O uso intensivo de conversores electrónicos de potência e de outras cargas não lineares, tais como equipamentos electrónicos e iluminação com lâmpadas de descarga em meio gasoso, tanto na indústria como nos outros consumidores em geral, é responsável por um aumento na deterioração das formas de onda de corrente e tensão nos sistemas eléctricos. A presença de harmónicos nas linhas eléctricas causa não só maiores perdas no sistema de distribuição de energia, como também problemas de interferências nos sistemas de comunicações, operação indevida de sistemas de protecção, e por vezes, deficiências no funcionamento de equipamentos electrónicos, que são cada vez mais sensíveis, pois incluem sistemas de controlo baseados em microelectrónica, que operam com níveis de energia muito baixos. Os efeitos a longo prazo são basicamente, sobreaquecimento e envelhecimento prematuro dos dispositivos eléctricos e a fadiga mecânica das máquinas eléctricas. Os filtros passivos podem ser utilizados para compensar diversos problemas de qualidade de energia, mas apenas resolvem os problemas para as frequências que são sintonizados. Além disso, a sua operação não pode ser limitada a uma determinada zona da rede eléctrica e os fenómenos de ressonância não podem ser totalmente prevenidos. Os filtros activos são dispositivos electrónicos de potência que não apresentam as desvantagens dos filtros passivos...

La energía eólica instalada en Europa ha crecido aproximadamente un 40% anual durante la última década. Este crecimiento, unido a la previsible instalación de numerosos parques en un futuro próximo, obliga a las compañías eléctricas a evaluar la influencia de la generación eólica sobre diversos aspectos del sistema eléctrico. Uno de estos aspectos es la estabilidad transitoria de la red. Para asegurar la continuidad del suministro, es necesario conocer la respuesta transitoria del sistema, con su correspondiente carga de generación eólica, frente a perturbaciones no programadas. Esta tesis doctoral propone diversos modelos de aerogenerador que permiten representar a las instalaciones eólicas en un programa de estabilidad transitoria. De esta forma es posible simular las distintas perturbaciones a las que puede verse sometido el sistema, con el fin de establecer las protecciones y los sistemas de control adecuados. Los modelos desarrollados representan a los dos tipos de aerogeneradores más frecuentes en España: turbinas de velocidad fija con generador de inducción y turbinas de velocidad variable con generador asíncrono doblemente alimentado. Los fenómenos estudiados abarcan el generador eléctrico, el acoplamiento mecánico entre las palas y el generador...

El grupo Redes y Sistemas de Energía Eléctrica de la UC3M ofrece su experiencia en I+D sobre mercados eléctricos, integración en red de energía eólica y calidad de suministro. El grupo ofrece labores de consultoría en estos campos, aunque también puede desarrollar productos a medida. Los productos ofrecidos tienen una alta componente investigadora. Buscamos la colaboración de empresas dedicadas a consultoría relativa a mercado de energía eléctrica, la integración desde una perspectiva técnica y económica de los sistemas eólicos en la red eléctrica nacional y con la calidad del suministro eléctrico.

Se pretende identificar, analizar y evaluar los aspectos más relevantes para la incorporación del vehículo eléctrico, con mayor incidencia en el considerado eléctrico puro, en el parque automovilístico nacional, y su posible influencia en la operación del sistema eléctrico, desde la etapa de generación, pasando por las redes de transporte y distribución, hasta los centros de consumo. El proyecto fin de carrera comienza con una reseña histórica de la evolución del automóvil eléctrico desde sus orígenes hasta nuestros días. A continuación, se presentan las diferentes arquitecturas constructivas en cuanto a motorización de los vehículos eléctricos, partiendo de los motores térmicos, pasando por los distintos grados y tipos de hibridación, hasta llegar a la total electrificación. Posteriormente, se analiza la estructura actual del sistema eléctrico nacional, desde los valores de generación, pasando por las redes de transporte y distribución hasta los centros de consumo y su previsible evolución. Asimismo, se plantean las distintas alternativas de recarga para los vehículos eléctricos y como resolver los condicionantes que los distintos factores presentes en la recarga pueden presentar en relación al sistema eléctrico. Después se profundiza sobre uno de los pilares básicos que condiciona la viabilidad de los vehículos eléctricos...

