Estimación de las variaciones de tensión de corta duración en sistemas de distribución en el marco de las redes eléctricas inteligentes

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dc.contributor.advisorPetit Suárez, Johann Farith
dc.contributor.advisorOrdóñez Plata, Gabriel
dc.contributor.authorBlanco Solano, Jairo
dc.contributor.evaluatorVillamizar Mejía, Rodolfo
dc.contributor.evaluatorQuiroga Quiroga, Óscar Arnulfo
dc.contributor.evaluatorSolano Martínez, Javier Enrique
dc.contributor.evaluatorMadrigal Martínez, Manuel
dc.contributor.evaluatorUstáriz Farfán, Armando Jaime
dc.date.accessioned2022-04-01T04:50:36Z
dc.date.available2022-04-01T04:50:36Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractLas perturbaciones que afectan la calidad de potencia cobran gran interés debido a los crecientes impactos económicos y operativos en los sistemas eléctricos. Dentro de este conjunto de perturbaciones se destacan las Variaciones de Tensión de Corta Duración (VTCD), debido principalmente por el mal funcionamiento que pueden ocasionar en los equipos y procesos de los usuarios finales del servicio de energía eléctrica. Teniendo en cuenta que la implementación masiva de medidores en todos los nodos de la red eléctrica resulta inviable, surge como alternativa de solución el uso de un número limitado medidores, haciendo posible la aplicación de métodos de estimación de estado de las VTCD para determinar los índices de evaluación requeridos en aquellos nodos sin monitorización. En consecuencia, el objetivo en esta tesis es desarrollar un novedoso método de estimación de las VTCD basado en la teoría de los algoritmos de minimización de la norma-1, a su vez que se determina una configuración ´optima de medidores incorporando restricciones relacionadas con la naturaleza de la técnica de estimación formulada. El estimador propuesto usa mediciones sincronizadas únicamente en tensión y un número limitado de medidores, aprovechando la estructura matemática de los algoritmos de minimización de la norma-1 y su solución mediante la aplicación de la programación convexa. Además, para la ubicación optima de medidores se propone una nueva formulación de un problema de programación lineal entera y binaria. El desempeño del estimador propuesto es evaluado en tres sistemas de distribución de prueba: IEEE 34-bus, IEEE 123-bus y EPRI-Ckt7. Los estudios desarrollados consideran la operación radial y nuevos escenarios operativos del sistema IEEE 123-bus en un entorno de red inteligente. Los resultados validan la aplicabilidad del estimador, visto como una herramienta útil en el diagnóstico de la calidad de la prestación del servicio de energía eléctrica.
dc.description.abstractenglishPower quality disturbances are of great interest due to the growing economic and operational impacts on the electrical systems. The short duration voltage variations (SDVV) stand out from this set of disturbances. SDVV can cause the malfunction in the equipment and proces-ses of the final-user. To install a meter in each node of the electrical network is unfeasible. To solve this, a limited set of meters can be installed and state estimation methods of SDVV can be applied to know the indices for the assessment at unmeasured nodes. Consequently, this thesis has as main objective to develop a novel method of SVDD state estimation based on the theory of norm-1 minimization algorithms. At the same time, an optimal configuration of meters is determined incorporating constraints related to the nature of the formulated estimation technique. The proposed estimator only uses synchronized vol-tage measurements and a limited number of meters, taking advantage of the mathematical structure of the norm-1 minimization algorithms and its solution using convex programming. In addition, a new formulation of a binary integer linear programming problem is proposed to determine the optimal placement of meters. Proposed estimator performance is evaluated in three test distribution systems: IEEE 34-bus, IEEE 123-bus and EPRI-Ckt7. Radial operation and new operational scenarios of the IEEE 123-bus system in the smart grid context are considered in the developed studies. The obtained results validate the applicability of estimator and therefore it can be considered as a useful tool in the diagnosis of the quality of electricity distribution services.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001379170
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=es&user=jr4QQikAAAAJ
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4058-0989
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9576
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectVTCD
dc.subjectEstimación de Estado
dc.subjectRedes Eléctricas Inteligentes
dc.subjectSistemas de Distribución
dc.subjectFallas de Red
dc.subjectUbicación Óptima de Medidores
dc.subjectMedición Sincronizada
dc.subjectNorma-L1
dc.subjectProgramación Convexa
dc.subject.keywordSDVV
dc.subject.keywordState Estimation
dc.subject.keywordSmart Grids
dc.subject.keywordPower Distribution Systems
dc.subject.keywordNetwork Faults
dc.subject.keywordOptimal Meter Placement
dc.subject.keywordSynchronized Measurement
dc.subject.keywordNorm-L1
dc.subject.keywordConvex Optimization
dc.titleEstimación de las variaciones de tensión de corta duración en sistemas de distribución en el marco de las redes eléctricas inteligentes
dc.title.englishState estimation of short-duration voltage variations in power distribution systems in the smart grid context
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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Doctorado en Ingeniería: Área Ingeniería Eléctrica