Revista Técnica “energía”
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Determinación de Áreas Eléctricas Coherentes por Frecuencia y cómputo de la Frecuencia Promedio del Sistema Nacional Interconectado a partir de Información Sincrofasorial en Tiempo Real
No full textThis paper presents an alternative proposal for the operators of the National Interconnected System (SNI) for monitoring frequency in real-time. The purpose is to provide the option to monitor a single frequency of SNI, named as system average frequency, which is calculated in real time from synchrophasor information of WAMS, taking into account the partition of the Ecuadorian electric power system into coherent areas and the respective influence of the inertia of each area. In this regard, first a frequency coherency analysis of a relevant event occurred in the SNI is performed. This analysis allows partitioning the system into coherent areas. For this purpose, a hybrid filtering methodology, comprised by the “smooth” function of MATLAB and empirical orthogonal functions (EOF), is firstly applied. Subsequently, the equivalent inertia of each area is determined. These equivalent inertias allow calculating the average frequency of the system by applying the concept of the frequency of the equivalent inertial center (COI). Finally, the algorithm is programmed on the WAProtector application; thereby the average frequency of the system can be used for real-time monitoring and post-operative analysis at CENACE.El presente trabajo presenta una alternativa de monitoreo de frecuencia en tiempo real a los operadores del Sistema Nacional Interconectado (SNI). El propósito es brindar la opción de monitorear una única frecuencia del SNI, denominada frecuencia promedio del sistema, la cual es calculada en tiempo real a partir de información sincrofasorial del sistema WAMS, tomando en cuenta la división del sistema eléctrico ecuatoriano en áreas eléctricas coherentes y la respectiva influencia de las inercias de cada área.
En este sentido, en primer lugar se realiza un análisis de coherencia de frecuencia de un evento relevante ocurrido en el SNI, con lo cual se determina la división del sistema en áreas coherentes. Para esto, primeramente se aplica a las señales registradas una metodología de filtrado híbrida compuesta por la función “smooth” de MATLAB y el método de funciones empíricas ortogonales (EOF). Posteriormente, se determina la inercia equivalente de cada área la cual permite calcular la frecuencia promedio del sistema mediante la aplicación del concepto de frecuencia del centro de inercia (COI). Finalmente, se realiza la programación del algoritmo en la aplicación WAProtector, con lo cual la frecuencia promedio del sistema puede ser utilizada para su monitoreo en tiempo real y análisis post-operativos en CENACE
Implementación de una Red Neuronal Artificial para la predicción de la Demanda Eléctrica a corto plazo
No full textThe prognostication of electricity demand is a major problem for the electricity business, the regulators agencies can make appropriate decisions based on the results obtained in a demand prognostic. A good prediction produces great technical and financial benefits, It for this reason that nowadays is necessary to develop predictive models with minimal error rate.
The results presented have been obtained by using an artificial neural network for forecasting electricity demand in the short term developed using Matlab, the database used corresponds to those recorded by the SCADA system measurements on a feeder primary of of LojaEcuador city.
An artificial neural network was implemented with the minimum of layers and neurons, without losing forecast accuracy, to train the neural network an adequate selection and classification of input variables was performed.El pronóstico de la demanda eléctrica es un problema de gran importancia para el sector eléctrico, a partir de los resultados que se obtienen en un pronóstico los organismos reguladores toman decisiones adecuadas. Un buen pronóstico trae grandes beneficios tanto técnicos como financieros, por lo que en la actualidad se busca constantemente desarrollar modelos de predicción con el mínimo porcentaje de error, los resultados que se presentan en este trabajo corresponde al desarrollo de una red neuronal artificial para el pronóstico de la demanda eléctrica a corto plazo, utilizando las herramientas de Matlab.
La base de datos que se utilizó corresponde a las mediciones registradas por el sistema SCADA en un alimentador primario de la ciudad de Loja-Ecuador. Se emplea una red neuronal con el mínimo de capas y neuronas, sin perder la precisión del pronóstico. Para entrenar la red neuronal se realizó una adecuada selección y clasificación de las variables de entrada
Modelación y Validación en ATP de los Cables Subterráneo y Submarino del Sistema de Subtransmisión Baltra - Santa Cruz
No full textIn this paper, the criteria used for modeling and validation of underground and submarine tripolar cables of Baltra Santa Cruz power system are presented. To model cables with Cable Parameters routines, inserted in EMTP type programs, pretreatment of design data and construction of the cables was performed. Also, to analyze the underground cable was necessary to add to your model a fictional armor so that can be modeled as type “Pipe”. The study of electromagnetic transients line energization was performed using the ATP software, but because the state of the art indicates limitations on cable and not symmetrical aerial transmission lines when Bergeron or JMarti models, incorporated into ATP, an analysis was carried out that allowed to determine to what extent is valid the JMarti model by comparing its transient response voltage with those offered by the WideBand model, built in EMTP-RV, which is considered the most accurate line and cable model today. For this purpose, the JMarti models for submarine and underground cable were adjusted with a frequency value according to suggested by CIGRÉ. The results indicate that the JMarti model provides acceptable voltage signals only to the energized conductor, while for other voltages induced in phase conductors and screens and metal armatures model fails.En este trabajo, basados en el estado del arte, se presentan los criterios usados para la modelación y validación de los cables tripolares subterráneo y submarino del sistema de subtransmisión Baltra– Santa Cruz. Para modelar los cables en rutinas Cable Parameters incluida en programas del tipo EMTP, se realizó un tratamiento previo de los datos de diseño y constructivos de los cables; además, para analizar el cable tripolar subterráneo fue necesario agregar a su modelo una armadura ficticia de tal manera que se pueda modelar como un cable tipo “tubo” (Pipe).