El presente documento elabora el proyecto fin de carrera de Ingeniería Industrial intensificación eléctrica de la Universidad Carlos III de Madrid. Dicho documento se centra en el estudio de las oscilaciones entre áreas y locales de varios sistemas eléctricos, y la propuesta de métodos de coordinación de estabilizadores de sistema de potencia (PSS en adelante) en dichos sistemas. Además de los capítulos previos de introducción, dicho proyecto se divide en dos partes. La primera analiza el modelo de generador síncrono y los diferentes dispositivos existentes para amortiguar las oscilaciones entre áreas habidas en un sistema eléctrico, así como sus características, funcionamiento y métodos de coordinación. En la segunda parte se estudiarán dos casos, proponiendo un método de reducción de oscilaciones entre áreas y locales en aras a la mejora de la estabilidad en pequeña señal del sistema eléctrico. Para amortiguar dichas oscilaciones, se tratará de encontrar y coordinar los parámetros dependientes de los PSS para así poder desplazar al semiplano izquierdo todos los autovalores correspondientes a los modos de oscilación del sistema eléctrico. Para coordinar los parámetros de los diferentes PSS instalados en el sistema eléctrico...

En este proyecto, se estudia la cobertura de la demanda a medio y largo plazo en un Sistema Eléctrico Insular o Extrapeninsular (SEIE). Inicialmente se da repaso a la estructura de los sistemas eléctricos: generación, redes eléctricas y demanda eléctrica. Se analizan los distintos tipos de centrales eléctricas, sus características técnicas, su rendimiento y los mantenimientos necesarios. Como hipótesis de estudio, se considera que la red de transporte no presenta restricciones a la evacuación de generación, y por tanto, el estudio se realiza a nudo único. Se estudia también la demanda eléctrica y los factores que afectan en su crecimiento anual. A continuación, se analizan los diferentes índices de cobertura de demanda eléctrica, tanto los deterministas, como los probabilistas. Con objeto de determinar estos índices de cobertura de demanda eléctrica, debido a la complejidad de cálculo, se ha desarrollado una herramienta informática en Excel que incorpora programación en Visual Basic. El estudio de cobertura de la demanda eléctrica, se ha desarrollado sobre un caso ejemplo real, para el cual se determina si es necesaria la instalación de nuevas centrales eléctricas. La metodología permite indicar los periodos más adecuados para que se realicen los mantenimientos preventivos. Finalmente...

Los sistemas HVDC pueden ofrecer mejoras técnicas, medioambientales y, en casos de líneas de larga distancia, económicas, respecto a los sistemas convencionales de transmisión en HVAC. Existen varias topologías para la implementación de estos sistemas. Las topologías dominantes actualmente son LCC, VSC y CSC, cada una con unas características distintas tanto en su control como en sus componentes y su modo de operación. La alta capacidad de control sobre las variables de los sistemas eléctricos que otorgan los sistemas HVDC hace sea muy extendida su instalación en los sistemas de transporte que requieren condiciones especiales. Los sistemas HVDC ayudan a mejorar la calidad de la electricidad y a reducir los apagones a causa de varios tipos de perturbaciones, en especial los apagones causados por las faltas en cascada, y por tanto aumentan la estabilidad de la red eléctrica. Por ello son una opción económicamente viable para conexiones en la que se exigen altas capacidades técnicas que no poseen los sistemas HVAC como son las interconexiones entre redes asíncronas, la descongestión en zonas superpobladas, el transporte de electricidad a muy largas distancias o la generación de energía eléctrica en lugares muy alejados de las zonas de consumo y también en estaciones offshore en las que su instalación es muy usada. ____________________________________________________________________________________________________________________; The HVDC systems can offer technical...

En las últimas décadas se está produciendo una evolución creciente de la demanda que sitúa el punto de trabajo de los sistemas de potencia próximos a sus límites físicos de funcionamiento. Muchos son los ejemplos de problemas de estabilidad de tensión relacionados con este aumento de carga a lo largo de todo el mundo. Los sistemas de compensación de reactiva se presentan como una buena alternativa para aliviar los problemas relacionados con la estabilidad de tensión; por lo que, la planificación de potencia reactiva en grandes sistemas eléctricos cobra especial importancia, desarrollándose nuevas técnicas para su resolución. Las técnicas metaheurísticas se perfilan como una buena alternativa para resolver el problema de gestión óptima de la potencia reactiva, entendido como operación, localización y dimensionado óptimo de estas unidades. Entre ellas, los algoritmos genéticos destacan por su rapidez de cálculo y su sencillez. El incremento de la penetración de la energía eólica en los sistemas de potencia, motivado por los incentivos del uso de las fuentes de energía renovables, ha supuesto la creación en diferentes países de códigos de conexión a red. Estos códigos establecen requisitos de operación para los parques eólicos encaminados a favorecer la máxima incorporación de energía eólica en los sistemas eléctricos a la vez que se exige a esta generación un comportamiento similar al de las centrales convencionales. Entre todas las tecnologías empleadas para la generación de electricidad a partir del recurso eólico...

