159 results on '"Microrredes"'
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2. Design and Control of a Photovoltaic Distribution System Based on Modular Buck-Boost Converters.
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Ramírez-Murillo, Harrynson, Torres-Pinzón, Carlos A., Salazar-Cáceres, Fabián, Vera-Saldaña, Valentina, and Mojica-Casallas, Carlos J.
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BATTERY storage plants ,ELECTRIC power ,CLEAN energy ,RENEWABLE energy sources ,MICROGRIDS ,POWER resources - Published
- 2023
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3. Evaluación del desempeño de microrredes: una revisión.
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García-García, Jersson, Rey-López, Juan, and Osma-Pinto, German
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- 2023
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4. El Sistema de Gestión de Energía para Edificios Inteligentes utilizando Generación Distribuida
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Cristhian H. Bastidas Paz and Héctor F. Chinchero Villacís
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generación distribuida ,edificio inteligente ,microrredes ,sistema de gestión de energía ,Electronic computers. Computer science ,QA75.5-76.95 - Abstract
En este trabajo se presenta un sistema de gestión de energía para Edificios Inteligentes (EI) utilizando Generación Distribuida (GD). La propuesta permite reducir el consumo excesivo de energía que tienen los sistemas de iluminación, climatización y computación en el campus del edificio administrativo de la Universidad PUCESE. Se utiliza un sistema de control basado en el microcomputador raspberry, el cual permite establecer las condiciones de trabajo de manera autónoma. El sistema define un algoritmo de control basado en diferentes escenarios donde se determinan las reglas de energía para cada uno de los servicios del edificio. Como resultado, se reduce el consumo energético en un 50 % para cada uno de los sistemas, evidenciando una reducción en el pliego tarifario, y en la huella ecológica del edificio.
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- 2023
5. Evaluación del desempeño de microrredes: una revisión
- Author
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Jersson García-García, Juan Rey-López, and German Osma-Pinto
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evaluación de rendimiento ,evaluación técnica ,indicador clave de rendimiento ,microrredes ,nivel de operación ,Technology ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
En los últimos años, la penetración de generación renovable se ha incrementado significativamente, mejorando la confiabilidad de los sistemas eléctricos y mitigando el impacto ambiental. Esta penetración ha potenciado el uso de microrredes, motivando el estudio a profundidad del desempeño de estos sistemas. No obstante, la cantidad y diversidad de información existente hace dispendioso identificar y comprender de manera integral los aspectos técnicos y las métricas específicas para evaluar el desempeño de las microrredes. Este documento presenta una revisión de estudios sobre el análisis de desempeño de una microrred y facilita identificar qué y cómo realizarlo. La revisión comprende dos etapas. Primero, la identificación de artículos en bases de datos como IEEE Xplore, Scopus y SpringerLink relacionados con el análisis del desempeño de microrredes; y segundo, la definición de capacidades y clasificación de métricas en éstas. En total, se establecieron ocho capacidades, a saber: generación, resiliencia, mantenimiento, comunicación, reconfiguración, operación, control y protección. Asimismo, la revisión permitió la identificación de 87 indicadores. Este acopio de información facilitaría el diseño de planes de evaluación del desempeño de microrredes.
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- 2023
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6. Design of a smart microgrid with small-scale hydro generation: a practical case study.