El estudio de transitorios electromagnéticos de energización de la línea se realizó usando el software ATP, pero debido a que el estado del arte indica limitaciones en el modelo de cables y líneas aéreas no simétricas cuando se usa Bergeron o JMarti, incorporados en ATP, se realizó un análisis que permitió determinar hasta qué punto es válido el modelo JMarti mediante una comparación de sus respuestas transitorias de voltaje con las ofrecidas por el modelo WideBand, incorporado en EMTPRV el cual es considerado el modelo más preciso de líneas y cables en la actualidad. Para este propósito los modelos JMarti de cable submarino y subterráneo fueron ajustados con un valor de frecuencia de acuerdo a lo sugerido por CIGRÉ.
Los resultados indican que el modelo JMarti ofrece señales de voltaje aceptables únicamente para el conductor energizado, mientras que para voltajes inducidos en otros conductores de fase y pantallas y armaduras metálicas el modelo falla
Generación de Árboles de Escenarios en forma Analítica, para Modelar Recursos Energéticos Renovables
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This paper proposes the implementation of an algorithm for generating scenarios trees from a series of statistical data; the algorithm is valid to process information from results of randomized experiments or simulations from known distribution functions of probability.
The scenarios tree is an appropriate instrument to deal with random parameters allows for solving stochastic optimization problems in the field of renewable natural resources.
The proposed methodology is applied to a study case to treat random information resource power generation wind and hydraulic, as well as electricity demand (including loading of induction cookers), a system of isolated distribution, based on data sets real history measurements.El presente artículo propone la implementación de un algoritmo para generar árboles de escenarios a partir de series de datos estadísticos, el algoritmo es válido para procesar información proveniente de resultados de experimentos aleatorios o de simulaciones a partir de funciones de distribución de probabilidad conocidas.
El Árbol de Escenarios es un instrumento adecuado que permite tratar los parámetros aleatorios para la solución de problemas de optimización estocástica en el campo de los recursos naturales renovables.
La metodología propuesta es aplicada a un caso de estudio para tratar la información aleatoria de recursos de generación eléctrica de tipo hidráulica y eólica, así como la demanda eléctrica (incluyendo la carga de cocinas de inducción), de un sistema de distribución aislado, en base a series de datos de mediciones históricas reales
Metodología para la Determinación de Ángulos de Sincronismo y Tiempos de Recierre en el Sistema Nacional Interconectado
No full textSynchronism of transmission lines, due to restoration to normal operation conditions after scheduled maintenance, or electrical island connection to a bulk power system is a critical switching operation either for transmission equipment and generation units. Moreover, successful automatic recloser operation is very important to maintain a safe and reliable power system. Therefore, the present research focuses on determining a proper methodology to set synchronism relays of transmission lines at National Transmission System (SNT) of Ecuador, especially for maximum standing phase angle between breaker poles, taken into account negative effects over circuit breakers and generators. In order to verify relevant variable behavior, which are previously specify for the suggested methodology, is within limits, extensive dynamic simulations are performed on transmission lines of 230 kV main ring of SNT. The final results will allow a properly standing phase angle setting for transmission line synchronism at 230 kV main ring of Ecuadorian power system.
La sincronización de líneas de transmisión, ya sea por su normalización posterior a trabajos de mantenimiento, o sincronización de islas eléctricas durante maniobras de restablecimiento de un sistema de potencia es una maniobra crítica tanto para equipos de transmisión como para unidades de generación. Adicionalmente, la operación exitosa de recierres automáticos es importante por razones de seguridad o confiabilidad. Por lo antes mencionado, el presente trabajo pretende establecer una metodología adecuada para la parametrización de los relés de sincronismo en líneas del Sistema Nacional de Transmisión (SNT) del Ecuador, especialmente en relación a la diferencia angular máxima permitida entre los polos del interruptor asociado, considerando los posibles efectos sobre interruptores de potencia y unidades de generación. Con la finalidad de verificar que las variables eléctricas relevantes, identificadas en la metodología planteada, no superen los límites máximos permisibles se realizan numerosas simulaciones dinámicas en líneas de transmisión del anillo de 230 kV del SNT.
