o construcción de transformadores más comunes con sus características para minimizar perdidas de energía. Por último, se compara dos casos, basados en la medición de parámetros de la calidad de la energía eléctrica, concluyendo con posibles soluciones o recomendaciones para reducir del impacto de las cargas no lineales en los sistemas de distribución de energía eléctrica.