Especialización en Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica
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Item Metodología de caracterización de patrones de consumo de energía eléctrica en el sistema de distribución de la Electrificadora de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-09) Muñoz Acosta, Andrés Mauricio; Mojica Suárez, Juan Andrés; Serna Suárez, Iván David; Jiménez Manjarrés, YuliethLa demanda de energía en un sistema de potencia varía a lo largo del día, influenciada por los patrones de consumo de los usuarios. Entender estos patrones es clave para abordar los desafíos que enfrentan las empresas del sector eléctrico. Un sistema de distribución suele contar con equipos de medición que recopilan información de la red en intervalos regulares. En este contexto, gestionar esta información representa un desafío para las empresas distribuidoras de energía, que buscan aprovecharla para obtener beneficios. En esta monografía se presenta el diseño de una metodología para la caracterización de patrones de consumo de energía eléctrica en un sistema de distribución, utilizando datos recopilados a través del sistema SCADA. La metodología emplea técnicas de aprendizaje no supervisado, como K-MEANS y t-SNE, para identificar y clasificar los perfiles típicos de demanda de un conjunto de entrada según sus similitudes o características, en grupos denominados clústeres. Los resultados obtenidos en esta metodología permiten abordar objetivos clave, como mejorar los pronósticos de demanda, diseñar tarifas personalizadas, planificar la expansión de la infraestructura eléctrica y optimizar la gestión de la demanda en el sistema de distribución donde se aplique. Adicionalmente, se presenta la implementación de esta metodología con datos provenientes de circuitos del sistema de distribución local de la Electrificadora de Santander S.A. E.S.P. (ESSA). Su aplicación permitió clasificar los circuitos según patrones de consumo similares, identificando un número adecuado de clústeres. Al final, se llevó a cabo un análisis para explorar la relación entre las características de los usuarios, como su tipo (residencial, comercial o industrial), su ubicación geográfica y los clústeres obtenidos.Item Revisión a la conexión de una pequeña central hidroeléctrica clase 1 a un barraje AIS sencillo de 115 kV en subestaciones de la Electrificadora de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-03) Argüello Castiblanco, Jeferson Yesid; León Rodríguez, Carlos David; Manjarrés Jiménez, Yulieth; Serna Suárez, Iván DavidEn el departamento de Santander con su abundancia hídrica se observa como los promotores de proyectos presentan y obtienen aprobaciones para sus iniciativas de generación mediante pequeñas centrales hidroeléctricas, siendo el papel de la Electrificadora de Santander, apalancar los nuevos procesos requeridos para la conexión de estas al sistema, enfrentándose al reto de realizarlos de manera rápida y eficiente, aplicando toda la regulación pertinente, asegurando una conexión segura y que responda al propósito de diversificar la matriz energética y mejorar la confiabilidad del servicio. En esta monografía se plasma una recopilación nuestra experiencia en la Electrificadora de Santander, ante la entrada de este tipo de proyectos, presentando un trabajo donde se muestra de forma organizada la regulación y los procesos que se aplican en los procesos de conexión de estos proyectos, abordado desde la perspectiva del operador de red, obteniendo como como resultado una guía que se condensa al final en una línea de tiempo que permite un acompañamiento paso a paso de cada actividad hasta la culminación del proceso de conexión contribuyendo así a los procesos que se generen en otros operadores de red que se enfrenten a estos procesos que pueden resultar nuevos y desafiantes.Item Retos de la transición energética en los sistemas de distribución del sector eléctrico colombiano(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-28) Camargo Martínez, Jaris David; Ordóñez Plata, Gabriel; Petit Suárez, Johann FarithColombia se ha destacado como un país que lidera en el tema de la transición energética, y es una prioridad del gobierno y del sector energético, debido a los desafíos ambientales y económicos que enfrenta el país. El sector eléctrico colombiano, en particular, es responsable de una parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en el país, lo que lo convierte en un objetivo clave para la transición energética, Esta monografía permitirá comprender de manera general los sistemas de distribución de energía eléctrica en Colombia y cómo la transición energética puede afectarlos. El análisis de los retos de la transición energética en los sistemas de distribución del sector eléctrico colombiano resulta fundamental para comprender las limitaciones actuales y proponer estrategias que permitan acelerar este proceso. Este trabajo aporta una visión integral de las dificultades técnicas, económicas y sociales que enfrenta el país, destacando la necesidad de desarrollar políticas públicas eficaces y fomentar la innovación tecnológica para garantizar una transición energética justa y sostenible.Item Revisión de estrategias de reducción del índice de pérdidas de la Electrificadora de Santander mediante análisis de datos de Infraestructura de medición avanzada (AMI)(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-16) Delgado Blanco, Laura Marcela; Torres Pabón, Paula Angélica; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Osma Pinto, German AlfonsoActualmente, las empresas de distribución de energía enfrentan pérdidas no técnicas derivadas de fraudes cometidos por usuarios en las redes eléctricas, manipulación de los medidores y/o errores administrativos en las lecturas de consumo. Estas pérdidas representan un impacto significativo para las empresas, ya que la energía consumida no se factura y, además, pueden comprometer el suministro normal del fluido eléctrico. La implementación de nuevas tecnologías al proceso de medición permite a las empresas ajustar correctamente sus políticas y estrategias para optimizar sus operaciones. En este sentido, considerando la gran cantidad de datos generados con la implementación de la Infraestructura de Medición Avanzada (AMI) en el sistema eléctrico, en esta monografía se revisan las estrategias de análisis de datos con el fin de mejorar los indicadores de pérdidas en el sector eléctrico y beneficiar a la Electrificadora de Santander. Como resultado de la revisión bibliográfica de los métodos y su aplicación para disminuir pérdidas, se ha observado que al integrar dos metodologías (supervisadas y no supervisadas) se obtienen mayores rendimientos en la detección de anomalías. Por tanto, se propone implementar las técnicas de Clustering y Máquinas de soporte vectorial (SVM), funcionando la primera como entrenador de la SVM y la segunda como método para la detección de pérdidas.Item Diagnóstico de la capacidad tecnológica de los equipos reconectadores utilizados como suplencias en el SDL de la Electrificadora de Santander S.A. E.S.P.