Los resultados obtenidos permitirán determinar los ajustes apropiados de diferencia angular para la sincronización en el anillo de 230 kV del sistema eléctrico ecuatoriano
Selection of Phase Change Materials for Latent Heat Storage
No full textThis research aims to select a phase change material (PCM) which better accomplish the solution of the Thermal Energy Storage between 200–400 °C and reduce the cost of production.
The Multiple Criteria Decision Making (MCMD) methods implemented were complex proportional assessment of alternatives with gray relations (COPRAS-G), Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) and Multicriteria Optimization and Compromise Solution (VIKOR) methods. The criteria weighting was performed by compromised weighting method composed of AHP (analytic hierarchy process) and Entropy methods. The correlation of the results between three ranking methods has been developed by the Spearman’s rank correlation coefficient. The results illustrated the best and second best choice for the three MCDM were NaOH and KNO3. Furthermore it had values of Spearman’s rank correlation between the methods exceeds of 0,714.Esta investigación tiene como objetivo seleccionar un material de cambio de fase (PCM) que cumplen mejor la solución del almacenamiento de energía térmica entre 200-400 ° C y reducir el costo de producción.
El uso de métodos multicriterios de toma de decisiones (MCMD) para la evaluación fueron proporcionales implementados como COPRAS-G, TOPSIS y VIKOR. La ponderación de los criterios se realizó por el método AHP (proceso analítico jerárquico) y los métodos de entropía. La correlación de los resultados entre los tres métodos de clasificación ha sido desarrollada por el coeficiente de correlación de Spearman. Los resultados ilustran el mejor y la segundo mejor opción para los tres MCDM fueron NaOH y KNO3. Además, tenía valores de correlación de Spearman entre los métodos excede de 0.714
Análisis del Sistema Metro de Quito y su impacto en la Red de la Empresa Eléctrica Quito
No full textThe Metropolitan District of Quito is committed to solve its existing traffic problems in the city. One of the solutions is the construction of a Massive Transportation System called Metro de Quito, becoming the backbone that integrates all means of existing public transportation such as Trole, Ecovia, Corredores Suroriental, Central Norte y Suroccidental. In this work, a detailed model of Electrical System of Metro de Quito (SEMQ) is developed which has been incorporated into the Empresa Eléctrica Quito (EEQ) grid, the Electric Utility Company of Quito. This model is used to perform system studies as power flow, through the computation tool DIgSILENT PowerFactory, for different operationg conditions. The results show that the electrical behavior and loadability of the EEQ and the SEMQ systems are within an acceptable range, which will ensure a stable operation of both systems.El Distrito Metropolitano de Quito pensando en solucionar los problemas de movilidad existentes en la ciudad, definió la construcción de un Sistema de Transporte Masivo denominado Metro de Quito, convirtiéndose este en la columna vertebral que integrará todas las modalidades de transporte público existentes (Trole, Ecovía, Corredores Suroriental, Central Norte y Suroccidental).
En el presente trabajo se ha realizado una modelación detallada del Sistema Eléctrico Metro de Quito (SEMQ) y se ha incorporado este modelo en la red de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ) con el objetivo de realizar estudios de flujos de potencia, mediante la herramienta computacional DIgSILENT PowerFactory, para diferentes condiciones de operación. Los resultados obtenidos permiten determinar que el comportamiento eléctrico y cargabilidad de los sistemas EEQ y SEMQ se encuentran dentro de un rango de valores aceptables, lo que garantizará una operación estable de ambos sistemas
Plataformas de Control Inteligente de Iluminación Interior integrados en Sistemas de Distribución LVDC
No full textCurrently, inefficient use of electricity in homes, businesses, schools and industries requires the implementation of policies, mechanisms and technological innovations of rational use of energy. In this sense, the implementation of new distribution systems, low-voltage direct current, denominated in English terminology Low Voltage Direct Current, LVDC is presented as a technological solution for energy saving and efficiency for end users and energy distribution companies power. The emergence of new distribution systems LVDC has encouraged the development of innovative systems and components for power to low voltage DC, which apply to lighting systems, datacenters and interior spaces.
Existing experiences LVDC distribution systems have shown that reducing energy loss is proportional to increased levels of DC voltage. In addition, conversion systems AC / DC have higher losses than conversion systems DC / DC. Therefore, the implementation of LVDC systems are comparatively more efficient than traditional distribution systems to alternating current. The massive integration of LVDC distribution systems will significantly reduce energy losses and increase the efficiency of energy end users.
