Revista Técnica “energía”
Not a member yet
479 research outputs found
Sort by
Estudio de la Generación y Distribución de Vapor en un Hospital para la Mejora de Eficiencia Energética mediante Termografía, Ultrasonido y Analizador de Gases
Get PDFThis investigation analyzed the energy efficiency of a steam system in a hospital, considering the procedure in ASME EA-3-2009 standard. The obtained boiler energy efficiency was 80.29 %, by applying an energy balance, reaching 15.33 kW for heat losses in the distribution pipes. Two consistent improvement alternatives were proposed, starting by unifying the pipe diameter of the kitchen area of 5 m, generating a reduction of heat loss from 828 to 600 W, which represented a total annual energy saving of around 2.4 GJ/year. The investment cost is USD 47.40, considering the achievement of the break-even point after 9 months, where the insulation of the pipes with glass wool was considered second and it generated a reduction in losses of 5.98 kW, representing a total annual energy saving of about 62.91 GJ/year, which corresponds to approximately USD 1,672. The investment for pipe insulation with a length of 49 m was USD 462, considering the NPV calculation and the possible savings, and the break-even point was reached after approximately 4 months, indicating the economic benefit of applying the two improvement options proposed.En esta investigación se analizó la eficiencia energética de un sistema de vapor en un hospital, considerando el procedimiento que establece la norma ASME EA-3-2009. Se obtuvo una eficiencia energética de la caldera de 80.29 % mediante un balance de energías y las pérdidas de calor en las tuberías de distribución alcanzaron 15.33 kW. Se plantearon dos alternativas de mejora consistentes, iniciando con unificar el diámetro de tubería del área de cocina de 5 m, generando una reducción de pérdida de calor de 828 hasta 600 W, que representó un ahorro de energía anual total de 2.4 GJ/año, aproximadamente. El costo de inversión es de USD 47.40, considerando como alcanzable el punto de equilibrio a los 9 meses, donde se planteó en segundo lugar el aislamiento de las tuberías mediante lana de vidrio y generó la disminución de pérdidas en 5.98 kW, representando un ahorro de energía anual total de alrededor de 62.91 GJ/año, lo que corresponde a USD 1 672, aproximadamente. La inversión para el aislamiento de tuberías con una longitud de 49 m fue de USD 462, considerando el cálculo del VAN y los posibles ahorros, además el punto de equilibrio se alcanza a los 4 meses, aproximadamente, e indica el beneficio económico de aplicar las dos opciones de mejora planteadas
Regresión Lineal para la Identificación del Punto de Máxima Potencia en Microrredes Híbridas Implementado en HYPERSIM
Get PDFThe present paper focuses on the optimization of maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic systems using a linear regression approach. The main objective is to develop an MPPT algorithm using linear regression techniques to improve the accuracy in identifying and tracking the maximum power point. The proposed algorithm is developed in MATLAB/Simulink software and validated through experimental tests. Subsequently, the application of the algorithm is extended to an electrical network modeled and simulated in the HYPERSIM tool environment, this software will allow to address in a more detailed and accurate way the instantaneous dynamics of electrical and control variables in complex systems, through the variation of variables such as temperature and irradiation.
The innovative contribution of this project is not only limited to the improvement of MPPT algorithms, but also comprehensively addresses the integration of renewable energies in electrical systems. The effectiveness of the linear regression-based algorithm represents a crucial advance in maximizing control efficiency and response in photovoltaic systems. Optimizing the conversion of solar energy into usable electricity not only increases the cost-effectiveness and sustainability of these systems, but also highlights the critical role they play in the transition to a more sustainable electricity supply.El presente trabajo se enfoca en la optimización del seguimiento de máxima potencia (MPPT) en sistemas fotovoltaicos mediante el empleo de un enfoque basado en regresión lineal. El objetivo principal consiste en desarrollar un algoritmo de MPPT que utilice técnicas de regresión lineal para mejorar la precisión en la identificación y seguimiento del punto de máxima potencia. El algoritmo propuesto se desarrolla en el software MATLAB/Simulink, validándose a través de pruebas experimentales. Posteriormente, se amplía la aplicación del algoritmo a una red eléctrica modelada y simulada en el entorno de la herramienta HYPERSIM, este software permitirá abordar de manera más detallada y precisa la dinámica instantánea de las variables eléctricas y de control en sistemas complejos, mediante la variación de variables como temperatura e irradiación.