El acoplamiento previsto a corto plazo de los mercados de electricidad europeos hace necesaria una revisión de los métodos empleados en la actualidad para el cálculo de la capacidad de intercambio internacional. Las congestiones en las líneas de transporte dificultan este acoplamiento, y el método ATC (Available Transmission Capacity) para el cálculo de la capacidad de intercambio usado hasta la fecha ha demostrado su ineficacia para maximizar las capacidades de intercambio en redes con alto nivel de mallado. Actualmente se están llevando a cabo experiencias en paralelo en Centro Europa para poner en práctica la aplicación del método FB (Flow-Based), y los resultados son en principio favorables. En este proyecto fin de carrera se aborda desde un punto de vista práctico el problema del cálculo de la capacidad de intercambio internacional en sistemas eléctricos, a fin de justificar el uso de uno u otro método dependiendo de la topología de la red en cuestión. __________________________________________________________________________________________________________________________; The foreseen short term European electricity market coupling process makes it necessary to review the methods currently used to calculate international transmission capacity in electrical networks. Congestion in transmission lines hinder this coupling process...

El proyecto que a continuación se expone, trata sobre los mecanismos utilizados para garantizar el suministro eléctrico a medio y largo plazo. Estos mecanismos se basan en establecer una cierta remuneración por la capacidad futura, y en concreto el utilizado en España, los pagos por capacidad. Dichos pagos se establecen por parte del regulador para incentivar la inversión en nueva generación y así garantizar el suministro eléctrico. Esta remuneración es aplicada a un determinado tipo de centrales de generación, para que recuperen parte de sus costes de inversión. Frente a estos mecanismos, como los pagos por capacidad, en otros sistemas y mercados eléctricos, se considera que el mercado eléctrico da las suficientes señales para incentivar la inversión en nueva capacidad. En el proyecto se presentan las opiniones y argumentos a favor y en contra de los mecanismos existentes. También se presenta la normativa de pagos por capacidad existente en España y varios ejemplos de su aplicación. ___________________________________________________________________________________________________________________________________; The project that is set forth below, concerns the mechanisms use for guaranteeing electrical supply in the medium and long term. These mechanisms are based on the establishing a certain remuneration for future capacity...

A nivel local ninguna empresa de consultoría ha desarrollado un aplicativo en plataforma web para la organización y jerarquización información de parámetros eléctricos, enfocado a la toma de decisiones y planeación del desarrollo energético del Sector de los hidrocarburos. Gers S.A impulsó mediante la modalidad de Pasantía con la Universidad Autonoma de Occidente, el diseño de una herramienta para uso exclusivo de Ingenieros electricistas, que permita desde una interfaz web almacenar, organizar y jerarquizar información de parámetros eléctricos, para la toma de decisiones y planeación del desarrollo energético del sector de los hidrocarburos

El estudio de la resonancia armónica en los sistemas eléctricos se desarrolla en cinco (5) capítulos. En el capitulo 1 se encuentran las definiciones de resonancia armónica y la explicación del fenómeno. También algunas definiciones de la CREG establecidas para mantener la calidad en el sistema eléctrico. En el capitulo 2 se desarrollan los modelos armónicos de distintos elementos de un sistema eléctrico. En el capitulo 3 se encuentra el desarrollo teórico y la explicación de las metodologías seleccionadas para el análisis del fenómeno de resonancia armónica. En el capitulo 4, se desarrollan cada una de las metodologías, y los modelos para realizar simulaciones en el sistema de prueba. Así para finalizar en el capitulo 5 se desarrollan las conclusiones sobre las metodologías más eficientes para el análisis del fenómeno de resonancia armónica.