- Author
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Leite, Vicente
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MICROGRIDS , *HYDROELECTRIC power plants , *ELECTRIC power distribution grids , *POWER resources , *DISTRIBUTED power generation , *HYDRAULIC turbines , *ALTERNATIVE fuels - Abstract
Microgrids are local electric grids integrating distributed generation and consumption, energy storage and management and power control. They can be an alternative for the energy supply of a house, a building, a small village or a wider region. Small-scale hydropower, in the range of 5 kW, consists of distributed generation systems gaining increasing interest. These so-called pico-hydro systems are becoming popular since they can take advantage of the integration of low-power wind generators and photovoltaic (PV) inverters, which are widely available at competitive prices. Thus, pico-hydro systems are not only relevant for energy generation in off-grid systems in remote areas but also for new contexts where the utility grid is available. This paper presents the design of a smart microgrid with small-scale hydro generation. It is a practical case study with the integration of two grid-connected pico-hydro turbines: a low-head propeller turbine and a water wheel. The microgrid was designed and implemented in a small museum: Casa da Seda (House of Silk). The energy generation is based on the complementarity between hydro and PV. The microgrid can operate in both grid-connected and islanded modes and feeds the House of Silk loads. The connection of both pico-hydro turbines into the microgrid is based on the integration of wind generators and PV inverters. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2023
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7. Control de microrredes eléctricas de potencia: un enfoque hamiltoniano
- Author
-
Gerardo
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microrredes ,sistemas hamiltonianos controlados por puerto ,control basado en pasividad ,sistemas eléctricos de potencia ,Control engineering systems. Automatic machinery (General) ,TJ212-225 - Abstract
En este trabajo se aborda el problema de control de Microrredes de potencia desde la perspectiva del Control Basado en Pasividad. Se presenta un esquema de control interno básico por medio del cual se garantiza que las variables asociadas a los convertidores de potencia tienden a valores de referencia pre-establecidos por un segundo esquema de control, el cual es responsable de un despacho de potencia adecuado. De manera específica, se presentan tres alternativas de diseño para este segundo tipo de control. Los resultados presentados son una compilación de propuestas hechas bajo el enfoque de pasividad y explotan la propiedad fundamental de que las redes estudiadas exhiben una estructura de sistema Hamiltoniano Controlado por Puerto. En contraste con resultados frecuentemente utilizados en la literatura, para las contribuciones presentadas se incluye la prueba formal (matemática) de sus propiedades de estabilidad. Adicionalmente, se muestra como la estructura de los esquemas propuestos satisfacen todos los requisitos impuestos para obtener una implementación práctica atractiva.
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- 2022
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8. Producción, control y gestión distribuida de energía: una revisión de terminología y enfoques habituales
- Author
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Jerónimo Ramos-Teodoro and Francisco Rodríguez
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microrredes ,plantas de energía virtuales ,concentradores de energía ,sistemas multienergía ,multigeneración distribuida ,reparto económico ,gestión de energía ,control predictivo basado en modelo ,control y planificación ,Control engineering systems. Automatic machinery (General) ,TJ212-225 - Abstract
Durante las últimas décadas, las líneas de investigación relacionadas con la producción distribuida y la gestión energética han dado lugar a la introducción de términos nuevos que aluden a sistemas de producción continuos y su diseño óptimo, planificación, control o modelado. Aunque algunos de estos se han originado en el campo del análisis y operación de la red eléctrica, y su posterior extensión a otras fuentes de energía, todos comparten algunos rasgos comunes que permiten su análisis desde una perspectiva holística. En este artículo, se lleva a cabo una revisión de diferentes enfoques actuales con el objetivo de ofrecer una visión global y sencilla del estado actual de estos conceptos a los lectores. Para ello, se definen primeramente los elementos más significativos presentes en las publicaciones: terminología empleada, contexto, propósito, tratamiento matemático, estrategias de optimización y herramientas. Esto ha servido para realizar una clasificación, en forma de tabla, de artículos más representativos de entre los disponibles en la literatura, así como un análisis comparativo, a fin de dilucidar posibles nichos de investigación en este tema. Las principales concusiones ponen de manifiesto una escasa realización de experimentos en instalaciones reales y una generalizada omisión de criterios medioambientales, cuando se trata del diseño y operación de este tipo de sistemas.
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- 2022
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9. Distributed optimal control for distribution systems with microgrids.
- Author
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Ospina-Quiroga, Melissa and Mojica-Nava, Eduardo
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- *
ELECTRIC power consumption , *TELECOMMUNICATION systems , *ELECTRICAL load , *TECHNOLOGICAL innovations , *INFORMATION resources management , *MICROGRIDS , *INFORMATION sharing - Abstract
The growing consumption of electricity and the progressive development of new technologies imply that the power system is increasingly automated with the purpose of having a more efficient and economical operation. This development drives the system to a Smart Grid, a large-scale cyber-physic network covering different energy generation technologies, storage and communications, enabling real-time information exchange and control. In this work, we present an optimal distributed control based on the consensus+innovation technique, where each agent on the network obtains information from its neighbours. Simulations of a microgrid system based on an IEEE 34 nodes test feeder demonstrate the effectiveness of the approach. Convergence is observed in the microgrid system under different scenarios in the physical and communications network. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2022
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10. Electrificación por microrredes en zonas rurales de la provincia del Azuay, Ecuador
- Author
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Diego Ochoa Ochoa, Christopher Ochoa Malhaber, and Sergio Ochoa Ochoa
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Microrredes ,Comunidades rurales ,Generación eléctrica ,Energías renovables ,HOMER Pro ,Technology ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
La electrificación de zonas rurales es un tema cada vez más relevante, debido a que en ciertos casos no se dispone de la red eléctrica tradicional. Es por ello, que es motivo de estudio el uso de microrredes de energías renovables aplicadas a estas zonas. Es importante considerar el recurso energético disponible para así poder dimensionar adecuadamente el sistema de microrred, ya que ciertos sistemas no pueden ser viables. En este estudio, se proponen dos sistemas de microrredes de generación de energías renovables: el primero es un sistema eólico/fotovoltaico que trabaja con la radiación indirecta del sol [kWh/m^2/día] y la velocidad promedio del viento [m/s] ; el segundo es un sistema netamente fotovoltaico que utiliza la radiación indirecta y la temperatura del sol, ambos sistemas son aislados y cuentan con un banco de almacenamiento energético (baterías), además tienen como carga a un consumidor rural residencial de 160 kWh/mes. Los sistemas son simulados y modelados en el software HOMER Pro. Los resultados indican que el sistema de microrred fotovoltaico es el más viable, ya que el lugar cuenta con bajas velocidades de viento y por lo tanto un sistema eólico no es viable.