La contribución innovadora de este trabajo no solo se circunscribe a la mejora de los algoritmos de MPPT, sino que también aborda de manera integral la integración de energías renovables en sistemas eléctricos. La eficacia del algoritmo basado en regresión lineal representa un avance crucial para maximizar la eficiencia y respuesta del control en sistemas fotovoltaicos. La optimización de la conversión de energía solar en electricidad utilizable no solo eleva la rentabilidad y sostenibilidad de estos sistemas, sino que también destaca el papel fundamental que desempeñan en la transición hacia un suministro eléctrico más sostenible
Comparación y Optimización del Uso de Filtro Pasivo y Activo de Potencia para Mitigar Armónicos en Redes de Distribución con Cargas no Lineal
Get PDFThis work aims to establish reactive power compensation power element that works well together to reduce the proportion of harmonics in the radial distribution network. To improve the voltage and current affected when non-linear loads are integrated into the distribution network. The problem is reflected in growing energy demand, and harmonic disruptions caused by nonlinear loads that threaten energy quality. This method uses two types of filters one of them is the active power filter that is able to generate harmonics canceling signals, the next one is the passive filter which is less efficient in removing harmonics especially in wide frequency ranges. The analysis is carried out in a balanced radial distribution circuit in which a nonlinear charge is integrated into the 3rd bar of the distribution circle. In this case, the voltage and harmonic current are analyzed in bar 3 of the entire radial distribution network and in the load. The results obtained showed a significant reduction in the voltage and current harmonics in bar 3 of the system, decreasing from 3.63% THDv and 13.30% THDi to 0.86% THDV and 0.57% THDI as indicated by IEEE. 1159 and resolution No. ARCERNNR-017/2020.El presente trabajo tiene como objetivo es establecer elemento de potencia de compensación de potencia reactiva que funciona bien en conjunto para reducir la proporción de armónicos en la red de distribución radial. Para mejorar el voltaje y la corriente afectados cuando cargas que no son lineales se integran en la red de distribución. El problema se refleja en el crecimiento de la demanda energética, y las perturbaciones armónicas provocadas por cargas no lineales que amenazan la calidad energética. Este método emplea dos tipos de filtros uno de ellos es el filtro activo de potencia que es capaz de generar señales que cancelan armónicos, el siguiente es el filtro pasivo que es menos eficiente en la eliminación de armónicos especialmente en rangos de frecuencias amplios. Se realizo el análisis en un circuito de distribución radial balanceado en el cual se integra una carga no lineal en la 3ra barra del circuito de distribución. En este caso se analizó la tensión y la corriente armónica en la barra 3 de toda la red de distribución radial y en la carga. Los resultados obtenidos mostraron una reducción significativa de los armónicos de voltaje y corriente en la barra 3 del sistema disminuyendo del 3.63% THDv y 13.30% THDi al 0.86% THDv y 0.57% THDi como indica la norma IEEE. 1159 y la resolución Nro. ARCERNNR-017/2020
Evaluación de Pérdidas de Potencia Activa en el Sistema Eléctrico de la Empresa eléctrica Quito (EEQ) Aplicando un Algoritmo de Optimización
Get PDFThis investigation proposes to develop a methodology based on the mean-variance mapping optimization (MVMO) algorithm to reduce the active power losses of the subtransmission system of the Electric Company Quito (EEQ), determining the best operating point of the system, considering the state of taps of the transformers, the capacitor banks and the contribution of reagents from the generation plants that the company currently has. EEQ. The same ones that, when operating in an adequate manner, lead to reducing the value of active power losses in the network, thus improving the operating conditions of the EEQ Electrical Power System.Esta investigación propone desarrollar una metodología basada en el algoritmo de optimización de mapeo media varianza (MVMO) para reducir las pérdidas de potencia activa del sistema de subtransmisión de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ), determinando el mejor punto de operación del sistema, considerando el estado de tap’s de los transformadores, los bancos de capacitores y del aporte de reactivos de las centrales de generación con las que cuenta actualmente la EEQ. Los mismos que al operar de una manera adecuada llevan a reducir el valor de las pérdidas de potencia activa en la red, mejorando así las condiciones operativas del Sistema Eléctrico de Potencia de la EEQ.