Los sistemas eléctricos de potencia se han convertido en el principal medio de suministro de energía eléctrica para las grandes ciudades, comercios y grandes industrias, evidenciando su importancia en la sociedad actual y su necesidad para el desarrollo, industrial, comercial y social. Los grandes avances realizados en la humanidad desde la electrificación y la interconexión eléctrica han demostrado la importancia que los sistemas de potencia tienen en la sociedad actual, y la dependencia de ellos; por lo tanto, se deben asegurar las condiciones y requerimientos que garanticen alta confiabilidad en el servicio, es decir, un suministro de energía prácticamente ininterrumpido. Debido al funcionamiento dinámico de los sistemas eléctricos de potencia se pueden presentar diferentes anomalías como desconexiones de líneas, desconexiones de cargas y desconexiones de generadores o transformadores; ocasionando un estado crítico como el colapso del sistema (blackout o apagón) o el funcionamiento dividido del mismo (active Spliting).

Debido al gran interés de analizar y operar los sistemas de potencia de gran tamaño, que poseen características complejas no lineales y por tanto presentan problemas debido al alto costo computacional, se ha vuelto necesaria la implementación de metodologías de reducción. En estas, se proporciona un modelo equivalente (estático y/o dinámico) capaz de representar la respuesta de la red original, dividiendo el sistema por lo menos en dos áreas, en un sistema interno, que generalmente está representado en detalle, y en un sistema externo donde se hará la reducción. Se han desarrollado diversas metodologías de reducción en las últimas tres décadas, pero no han tenido suficiente éxito en la actualidad, debido a la complejidad de los sistemas y a la reducida capacidad de generalización del equivalente obtenido ante diferentes condiciones de operación. Por tal motivo, ha surgido la necesidad de analizar metodologías, que han sido aplicadas en otras áreas de la ingeniería, y que han dado soluciones alternas a problemas específicos de los sistemas de potencia, para superar el problema de la complejidad en sistemas dinámicos de gran escala. Por ello, lo que se propone en este proyecto es la realización de una investigación detallada de algunas metodologías de reducción existentes...

La energía eléctrica es vital en la sociedad actual, casi se puede afirmar que sin la presencia de ésta la sociedad tal cual se conoce podría llegar a colapsar, por esto se debe asegurar la confiabilidad del sistema de suministro de energía eléctrica para que su funcionamiento sea óptimo y prácticamente ininterrumpido. La energía eléctrica se produce en grandes centros de generación, los cuales están conectados al sistema de transmisión encargado de transportar la energía eléctrica hasta los grandes centros de carga o consumidores. Al sistema interconectado generación-transmisión-carga se le denomina sistema eléctrico de potencia. Este sistema debe estar en sincronismo y debe asegurar alta confiabilidad ya que el suministro de energía debe ser constante. En ocasiones, sin embargo, surgen eventos imprevistos que pueden dar origen a la pérdida parcial o total del servicio de energía eléctrica. Los eventos que afectan la continuidad del servicio pueden ser planeados o no planeados. A estos eventos se les denomina contingencias. Los sistemas eléctricos de potencia deben cumplir con el criterio de contingencia simple (n-1) y eventualmente con algunas contingencias múltiples. Una contingencias simple representa la pérdida o salida de operación de un elemento del sistema. Esto quiere decir que si un elemento sale de operación...

Por mucho tiempo, la energía eléctrica ha sido un recurso fundamental para el desarrollo económico y social de una población, ya que determina en gran medida los niveles de productividad, las posibilidades de desarrollo agroindustrial y la calidad de vida de los habitantes. Por lo tanto, los sistemas eléctricos de potencia que son la fuente principal de abastecimiento de energía eléctrica, se convierten en uno de los responsables en este desarrollo [MORA, 2005]. La energía eléctrica se evalúa constantemente con su calidad y es tema de estudio de gran interés para los operadores de los sistemas eléctricos y para los usuarios, por lo cual la actividad investigativa en este campo ha experimentado un avance significativo en las últimas décadas [AGGA, 1997], [NOVO, 1998], [DAS, 1998], [MORA, 2005a], [ESPA, 2009]. Dentro de los aspectos más importantes en la calidad de energía eléctrica se tienen en cuenta la forma de onda, la continuidad del servicio y la atención al cliente [MORA, 2006].