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- 2022
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11. Protection coordination considering different characteristic curves and a variable limit of the plug setting multiplier.
- Author
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Saldarriaga-Zuluaga, S. D., López-Lezama, J. M., and Muñoz-Galeano, N.
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GENETIC algorithms , *MICROGRIDS , *TEST systems , *INTEGERS - Abstract
This paper presents a methodology for protection coordination in microgrids that considers account non-standard features of directional over-current relays (OCRs). In the proposed approach three decision variables are considered for each relay; namely, the standard characteristic curve (SCC), Time Multiplier Setting (TMS) and maximum limit of the plug setting multiplier (PSM). The proposed mixed integer non-linear programing model is solved by means of a specialized genetic algorithm (GA) implemented in Matlab. Several tests were performed on a modified version of the IEEE-30 bus test system considering on-grid and off-grid operational modes. The results evidenced the robustness and applicability of the proposed approach in real-size microgrids that host distributed generation and exhibit several operational modes or topologies. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2022
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12. Electrificación por microrredes en zonas rurales de la provincia del Azuay, Ecuador.
- Author
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Ochoa Ochoa, Diego, Ochoa Malhaber, Christopher, and Ochoa Ochoa, Sergio
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SOLAR radiation , *POWER resources , *RENEWABLE energy sources , *PHOTOVOLTAIC power systems , *ENERGY storage - Abstract
The electrification of rural areas is an increasingly relevant issue, since in some cases they do not have access to the traditional electricity grid. For this reason, the use of renewable energy microgrids applied to these areas is being studied. It is important to consider the available energy resource in order to adequately size the microgrid system, since certain systems may not be viable. In this study, two renewable energy generation microgrid systems are proposed: the first is a wind/photovoltaic system that works with the indirect radiation of the sun [kWh/m^2/day] and the average wind speed [m/s]; the second is a purely photovoltaic system that uses the indirect radiation and the temperature of the sun, both systems are isolated and have an energy storage system (battery bank), also have as load a rural residential consumer of 160 kWh/month. The systems are simulated and modeled in HOMER Pro software. The results indicate that the photovoltaic microgrid system is the most viable, since the site has low wind speeds and therefore a wind system is not viable. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2022
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13. Análisis para la selección de sistemas de almacenamiento basados en baterías para microrredes eléctricas
- Author
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Rafael Antonio Peña Suesca, Andrés Ignacio Santos León, and César Leonardo Trujillo Rodríguez
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baterías ,microrredes ,sistemas de almacenamiento ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
Contexto: En la implementación de una microrred, la parte más costosa es el sistema de almacenamiento de energía, el cual, en la mayoría de casos, está conformado por baterías. Diferentes autores, motivados por reducir los costos de implementación y permitir el uso generalizado de las microrredes, han dedicado sus esfuerzos a desarrollar técnicas y topologías de microrred para optimizar el sistema de almacenamiento de energía, buscando el compromiso entre vida útil, mantenimiento e inversión inicial. Método: El objetivo del presente artículo es presentar los criterios de selección que se utilizan para escoger el tipo de batería en una microrred, siendo estos suficientes para asegurar la viabilidad económica a lo largo del ciclo de vida del sistema. Para alcanzar dicho objetivo, se consultaron artículos indexados en revistas de contenido científico y de ingeniería, clasificando los criterios en dos grupos: criterios técnicos y criterios técnico-económicos. Resultados: Se pudo establecer que los criterios aseguran el cumplimiento de las características técnicas que requiere el usuario final de la microrred, pero no consideran la operación del sistema de almacenamiento a lo largo de la vida útil. En contraste, los criterios técnico-económicos permiten garantizar el funcionamiento del sistema de almacenamiento de la microrred a lo largo de toda la duración del proyecto. Conclusiones: La clasificación de criterios en este artículo es una guía que permite motivar el avance de investigaciones para de establecer metodologías que garanticen costos de implementación viables a nivel de microrredes, partiendo del análisis técnico-económico del sistema de almacenamiento.
