Repositorio de Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
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Análisis de confiabilidad en circuitos radiales de distribución sin posibilidad de conexión redundante con almacenamiento de energía
No full textThis master’s thesis addresses the problem of improving the reliability of radial distribution
systems, which are commonly used due to their simplicity and lower investment cost.
However, these circuits pose a challenge in terms of reliability, especially when there is no redundant
connection available to mitigate power supply interruptions. This study conducts a
reliability analysis on radial distribution circuits lacking redundant connections and evaluates
the optimal placement of energy storage to enhance system reliability.
The study is based on the electrical model of the radial circuit, synthetic simulation
of demand behavior based on records, failure behavior of protective elements, geographical
characteristics of the circuit, and energy storage cost. Probabilistic methods have been implemented
to simulate potential operating scenarios, and a genetic optimization method is
applied to evaluate these scenarios and determine the optimal location of the energy storage
devices that improve SAIDI, SAIFI, and ENS considering geographical risk and investment
cost.El presente trabajo de maestría aborda el problema de la mejora de la confiabilidad de sistemas de distribución radial, estos sistemas son comúnmente utilizados debido a la simplicidad y menor costo de inversión. Sin embargo, estos circuitos presentan un desafío en términos de confiabilidad, especialmente cuando no se dispone de una conexión redundante para mitigar interrupciones en el suministro de energía. En este trabajo se realiza un análisis de confiabilidad en circuitos radiales de distribución que carecen de conexiones redundantes, y se evalúa la ubicación óptima del almacenamiento de energía para mejorar la confiabilidad del sistema.
El estudio se basa en el modelo eléctrico del circuito radial, la simulación sintética del comportamiento de la demanda basada en registros, el comportamiento de falla de los elementos de protección, las características geográficas del circuito, y el costo del almacenador de energía. Además, se han implementado métodos probabilísticos para simular los posibles escenarios de operación y se aplica un método de optimización gen ética para evaluar dichos escenarios y determinar la ubicación óptima del almacenador que mejoran el SAIDI, SAIFI y ENS en función del riesgo geográfico y el costo de inversión.MaestríaMagíster en Ingeniería Eléctric
Comparación entre una alternativa de cultivo a través del uso de un domo geodésico, usando sistemas de riego por goteo e hidroponía, que permite producir alimentos sin uso de agrotóxicos, ambientalmente sostenible con métodos tradicionales de cultivo en el municipio de Jenesano – Boyacá
No full textComparación entre una alternativa de cultivo a través del uso de un domo geodésico, usando sistemas de riego por goteo e hidroponía, que permite producir alimentos sin uso de agrotóxicos, ambientalmente sostenible con métodos tradicionales de cultivo con el fin de determinar la eficiencia de los cultivos en Domos Geodésicos.Comparison between a cultivation alternative through the use of a geodesic dome, using drip irrigation systems and hydroponics, which allows the production of food without the use of agrotoxins, environmentally sustainable with traditional cultivation methods in order to determine the efficiency of the crops in Geodesic DomesMaestríaMagíster en Ingeniería Civi
Design and Implementation of a Device for Managing Energy Storage and Demand in an Isolated Photovoltaic System.
No full textCon la masificación de las soluciones solares fotovoltaicas individuales SSFVI, como una opción de energización para las comunidades más apartadas de las zonas no interconectas de Colombia, se ha podido evidenciar una problemática en el modo de uso de las soluciones fotovoltaicas. Un uso adecuado de la SSFVI aislada impacta positivamente en la vida útil de la batería, pero si por el contrario no se le da un buen manejo de la solución fotovoltaica con respecto a su uso, el impacto en la vida útil de la batería se vería altamente comprometido deteriorando el funcionamiento de la misma, requiriendo de reinversiones lo cual generaría pérdidas económicas ya que las soluciones no serían sostenibles y los usuarios podrían volver a quedar sin una solución de energización en el corto plazo.
La presente investigación surge ante la necesidad de brindar una solución, mediante un dispositivo electrónico que permita gestionar el almacenamiento y la descarga del banco de baterías, con la posibilidad de realizar un deslastre de carga de ser requerido, todo lo anterior con el fin de asegurar un correcto funcionamiento del banco de baterías en marco a unas restricciones técnicas que se planteen y así poder prolongar su vida útil.
El proyecto consiste en el desarrollo de un dispositivo electrónico prototipo, en el cual se pueda implementar un sistema de gestión, el cual enviara las consignas para gestionar la demanda, mediante los conmutadores inteligentes de potencia, de acuerdo a los parámetros del estado de carga del banco de baterías y la generación fotovoltaica disponible en el sistema fotovoltaico aislado de red de la Escuela. El sistema de gestión propuesto va a recibir las variables de voltaje, corriente del generador fotovoltaico GFV, de igual forma determina el estado de carga de las baterías (State of charge SoC), a nivel de carga se recibe la corriente del circuito principal y estos a su vez estarán catalogados por niveles de prioridad, con todas estas variables el sistema de gestión toma decisiones dándole prioridad el estado del banco de baterías con la posibilidad de hacer un deslastre de carga y así poder alargar su vida útil.