Implementación de Control Remoto para la Apertura y Cierre de Compensación Reactiva al Alimentador de 13,8 kV de la Subestación Eléctrica de la Empresa Novacero S.A. mediante una Tarjeta ADVC-IOEX
Get PDFThe present work focuses on a practical application of remote control for the opening and closing of the reactive compensation tuned to the fifth harmonic at the output of the 13.8 kV distribution feeder of the Novacero S.A. electrical substation, through the migration from local control to remote control by means of a Schneider Electric U27 series recloser as a switch for its location in the yard. The process includes the use of the recloser in one-shot mode which is performed by the operator from the control room, in addition a SEL-551 protection relay is implemented which commands the recloser to open in the event of possible overcurrent faults by means of an ADVC-IOEX card located on the recloser board. This device helps to open and close the filter remotely in conjunction with the WSOS software of the equipment for the supervision and operation from a level 2 substation automation system. The result obtained through this automation system is to safeguard the safety of the operator from level 0 to level 1 automation, in addition to being able to monitor and supervise the variables measured inside the control room from level 2.El presente trabajo se enfoca en una aplicación práctica de control remoto para la apertura y cierre de la compensación reactiva sintonizada a la quinta armónica en la salida del alimentador de distribución a 13,8 kV de la subestación eléctrica Novacero S.A., mediante la migración de control local a control remoto por medio de un reconectador marca Schneider Electric serie U27 como interruptor para su ubicación en patio. El proceso comprende con la utilización del reconectador en modo de un solo disparo que lo realiza el operador desde el cuarto de control, además se implementa un relé de protección SEL-551 que manda abrir el reconectador ante posibles fallas por sobrecorriente por medio de una tarjeta ADVC-IOEX ubicada en el tablero del reconectador, este dispositivo ayuda a la apertura y cierre del filtro de manera remota en conjunto con el software WSOS del equipo para la supervisión y operación desde un nivel 2 de sistemas de automatización de subestaciones. El resultado obtenido mediante este sistema de automatización es precautelar y salvaguardar la seguridad del operador llevando de un nivel 0 a nivel 1 de automatización, además de poder monitorear y supervisar las variables medidas dentro del cuarto de control desde un nivel 2
Análisis de sobrevoltajes por impulso atmosférico en sistemas de Transmisión con discontinuidades líneas de transmisión aéreas y cables aislados, usando ATP
Get PDFThis paper shows an analysis of the overvoltages caused by atmospheric impulses in transmission systems with discontinuities, overhead transmission lines, and insulated cables using the Alternative Transients Program (ATP) software.
The analysis is performed considering direct lightning impact on the guard cable or transmission on tower and the direct impact on the phase conductor, when shielding failure occurs. In order to determine voltages at the ends of the insulated cable and analyze its potential affectation, a test transmission system has been implemented, and Base Case has been defined; this case is formed by six transmission towers and insulated cable protected in both sides by surge arresters .
The effect of varying parameters that affect the magnitude of the voltages at both the input and the output of the insulated cable e is analyzed in order to determine the most critical situation that can influence the maximum overvoltage values in the insulated cable. The results confirm the effect that the discontinuities between two components of an electrical system have on the voltage magnitudes that may occur in a system due to atmospheric discharges. El artículo muestra un análisis de los sobrevoltajes ocasionados por impulsos atmosféricos en sistemas de transmisión con discontinuidades, esto es, líneas de transmisión a reas que se conectan a cables aislados, las simulaciones se hacen mediante el uso del software Alternative Transients Program (ATP). El análisis se realiza considerando descargas atmosféricas directas en el cable de guarda o torre de transmisión, y cuando ocurre una falla del apantallamiento de la línea, esto es un impacto directo del rayo en el conductor de fase.
Para la determinación de los voltajes en los extremos del cable aislado y analizar su potencial afectación, se ha implementado un sistema de transmisión de prueba en el cual se ha definido un Caso Base, que está compuesto por seis torres de transmisión y un cable aislado protegido en ambos extremos por dispositivos descargadores de sobretensión, DPS .