El estudio de la estabilidad de los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEPs) es una de las disciplinas más interesantes y complejas de la ingeniería, ya que involucra desde el diseño de las redes, hasta sus protecciones y sistemas de control. Mantener en sincronismo estos sistemas ante los diferentes puntos de operación que se presentan durante su actividad normal, ha sido un problema a manejar desde que la transmisión de energía eléctrica empezó a funcionar con corriente alterna; y se fue complicado cada vez más, conforme crecieron las distancias, aumentó el mallado de las redes, y se necesitó cada vez más potencia. Ante estos requerimientos, nuevos generadores fueron desarrollados, y sus sistemas de excitación junto a los disyuntores de líneas fueron perfeccionándose, aumentando su velocidad de respuesta. Sin embargo, la demanda de energía siguió creciendo, y la operación de los generadores al borde de sus límites obligó a ingenieros y matemáticos a desarrollar teorías sobre estabilidad, y a proyectar y ejecutar diversos mecanismos para simular la operación de los sistemas, en pos de prevenir los resultados catastróficos de eventuales situaciones. Es normal que en la operación de un SEP se presenten continuas perturbaciones...

El siguiente proyecto se desarrolló con el objetivo de evaluar la factibilidad de la creación de la empresa “ILUCAR” dedicada a la fabricación y asesoramiento técnico de sistemas eléctricos para carrocerías de transporte masivo de pasajeros. El proyecto inicio con un estudio de mercado por medio de una entrevista directa con el cliente principal, con la cual se obtuvo un estimado de la producción que se tendría, y con esto también se determinaron las estrategias de ventas y los productos o servicios que se ofrecerían. Posteriormente se diseñó la estrategia organizacional encargada de direccionar el funcionamiento de la empresa y a la vez identificar los recursos necesarios para dar marcha a la creación de dicha empresa. Finalmente, se realizó un estudio profundo de los indicadores financieros los cuales determinaron la factibilidad de la empresa mediante presupuestos de inversión, ventas, costos de operación, balance general, nomina entre otros. Lo anterior con el fin de determinar la rentabilidad y los posibles riesgos que pueden afectar la ejecución de este proyecto.

Ingeniero Civil Eléctrico; En el marco de la creciente inserción de energías renovables no convencionales en los sistemas eléctricos de Chile, específicamente en el sistema interconectado central (SIC), los parques eólicos lideran el plan de nuevas instalaciones. La información disponible en el servicio de evaluación ambiental (SEA) da cuenta de la gran cantidad y magnitud de proyectos eólicos en estudio, que pretenden comercializar energía en el SIC, lo cual induce modificaciones sustantivas en la estructura del parque generador. Como consecuencia, resulta necesario realizar estudios dinámicos a fin de analizar los efectos que una inserción masiva de estas nuevas tecnologías podría provocar en la operación del sistema; y las posibilidades de atenuar eventuales efectos negativos. En particular, es un hecho comprobado que la respuesta inercial del sistema se ve deteriorada frente a la introducción de generadores eólicos debido a la inyección de potencia mediante convertidores de electrónica de potencia. En razón de lo expuesto, este trabajo busca analizar la estabilidad de frecuencia del SIC proyectado al año 2019 frente a un escenario de alta penetración eólica. El análisis se complementa con la incorporación de un método que provee de respuesta inercial a los generadores eólicos mediante control de conversor...

Doctor en Ingeniería Eléctrica; El estudio de estabilidad en Sistemas Eléctricos de Potencia consiste en determinar la condición de operación del sistema luego de ocurrida una perturbación. El enfoque clásico considera tres tipos de análisis: Angular, Frecuencia y Voltaje. Los eventos de interés para la planificación y operación corresponden a salidas repentinas de unidades de generación y/o consumos, fallas en líneas de transmisión o transformadores, etc. En el estudio clásico de estabilidad angular de régimen permanente, las ecuaciones diferenciales y algebraicas que representan la dinámica del sistema, se linealizan en torno a un punto de operación estable. En tal caso, el análisis consiste en determinar los autovalores del sistema lineal equivalente, estableciendo como condición de operación estable aquella en que todas las partes reales estén en el semiplano complejo izquierdo. En este tipo de estudio se considera la ocurrencia de perturbaciones que afectan al sistema en un solo instante de tiempo, donde se determinan los autovalores y a partir de la ubicación de sus partes reales más cercanas al origen, se determina la condición de operación del sistema. En este trabajo se presenta una nueva metodología que permite generalizar el concepto de estabilidad de régimen permanente para el caso en que las perturbaciones son aleatorias y autosostenidas en el tiempo...