Por último, se realiza la evaluación de funcionamiento del dispositivo electrónico propuesto, en diferentes condiciones de recurso solar y demanda y así lograr un equilibrio en la operación del SFV.With the widespread adoption of individual photovoltaic solar solutions (SSFVI) as an electrification option for remote communities in the non-interconnected areas of Colombia, a problem has been identified in the usage patterns of photovoltaic solutions. Proper utilization of SSFVI positively impacts the battery's lifespan. Conversely, inadequate management of the photovoltaic solution in terms of usage could significantly compromise the battery's longevity, leading to deterioration and necessitating reinvestments. This would result in economic losses as the solutions become unsustainable, potentially leaving users without an electrification solution in the short term.
This research arises from the need to provide a solution through an electronic device capable of managing battery storage and discharge, with the ability to perform load shedding when necessary. The aim is to ensure the proper functioning of the battery bank within specified technical constraints, thus extending its lifespan.
The project involves developing a prototype electronic device incorporating a management system. This system will send directives to manage demand using intelligent power switches, based on parameters such as the battery bank's state of charge and the available photovoltaic generation in the isolated photovoltaic system of the school. The proposed management system will receive voltage and current variables from the photovoltaic generator (GFV), determining the state of charge (SoC) of the batteries. At the load level, the main circuit's current is received, and these variables will be categorized by priority levels. With these inputs, the management system makes decisions, prioritizing the battery bank's state and allowing for load shedding to prolong its lifespan.
Finally, the proposed electronic device's operational evaluation is conducted under various solar resource and demand conditions to achieve a balanced operation of the isolated photovoltaic system.MaestríaMagíster en Ingeniería Eléctric
Alternativa de algoritmo de control para un regulador MPPT para sistemas de autogeneración solar fotovoltaica
No full textLas plantas de generación a partir de energía solar fotovoltaica presentan variaciones en su eficiencia debido a factores externos como lo son la temperatura y la irradiancia de cada zona donde se encuentran ubicadas. Uno de la proyectos ubicado en la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniera Julio Garavito corresponde a la planta solar que cuenta con una capacidad instalada de 101,76 kWp y adicionalmente un control de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT por sus siglas en inglés) con base en conductancia incremental dependiendo de las condiciones atmosféricas a la entrada de los inversores.
Las condiciones físicas y eléctricas de la instalación solar fotovoltaica conllevan a que se deban utilizar dos transformadores en tramos considerablemente largos, la caída de tensión inherente al sistema conlleva a que no se aproveche el 100% de la energía generada por los paneles solares.
Existen diferentes métodos de control de seguimiento del punto de máxima potencia (por sus siglas en inglés MPPT “Maximum Power Point Tracking”) que permiten encontrar el punto de máxima potencia, trayendo consigo mejoras en la velocidad de respuesta del sistema, adaptándose a las condiciones atmosféricas del entorno incrementando la relación costo – beneficio. En este trabajo de grado, se simuló, una alternativa de control mediante lógica difusa. Para llevar a cabo esto, fue necesario parametrizar toda la instalación eléctrica haciendo que los datos correspondieran con los datos reales de la planta de energía solar. De los resultados obtenidos se puede apreciar que la implementación de este algoritmo permite la obtención de energía más eficiente por encima de los 800 W/m2, tiene un mejor tiempo de respuesta ante cambios de irradiancia de hasta 250 milisegundos, adicionalmente no presenta fluctuaciones significativas alrededor del punto de máxima potencia con reducciones de hasta un 6,41% y permite obtener una eficiencia promedio superior de 1,85% respecto al algoritmo de control por conductancia incremental.Photovoltaic solar power generation plants exhibit variations in efficiency due to external factors such as temperature and irradiance specific to each location. One of the projects at the Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito involves a solar plant with an installed capacity of 101.76 kWp and additionally features Maximum Power Point Tracking (MPPT) control based on incremental conductance depending on atmospheric conditions at the inverter inputs.