In this article, the implementation of a cloud platform control and management of an isolated distribution system that feeds LVDC lighting loads is described. Also, the conceptual development of integration of LVDC system with a renewable generation, which supplies current to the lighting system is presented.En la actualidad, el uso ineficiente de la energía eléctrica en los hogares, comercios, escuelas e industrias requiere la implementación de políticas, mecanismos e innovaciones tecnológicas de uso racional de la energía. En este sentido, la implementación de nuevos sistemas de distribución de baja tensión en corriente continua, denominados en terminología anglosajona Low Voltage Direct Current, LVDC, se presenta como una solución tecnológica de ahorro y eficiencia energética para los usuarios finales y las empresas distribuidoras de energía eléctrica.
La aparición de los nuevos sistemas de distribución LVDC ha incentivado el desarrollo de innovadores sistemas y componentes de suministro eléctrico a baja tensión en corriente continua, que se aplican a sistemas de iluminación, centros de datos y espacios interiores.
Las experiencias existentes de sistemas de distribución LVDC han demostrado que la reducción de pérdidas de energía es proporcional al incremento de los niveles de tensión en continua. Además, los sistemas de conversión AC/DC presentan mayores pérdidas que los sistemas de conversión DC/DC. Por tanto, la implementación de sistemas LVDC son comparativamente más eficientes que los sistemas de distribución tradicionales a corriente alterna. La integración masiva de los sistemas de distribución LVDC permitirá reducir significativamente las pérdidas de energía y elevar la eficiencia de los usuarios finales de energía.
En este artículo, se describe la implementación de una plataforma cloud de control y gestión de un sistema aislado de distribución LVDC que alimenta a cargas de iluminación. Asimismo, se presenta el desarrollo conceptual de la integración del sistema LVDC con un sistema de generación renovable, que suministra corriente continua al sistema de iluminación
Modelación de Regímenes de Redes Eléctricas en Presencia de Distorsión Armónica
No full textThis article shows comparison compares different methods of modeling elements of the electrical network in the presence of harmonics in voltage and current, but also studied and compared. It is shown that when calculating the power network should be considered a surface effect and the effect on the occurrence of eddy currents. When accounting for these factors, the calculation error mode power consumption is significantly reduced. A computational tool (DYCSE) is designed to determine the harmonic flow by the Gauss-Seidel method to be compared with the calculation performed with Easy Power software that uses the technique of current injection and demonstrate the feasibility of using the DYCSE to from the degree of agreement in the results for both method in a pattern scheme.En el artículo se presentan la comparación de la modelación de los elementos en las redes eléctricas en presencia de armónicos superiores de corriente y tensión. Se muestra que en el cálculo de los regímenes de trabajo de la red, resulta necesario considerar el efecto piel (Skin Effect) y las corrientes de Eddy. Al tener en cuenta estos elementos, el error en los cálculos del consumo de energía eléctrica se reduce en gran medida.
Se programó una herramienta computacional (DYCSE) para determinar el flujo armónico por el método de Gauss-Seidel que fue comparado con el cálculo realizado por el software Easy Power que utiliza la técnica de inyección de corriente y así demostrar la factibilidad de uso del DYCSE a partir del grado de coincidencia en los resultados obtenidos por ambos método en un esquema patrón
Análisis y Simulación en Matlab del Método de Detección y Corrección de Errores Reed-Solomon (204,188) Utilizado en la Norma ISDB-TB e Implementación en un FPGA
No full textThis article seeks to understand the operation of the method of error detection and correction is handled within the ISDB-TB standard. An algorithm for the encoder and decoder using Matlab and subsequent implementation in Spartan 3E FPGA VHDL card is made. In order to facilitate the understanding and use of algorithms is part of a Reed-Solomon (15,9), which will help facilitate mathematical processes that will later be executed in Matlab and with which a userfriendly graphical interface is developed where you can interact with the FPGA card displaying the simulation and thus verify the analysis.El presente artículo busca entender el funcionamiento del método de detección y corrección de errores que se maneja dentro de la norma ISDB-TB. Se elabora un algoritmo para el codificador y decodificador utilizando Matlab y posterior implementación en la tarjeta FPGA Spartan 3E en lenguaje VHDL. Con el fin de facilitar la comprensión y el uso de los algoritmos se parte de un Reed-Solomon (15,9), el cual ayudará a facilitar los procesos matemáticos que posteriormente serán ejecutados en Matlab y con los cuales se desarrolla una interfaz gráfica amigable en donde se puede interactuar con la tarjeta FPGA desplegando la simulación y así verificar el análisis a continuación descrito