DA - Trabajos Dirigidos de Eléctrica

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Trabajos del Pregrado de Ingeniería Eléctrica de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

Diseño de una red de gestión con base en el estándar IEC 61850 del sistema de control y protección de una micro-red eléctrica

Rodriguez Osorio, Sebastian Enrique | 2023

El estándar de comunicaciones IEC 61850 es ampliamente usado para la automatización de sistemas de generación y transmisión eléctrica. Este estándar ha tenido un gran impulso en los últimos años dado por la revolución digital, entregando grandes beneficios al sector energético, uno de ellos la reducción de cables de cobre para la transmisión de señales análogas y así dar paso a la transmisión de paquetes de información mediante fibra óptica para la supervisión, control y protección de los sistemas eléctricos. Es así que, el presente proyecto desarrolla una propuesta de digitalización de una micro-red, diseñada para un conjunto residencial en Bogotá, Colombia con una arquitectura en anillo HSR (high-availability seamless redundancy). Para lo cual se establece en un primer paso un posible sistema de generación óptimo para autoconsumo con herramientas computacionales como Homer-pro 3.14.2, adicionalmente, se realiza la integración eléctrica del sistema propuesto con la red existente en el conjunto mediante simulación con Etap 20.6.0. Finalmente se utiliza la herramienta computacional CISCO packet tracer 7.3.0 para simular la interconexión y operación en control y protecciones de la micro-red eléctrica del conjunto residencial. En este documento se propone y desarrolla una micro-red digital basada en protocolos abiertos y equipos genéricos para una fácil reproducción. Las conexiones y comunicaciones entre equipos fueron desarrollados con la herramienta computacional CISCO packet tracer para dar al lector la idea del funcionamiento de la red digital en una micro-red.

Uso de la energía solar fotovoltaica en centro piloto para acopio y enfriamiento de 2000 litros de leche diarios

Bernal Arias, Daniel Mauricio. | 2023

El presente trabajo dirigido se hace con el fin de brindar un posible esquema de centro de acopio que permita almacenar y refrigerar la leche el cual funcione mediante energía solar por paneles fotovoltaicos. Este centro de acopio tendrá como función principal la recolección y enfriamiento de la leche, el cual tenga presente estándares de calidad en los alimentos procesados y sostenibilidad energética en cuanto a la forma en cómo se abastece el centro de acopio. Este plan se enmarca en un ambiente adecuado, en el que cada vez se le da más importancia al cuidado del medio ambiente, a la responsabilidad social por parte de las empresas y a la salud de los consumidores finales. También se ve beneficiado el productor de leche, pues se disminuirán las pérdidas por la acidificación de esta. La responsabilidad social de este esquema propuesto radica en el beneficio del medio ambiente debido a la utilización de la energía producida por los paneles fotovoltaicos, adaptabilidad ante posibles cortes de energía o imprevistos en la red pública, y adicionalmente en la calidad propicia en los alimentos del esquema de la planta.

Análisis del Comportamiento de la Frecuencia Eléctrica en Sistemas de Potencia con Alta Penetración de Generación Fotovoltaica

Martínez Giraldo, Ariel | 2023-05-29

La energía solar fotovoltaica se ha convertido en la tecnología energética de más rápido crecimiento del mundo, a medida que se transforma en la opción más competitiva para la generación de electricidad, trayendo consigo el impacto que tiene el uso de convertidores de potencia en el sistema eléctrico. Este documento analiza el impacto de estas fuentes de generación en un sistema de potencia modelo para diferentes niveles de penetración. El análisis considera plantas de generación fotovoltaica que emplean 3 diferentes métodos de control de potencia activa llamados Control de Inercia, Control de Descarga y Control de Emulación del Generador, y comparan su rendimiento con el de un generador de potencia síncrono tradicional y el punto de conexión a la red, suponiendo en todos los casos, que las plantas de generación participan en la regulación primaria de frecuencia. El estudio aborda la respuesta del sistema a perturbaciones que alteran el equilibrio de la potencia activa y la estabilidad de la frecuencia eléctrica. Los modelos se han desarrollado en MATLAB®-SIMULINK®, incluyendo los bloques de control de los tres esquemas. Los casos de estudio se implementan en una red de prueba de dos áreas de Kundur. Los resultados del análisis muestran que las plantas de generación fotovoltaica que utilizan controles de emulación del generador, son capaces de limitar las desviaciones de frecuencia, mejorar la amortiguación de las oscilaciones y reducir el estrés de las unidades de generación síncrona convencional, lo que tiene un impacto beneficioso en el sistema eléctrico de potencia.

Mercado del almacenamiento de energía en el mundo

López Sierra, Ared Giovanni | 2020

En el siguiente documento se realizará un estudio de los mercados de almacenamiento de energía en el mundo, con el fin de indagar en cómo es el mercado, producción, procesos, costos y beneficios del almacenamiento de la energía eléctrica y su importancia en el sistema eléctrico. Se comienza estudiando los principales sistemas de almacenamiento de energía, donde se comparan los principales métodos de almacenamiento de energía, profundizando en las baterías de almacenamiento químico, después se hará un estudio de como el almacenamiento de energía en baterías contribuye al sistema eléctrico, se finalizara con el análisis de como este funciona el mercado de baterías y sistemas de almacenamiento para los diferentes tipos de sistemas para el suministro de la energía eléctrica. Este documento es elaborado por el estudiante Ared Giovanni López Sierra, de la facultad de ingeniería Eléctrica de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, cumplimiento con el reglamento de trabajos dirigidos. Este trabajo es supervisado por el Profesor, Agustín Marulanda, con tutor y mentor durante el proceso de elaboración del documento.