The physical and electrical conditions of the photovoltaic solar installation require the use of two transformers over considerably long distances, leading to inherent voltage drops in the system that prevent the full utilization of the energy generated by the solar panels. There are different Maximum Power Point Tracking (MPPT) control methods that can find the maximum power point, thereby improving the system's response speed, adapting to the surrounding atmospheric conditions, and enhancing the cost-benefit ratio. In this thesis, an alternative control method using fuzzy logic was simulated. To accomplish this, it was necessary to parameterize the entire electrical installation so that the data corresponded with the real data from the solar power plant. The results obtained indicate that the implementation of this algorithm allows for more efficient energy capture above 800 W/m2, with a better response time to irradiance changes of up to 250 milliseconds. Additionally, it does not exhibit significant fluctuations around the maximum power point, reducing them by up to 6.41%, and achieves an average efficiency improvement of 1.85% compared to the incremental conductance control algorithm.1. Introducción
1.1 Justificación
1.2 Planteamiento problema
1.3 Objetivos
2. Marco Teórico
2.1 Sistema de Autogeneración Solar Fotovoltaica Conectada a Red
2.2 Instalación de autogeneración solar fotovoltaica conectada a red – Edificio Alejandro Sandino.
2.3 Principio físico.
3. Metodología
3.1 Modelamiento del sistema
3.2 Modelamiento del sistema por conductancia incremental
3.3 Modelamiento del sistema por lógica difusa
4. Resultados y contribución
4.1 Resultados del modelamiento por conductancia incremental
4.2 Resultados del modelamiento por lógica difusa
5. Conclusiones
6. Bibliografía
7. Anexos
7.1 Componentes principales – Cuadro dinámico
7.2 Gráficas obtenidas mediante modelamiento por conductancia incremental en convertidores DC-DC pertenecientes a los arreglos solares fotovoltaicos para los inversores 2, 3 y 4.
7.3 Gráficas de Potencia vs Tiempo correspondientes a los resultados obtenidos para cada convertidor DC-DC, evaluados de manera individual mediante el control por medio del algoritmo por conductancia incremental.
7.4 Gráficas de Potencia vs Tiempo correspondientes a los resultados obtenidos para cada convertidor DC-DC, evaluados de manera individual pero integrados en conjunto mediante el control por medio del algoritmo por conductancia incremental.
7.5 Gráficas de Potencia vs Tiempo correspondientes a los resultados obtenidos para cada convertidor DC-DC, evaluados de manera individual mediante el control por medio del algoritmo por lógica difusa.
7.6 Gráficas de Potencia vs Tiempo correspondientes a los resultados obtenidos para cada convertidor DC-DC, evaluados de manera individual pero integrados en conjunto mediante el control por medio del algoritmo por lógica difusa.
7.1 Modelo de simulación total por algoritmo de control por conductancia incremental.MaestríaMagíster en Ingeniería Electrónic
Elaboración de una guía metodológica para gestionar las etapas de planeación y diseño en proyectos de inteligencia artificial enfocados en la detección de cáncer de mama
No full textPara mejorar la precisión en el diagnóstico de cáncer de mama, se introduce la
Inteligencia Artificial (IA) en el sector de la salud. Esta disciplina, con capacidad
demostrada para reconocer patrones e identificar anomalías en diversas industrias, puede
agilizar el proceso diagnóstico y aumentar la precisión en la detección temprana de esta
enfermedad.
Sin embargo, la consultora Gartner predice que el 85% de los proyectos de IA fracasan
debido al sesgo en los datos, los algoritmos o la administración de estos (Van Der Meulen,
R; McCall, T; Gartner, 2018). Además, el Project Management Institute (PMI) y la National
Association of Software and Service Companies (NASSCOM) señalan la falta de prácticas
y técnicas de gestión como uno de los principales factores de fracaso en proyectos de
Ciencia de Datos e IA (PMI South Asia & NASSCOM, 2020).
Para cubrir estos vacíos, se elabora una guía metodológica para gestionar las etapas de
planeación y diseño de proyectos de IA enfocados en la detección de cáncer de mama.
Esta guía metodológica se basa en recomendaciones extraídas de una revisión
bibliográfica, además de la caracterización de proyectos de IA enfocados en la detección
de cáncer de mama a través de entrevistas, sumado a la verificación de la guía a partir de
expertos, que permiten que la guía metodológica cuente con la solidez y confiabilidad
necesaria para ser utilizada por gerentes de proyectos enfocados en la detección de
cáncer de mama utilizando IA.MaestríaMagíster en Desarrollo y Gerencia Integral de Proyecto
Sistema de clasificación multiclase de granos individuales de café utilizando inteligencia artificial
No full textEl café pergamino cuenta con diferentes variedades las cuales se pueden identificar a partir de las características físicas del grano como por ejemplo la forma, el tamaño y si cuenta o no con defectos. Para identificar los diferentes tipos de café que existen en una región determinada se tiene como objetivo
implementar un sistema de clasificación de imágenes de diferentes granos de café utilizando un modelo de inteligencia artificial. En primer lugar, se utilizó una base de datos de imágenes de granos de café USK-Coffee con las variedades Peaberry, Longberry, Premium y Defectuoso, la cual se obtuvo de la red y luego se construyó un dataset propio para el desarrollo del proyecto el cual cuenta con variedades como Castillo, Chiroso y Defectuoso; para cada una de las bases de datos de imágenes anteriores se entrenó un modelo de aprendizaje automático para identificar características distintivas de cada variedadPregradoIngeniero(a) Electrónico(a
Evaluación de indicadores de sostenibilidad urbana para el Corredor de la Carrera Séptima en Bogotá D.C.