Se analiza el efecto de variar algunos parámetros que inciden en la magnitud de los voltajes tanto al ingreso del cable aislado como a la salida, con el fin de determinar la situación más crítica que puede influir en los valores máximos de sobrevoltaje en el cable aislado. Los resultados obtenidos permiten confirmar el efecto que tienen las discontinuidades presentes entre dos component es de un sistema eléctrico en las magnitudes de voltaje que puedan producirse en un sistema debido a descargas atmosféricas.
Análisis Comparativo del Potencial Energético Extraíble entre Paneles Fotovoltaicos Fijo y con Sistema de Seguimiento de un Eje Instalados en la ULEAM.
Get PDFFor years, solar energy has been a subject of study for electricity generation as an alternative power source. The main objective of this project is to carry out a comparative analysis of the production of electrical energy between fixed photovoltaic panels and those with tracking systems on one axis. Three solar modules were designed and built with the same technical characteristics but different solar tracking systems; Single-axis tracking systems will use tracking systems by astronomical programming and light tracking by LDR sensors. Current, voltage and temperature sensors were implemented along with software capable of obtaining the characteristic curves of the production behaviour in each prototype. The data processing, as well as the management of I/O signals coming from the different electronic components associated with the operation of each system, are governed by an Arduino mega board linked to an Ethernet module to be able to observe the curves of production from a website, all operating automatically. Therefore, we determined that the PV system by astronomical programming is the most convenient, due to its lower energy consumption when correcting the panel\u27s position.Desde hace años la energía solar viene siendo motivo de estudio para la generación eléctrica como fuente de alimentación alternativa. El objetivo principal de este proyecto es realizar un análisis comparativo de la producción de energía eléctrica entre paneles fotovoltaicos fijos y con sistemas de seguimiento en un eje. Se diseño y construyó tres módulos solares con las mismas características técnicas, pero con diferentes sistemas de seguimiento solar; los sistemas seguidores de un eje utilizaron sistemas de seguimiento por programación astronómica y seguimiento de luz por sensores LDR. Se implementaron sensores de corriente, voltaje y temperatura, así como un software encargado de obtener las curvas características del comportamiento de la producción en cada prototipo. El procesamiento de los datos, así como la gestión de señales de E/S proveniente de los diferentes componentes electrónicos asociados al funcionamiento de cada sistema, son gobernados por una placa Arduino mega unida a un módulo ethernet con la finalidad de poder observar las curvas de producción desde un sitio web, todo esto operando de manera autómata. Por tanto, determinamos que el sistema FV por programación astronómica es el más conveniente, debido a su menor consumo energético al corregir la posición del panel
Coordinación Óptima de Relés de Sobrecorriente Temporizados empleando Algoritmos Heurísticos COA y GSA
Get PDFThe purpose of this article is to achieve optimal coordination for timed overcurrent relays modeled in a test system. The traditional adjustment that is usually used in the field is taken as the base criterion to determine the improvements achieved with the implemented optimization methods. Optimal parameters are determined for two timed overcurrent relays modeled on the IEEE 13-node test system using PowerFactory software. The optimization algorithms are coded in Python. PowerFactory links with Python to generate interoperability between the algorithm and the electrical system. Satisfactory results are achieved from the COA and GSA algorithms with a reduction of more than 50% in relay operating times.El objeto de este artículo es conseguir la coordinación óptima para los relés de sobrecorriente temporizados, modelados en un sistema de prueba. El ajuste tradicional que se emplea usualmente en el campo se toma como criterio base para determinar las mejoras conseguidas con los métodos de optimización implementados. Se determinan parámetros óptimos para dos relés de sobrecorriente temporizados modelados en el sistema de prueba de 13 nodos de la IEEE mediante el software PowerFactory. Los algoritmos de optimización son codificados en Python. Gracias a la interfaz que presenta PowerFactoy con Python, cada algoritmo se ejecuta dentro del sistema eléctrico. Se consiguen resultados satisfactorios de los algoritmos COA y GSA con una reducción de más del 50 % en los tiempos de operación de los relés
Metodología de Identificación de Modos Oscilatorios en Datos Tipo Ambiente de Mediciones PMU