Análisis detallado para el mejoramiento del programa inspira desarrollado entre el colegio bilingüe la enseñanza y la universidad escuela colombiana de ingeniería Julio Garavito.

| 2022

Este ensayo pretende exponer un análisis del programa Inspira, un trabajo conjunto entre la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y el Colegio Bilingüe La Enseñanza, que a través del principio de mentorías desarrolla la metodología Design Thinking buscando implementar una serie de herramientas durante la etapa escolar que contribuirán con el objeto de generar ideas de emprendimiento en los estudiantes de grado 11, a lo largo de este ensayo se ofrecen diferentes oportunidades de mejora y recomendaciones según estas oportunidades, a través de la perspectiva, puntos de vista y experiencia durante la ejecución del programa como mentor, donde a través de una investigación detallada que comprende el aporte de varios artículos con temas relacionados a este, el mentor manifiesta de manera objetiva una serie de mecanismos y métodos exitosos que acercaran a la decanatura de Administración de Empresas al objetivo de mejorar el programa, donde se ofrecieron 8 recomendaciones para el periodo de planeación, 8 para el periodo de ejecución, y 0 para el periodo de cierre del programa Inspira.

Caracterización estadística de la matriz de generación eléctrica colombiana

Murillo, Eliana | 2021

Efectos del Transporte Eléctrico Público sobre las redes de distribución

Niño Barrero, David Alejandro | 2021

spa: Como es de conocimiento público la emisión de gases de efecto invernadero es la causa principal del calentamiento global, este ha causado múltiples estragos de orden ambiental en todo el planeta. Se sabe por diferentes estudios que la industria que más contribuye a la emisión de estos gases es la industria del transporte. Teniendo eso en cuenta los gobiernos empezaron a idear una forma de reducir estas emisiones en la industria. Gracias a esto nació la idea de cambiar el combustible que usan los vehículos de trasporte publico del tradicional Diesel a electricidad como forma de combustible. Al tener electricidad como combustible se vuelve necesario empezar a adecuar motores eléctricos como medio de propulsión para buses públicos. Al tener esta especie de motores se puede comenzar a añadir algunas baterías dentro de los buses, las cuales después de ser cargadas podrán generan la autonomía necesaria para que estos buses no necesiten cargarse sino después de muchas horas y kilómetros. Así mismo, se conoce que el modo de carga más común es el capacitivo en donde directamente se conecta el enchufe del bus a una toma especial, esta a su vez esta conectada a la red. Este hecho en particular a despertado el interés de muchos en saber si existe efecto alguno en las redes de distribución al realizar esta conexión, dado que los cargadores vienen con una gran capacidad de potencia. Se encontró que si existen múltiples efectos, dentro de los que se destacan el aumento de carga en los alimentadores y la disminución del nivel de tensión en estos mismos. En este trabajo no solo se presentaran que otros efectos existen, sino que también como es el consumo de energía de los buses eléctricos, cuales son sus fabricantes y como se ha ido distribuyendo esta tecnología a través de todo el globo terráqueo.

Transmisión en HVDC para generación eólica

Otalora Aldana, Carlos Sneyder | 2020

Los sistemas de generación eólica, han tomado gran importancia, debido a que estos sistemas producen una energía más limpia y son una alternativa fuerte para reemplazar a las plantas de generación térmica. Estos sistemas tienen distintas configuraciones y clasificaciones, ya sea que se clasifiquen por la disposición del eje o si se clasifican por su velocidad. Uno de los grandes inconvenientes que podrían tener estos sistemas de generación, es la confiabilidad a la hora de generar energía, este problema se presenta debido a que la velocidad del viento no es constante, esto ocasiona que, en distintos instantes de tiempo, se tenga menor o mayor disponibilidad de energía. Una solución contundente es implementar un sistema de transmisión HVDC, el cual tiene grandes ventajas cuando se trata de transportar energía. La transmisión en HVDC es posible gracias a los convertidores electrónicos de potencia, los cuales cuentan con una etapa de rectificación y una etapa de inversión. Por medio de estos dispositivos se puede controlar el flujo de potencia activa y reactiva que se inyecta a la red, teniendo el control del flujo de potencia, se puede proporcionar una cantidad fija de energía solucionando el problema de confiabilidad que presentaban los aerogeneradores. En el presente documento se usa el programa DigSILENT PowerFactory para modelar un sistema de transmisión HVDC, se observa la contribución de estos sistemas a la red eléctrica y como se puede controlar el flujo de potencia que estos sistemas inyectan a la red.

Viabilidad de recarga de baterias de vehículos eléctricos mediante energía cinética constante

Monroy Laverde, Cristian Camilo | 2019-05-27

Este documento se encuentra una investigación sobre un sistema de regeneración de energía cinética constante para el aumento de la autonomía de vehículos eléctricos, que a partir de una validación de un modelo matemático que representa el comportamiento en ruta y la cantidad de potencia necesaria en las llantas para lograr su movimiento, que recurre para un análisis de las variables eléctricas del sistema de Freno regenerativo, el cual es llevado al Software Matlab® y programado con la herramienta Script. Posteriormente, se hace una adaptación para el sistema de estudio, bajo una serie de simulaciones sobre diferentes tipos de perfiles de velocidad, abarcando tanto de recorridos urbanos como de carretera y un perfil llamado Caso de Estudio, son comparados los resultados de consumo y estados de carga entre los dos sistemas de recuperación de energía para determinar la viabilidad de implementar el sistema de regeneración de energía cinética constante en un vehículo eléctrico con características similares a un Nissan Leaf, da como resultados más favorables para el sistema convencional de Freno Regenerativo, a excepción del perfil de velocidad Caso de Estudio, poniendo con una baja factibilidad para llevar a cabo pruebas medibles y su posterior implementación.