No full textEl objetivo de este trabajo es evaluar una serie de indicadores de movilidad sostenible
para el trazado actual de la carrera séptima, se pretende analizar y medir diversos aspectos
relacionados con la movilidad, como la accesibilidad, la proximidad a servicios básicos, el
uso de transporte público, la infraestructura ciclista y peatonal, entre otros. De esta manera,
se busca identificar los puntos fuertes y las áreas de mejora en el diseño y la implementación
del Corredor Verde.PregradoIngeniero(a) Civi
Sistema de alertas para la identificación oportuna de la vigencia en las minutas y fichas de negociación en los procesos contractuales de La Cardio
No full textDiseño e implementación de un sistema de alertas desarrollado con Macros en Excel, que permite la identificación oportuna de la vigencia de los contratos celebrados entre la Fundación Cardioinfantil y las diferentes aseguradoras; además de la notificación de parámetros y clausuados que componen los contratos. Dichas alertas son generadas vía correo electrónico a todo el personal ejecutivo con el objetivo de asegurar un control y seguimiento preciso de los diferentes procesos contractuales, buscando una renovación oportuna, dentro de los tiempos establecidos.Design and implementation of an alert system developed with Excel Macros, which allows the timely identification of the validity of the contracts entered into between the Fundación Cardioinfantil and the different insurance companies; in addition to the notification of parameters and terminations that make up the contracts. These alerts are generated via e-mail to all executive personnel with the objective of ensuring a precise control and follow-up of the different contractual processes, seeking a timely renewal, within the established times.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Data quality in public services: a focus on power supplies in the energy sector
No full textEste estudio explora la importancia de implementar estrategias de calidad de datos para impulsar decisiones informadas y mejorar el desempeño organizacional.
En la presente investigación, se realizó una revisión de la literatura que abarca la estrategia de gestión de datos, estrategias de calidad de datos, marcos de madurez de datos, las dimensiones de calidad de datos y qué es la gestión de conocimiento para identificar conocimientos y experiencia relevante para mejorar el rendimiento organizacional. Los resultados se centran en un análisis de negocio eléctrico, específicamente en el entendimiento del dato de suministro, los impactos de negocio, los impactos en calidad de datos, el conocimiento del dato y el desarrollo de un plan de calidad de datos donde se miden los datos dependiendo de la dimensión de calidad y regla de negocio dadas, los resultados del cumplimiento de estas reglas se presentan en un tablero de visualización que permite una visión clara, fácil de entender y de acceder sobre el estado actual de los datos, y se presenta un plan de acción para remediar los datos históricos.This study explores the importance of implementing data quality strategies to drive informed decisions and improve organizational performance.
In the present research, a literature review was conducted covering data management strategy, data quality strategies, data maturity frameworks, data quality dimensions, and what is knowledge management to identify relevant knowledge and experience to improve organizational performance. The results focus on an electric business analysis, specifically on understanding supply data, business impacts, data quality impacts, data knowledge, and the development of a data quality plan where data is measured depending on the given quality dimension and business rule, the results of compliance with these rules are presented in a visualization dashboard that allows a clear, easy to understand and access view of the current state of the data, and an action plan is presented to remediate historical data.MaestríaMagíster en Gestión de Informació
La cartera ideal según la teoría de Markowitz de los activos, oro, plata, platino y paladio de 2021 al 2023
No full textEl presente documento busca documentar la ejecución de una selección de portafolio evaluando la rentabilidad a determinado nivel de riesgo asumido, bajo la implementación de la metodología de frontera eficiente de Harry Markowitz. Esta demostración práctica se realizará evaluando la rentabilidad de dos portafolios donde cada uno de estos reflejará un nivel dado de riesgo. Este análisis se realizará partiendo de las mismas condiciones para los dos portafolios, evaluando periodos de tiempo de liquidación y niveles de inversión idénticos.This document seeks to document the execution of a portfolio selection by evaluating the profitability at a certain level of assumed risk, under the implementation of Harry Markowitz's efficient frontier methodology. This practical demonstration will be carried out by evaluating the profitability of two portfolios, each reflecting a given risk level. This analysis will be carried out based on the same conditions for the two portfolios, evaluating identical liquidation periods and investment levels.PregradoEconomíst