Get PDFThe aim of this work is to put forward a methodology to evaluate the oscillatory stability of a power electric system (PES) analyzing the low-frequency oscillatory modes (LFOM) through the processing of synchrophasor measurements Phasor Measurement Units (PMU) of ambient data. The proposed methodology, based on spectral and pseudo-energy analyses and on parametric methods of Canonical Correlation Analysis and Yule-Walker, estimates the LFOM, whose frequency and damping characteristics provide critical information to PES operators to carry out preventive or emergency control actions. The proposed methodology was applied to synthetic measurements for its tuning and to characterize its range and accuracy, and to PMU records of the Ecuadorian power transmission system, successfully identifying the 0.4 Hz inter-area mode of the Ecuador-Colombia interconnection. The contributions of this work are aimed at evaluating the oscillatory stability of the PES through automatic computational tool that processes PMU signals of ambient type data.El objetivo de este trabajo es presentar una metodología para evaluar la estabilidad oscilatoria de un sistema eléctrico de potencia (SEP) mediante el análisis de los modos oscilatorios de baja frecuencia (MOBF) a través del procesamiento de mediciones sincrofasoriales (Phasor Measurement Units PMU) de datos tipo ambiente. La metodología propuesta, basada en el análisis espectral y de pseudoenergía y en los métodos paramétricos de Análisis de Correlación Canónica y de Yule – Walker, estima los MOBF, cuyas características de frecuencia y amortiguamiento brindan información crítica a los operadores del SEP para adoptar acciones de control preventivo o de emergencia. La metodología propuesta fue aplicada a mediciones sintéticas para su sintonización y caracterizar su alcance y precisión, y a registros PMU del sistema de transmisión de energía de Ecuador logrando identificar satisfactoriamente el modo interárea de 0,4 Hz propio de la interconexión Ecuador-Colombia. Las contribuciones de este trabajo están encaminadas a evaluar la estabilidad oscilatoria de los SEP a través de una herramienta computacional automática que procese señales PMU de datos tipo ambiente
Estrategias para Mejorar la Eficiencia Energética en Edificios de servicios públicos, en una Zona Climática Calurosa y Húmeda: Caso de Estudio en Guayaquil, Ecuador
Get PDFSince 2010, there has been an approximate annual increase of 1% in CO2 emissions due to buildings. The reduction of energy consumption and consequently the mitigation of Greenhouse Gases are global goals due to the global issue of climate change. A key step in achieving these goals is to improve the energy performance of buildings, thereby reducing energy consumption and emissions generated by the built environment. In this regard, the present research focuses on identifying and estimating strategies to reduce energy consumption in buildings known as Community Police Units (UPCs) located in the city of Guayaquil, which corresponds to a very hot and humid climate zone. The study consists of statistical analysis of the historical energy performance of 43 buildings sharing the same architectural design. Additionally, the selection of a representative building was made for energy use monitoring and energy simulation. The results revealed a potential saving of 16 000 kWh per year by reducing the control temperature of the air conditioning system by 1°C and adjusting the on/off schedule. This is equivalent to 1 150 USD and 5 metric tons of CO2 emissions.Desde el 2010 existe un incremento aproximado del 1% anual respecto a las emisiones de CO2 a causa de los edificios. La disminución del consumo energético y consecuentemente la mitigación de los Gases de Efecto Invernadero son metas a nivel mundial debido a la problemática global del cambio climático. Un paso clave para alcanzar estas metas es mejorar el desempeño energético de las edificaciones y de esta manera reducir la energía consumida y las emisiones generadas por el parque edificado. En este sentido, la presente investigación se centra en identificación y estimación de estrategias para reducir el consumo de energía de los edificios llamados Unidades de Policía Comunitaria (UPC) localizadas en la ciudad de Guayaquil, y que corresponde a una zona climática húmeda muy calurosa. El estudio está compuesto por el análisis estadístico del rendimiento energético histórico de 43 edificios, que comparten el mismo diseño arquitectónico. Además, se realizó la selección de un edificio representativo para el monitoreo del uso de energía y simulación energética. Los resultados evidenciaron un potencial de ahorro de 16 000 kWh al año, al disminuir 1°C la temperatura de control del sistema de climatización y modificando el horario de encendido y apagado. Esto es equivalente a 1 150 USD y 5 toneladas equivalentes de CO2