(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-25) Beltrán Angarita, Ricardo Andrés; Ardila Sánchez, Aldemar Francisco; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Barrero Pérez, Jaime GuillermoCon la entrada en vigor de la resolución CREG 015 de 2018 las exigencias en cuanto a calidad y continuidad del servicio al Operador de Red (OR) son cada vez mayores, cuyo cumplimiento es medido mediante los indicadores de calidad media SAIDI Y SAIFI y su incumplimiento pueden llevar al OR a tener pérdidas económicas. Por tal motivo, es importante disminuir al máximo las interrupciones en el servicio que no obedezcan a trabajos programados o fallas en la red, tales como las interrupciones por traslados de carga. Estas interrupciones se presentan debido a que los dos circuitos involucrados en una suplencia no tienen condiciones de sincronismo entre sí. En este sentido, en la presente monografía se identificaron los reconectadores utilizados como suplencia en el SDL de ESSA, se realizó una revisión de reconectadores en el mercado con el fin de identificar nuevas tecnologías y funciones que puedan ser relevantes para la operación del SEP de ESSA, también se definieron requisitos técnicos mínimos desde el punto de vista de la operación del SEP para ser tenidos en cuenta en la adquisición futura de estos equipos y finalmente, se generó un listado con los reconectadores en el SDL de ESSA que cumplen con estos requisitos, especialmente la capacidad de validar el sincronismo y la posibilidad de llevar esta señal al centro de control para una toma de decisiones informada y sin necesidad de apagar uno de los dos circuitos involucrados. En consecuencia, se disminuye el aporte de este tipo de maniobras a los indicadores de calidad, evitando pérdidas económicas para la compañía y daños en los equipos ante cierres sin condiciones de sincronismo. Así pues, se logró identificar que, de los reconectadores instalados en ESSA como suplencias, un 78% tiene la capacidad de validar condiciones de sincronismo y mapear esta señal al centro de control.Item Estimación de la disminución del recaudo por concepto de impuesto de alumbrado público en usuarios con autogeneración fotovoltaica a pequeña escala. Caso Área Metropolitana de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-10) Tarazona Ospina, Daniel; Osma Pinto, German Alfonso; Quiroga Quiroga, Óscar ArnulfoEste documento buscar estudiar la variación del valor del impuesto de alumbrado público (IAP) debido a la integración de generación fotovoltaica (FV) en usuarios de los sectores residencial (para todos los estratos) y comercial de los cuatros municipios del Área Metropolitana de Bucaramanga (Bucaramanga, Floridablanca, Girón y Piedecuesta). El usuario conectado a la red y con SFV instalado se denomina autogenerador a pequeña escala (AGPE). Específicamente, se determina y compara el IAP antes y después de convertirse en AGPE. La variación del IAP en cada usuario se determina para tres valores de capacidad instalada (kWp) del SFV que generen 50%, 100% y 200% de la energía mensual consumida por las cargas del usuario. Para realizar los cálculos de los tres niveles de generación, se consultó los niveles de consumo mensual de varios usuarios, las curvas de demanda de la Norma ESSA y datos de irradiancia solar de cada municipio en la base de datos del PVGIS. Posteriormente, se analiza la interacción entre las curvas de generación horaria y de consumo horario para establecer las cantidades de energía de autoconsumo, exportación e importación. A mayor energía de autoconsumo, menor energía importada de la red y, por ende, menor valor del IAP a cancelar.Item Revisión de métodos de caracterización de usuarios del servicio de energía a partir de datos de infraestructura de medición avanzada (AMI)(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-12) González Monrroy, Jerimgberg; Jiménez Manjarres, Yulieth; Ordóñez Plata, GabrielPara los diferentes operadores de red es de gran valor comprender el comportamiento de los usuarios de energía eléctrica y de esta manera poder establecer patrones de consumo, predecir demandas futuras a corto plazo e identificar oportunidades de ahorro de energía. En el ámbito regional, la infraestructura eléctrica se encuentra en transición, ya que se están diseñando e implementando pilotos de medición avanzada por parte de los Operadores de Red (OR), que permitan en un futuro la captura de datos en gran volumen. Esta Infraestructura de medición avanzada (AMI) permitirá el acceso a datos detallados, que serán generados con mayor frecuencia, y con los cuales se podrá analizar dicho comportamiento de consumo obteniendo por ejemplo el consumo de energía por hora, por dispositivo, por zona horaria y la incorporación de otros tipos de datos nuevos como los parámetros de calidad del servicio, eficiencia energética, vehículos eléctricos, almacenamiento y generación distribuida, entre otros. Por ello, la revisión de métodos de análisis y caracterización de usuarios del servicio de energía eléctrica a partir de datos de AMI es esencial. Esta monografía proporcionará a las empresas proveedoras de energía herramientas y conocimientos para implementar estrategias en pro de mejorar la gestión operativa, la satisfacción del cliente y el cumplimiento de objetivos de sostenibilidad energética mediante la identificación de dichos métodos.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.