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- 2020
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14. Análisis de expansión de una microrred en una zona no interconectada
- Author
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Maximiliano Bueno Lopez, Daniel Nicolás González Cely, and Alejandro Muñoz Rincón
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análisis de pequeña señal ,generación distribuida ,microrredes ,sistema solar fotovoltaico ,Technology ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
Contexto: La utilizacion de microrredes en zonas no interconectadas se ha convertido en la unica alternativa que tiene las personas que habitan estas regiones para acceder al servicio de energía eléctrica. Debido a esto se hace necesariooptimizar la utilización de estos sistemas y en caso que sea posible expandir las ya existentes para aumentar la cobertura y de esta manera apoyar el cumplimiento del objetivo de desarrollo sostenible numero 7 planteado por las naciones unidas: Energía asequible y no contaminante. Metodología: En este artículo se presenta dos casos de expansión para una microrred basada en un sistema de generación fotovoltaica que se encuentra en una zona no interconectada de Colombia. Se realiza el análisis de generación eléctrica del sistema mediante Matlab/Simulink y el análisis de pequeña señal para verificar la estabilidad es ejecutado a través de Neplan. Con base en lo anterior se logra establecer una metodología que permite definir la capacidad de expansión de una microrred. Resultados: A partir del análisis de estabilidad de pequeña señal realizado en Neplan se obtiene los valores propios del sistema, tanto de la microrred actual como de los dos casos de expansión, esto con el fin de garantizar la estabilidad en la microrred ante tres escenarios diferentes; cargas no lineales, aumento de potencia demandada y generada. Conclusiones: En los sistemas de generación solar fotovoltaica ubicados en zonas no interconectadas y operando en modo isla los inversores influyen en la estabilidad de frecuencia considerablemente, debido a que la reducida inercia en estos sistemas conduce a una variación más rápida de este parámetro. Es por esto por lo que el análisis de estabilidad de pequeña señal es el método indicado para estudiar el comportamiento de microrredes ante variaciones de potencia demanda y generada, particularmente en los sistemas que operan en las zonas no interconectadas, porque ante pequeñas perturbaciones es posible identificar los cambios en la dinámica del sistema.
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- 2020
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15. Sistema de gestión de energía descentralizado basado en multiagentes para operación de múltiples microrredes
- Author
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Alfredo Sánchez Silvera, José Guillermo Guarnizo-Marín, Edwin Francisco Forero-García, and Davis Montenegro-Martínez
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microrredes ,sistemas multiagente ,gestión de energía eléctrica ,sistema distribuido ,simulador opendss-g ,Technology ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
En años recientes, las microrredes han logrado un considerable desarrollo debido a que representan una alternativa técnica para responder a contingencias en la red de distribución, como también a incrementar el nivel de generación distribuida, entre otros beneficios. Por tal motivo, el presente artículo presenta un modelo de gestión energética basado en sistemas multiagentes para microrredes que operan en modo isla. El objetivo de esta investigación es el diseño de un sistema multiagente que permita gestionar el funcionamiento de un conjunto de microrredes distribuidas en un entorno aislado, además de mantener la correcta conexión con el bus común que une todas las microrredes, el sistema multiagente debe evitar sobrecargas y descargas profundas en las baterías. La metodología implementada es de tipo empírico analítica, la simulación comienza con una revisión del estado del arte, en búsqueda de una estrategia que permita coordinar un sistema de microrredes compuesto, donde estas están conectadas al mismo sistema de distribución operando en modo isla. La simulación del sistema se realizó mediante OpenDSS-G y Python. Los resultados obtenidos sugieren que un sistema de gestión de energía descentralizado, basado en la teoría de sistemas de agentes múltiples, puede tener importantes beneficios como, por ejemplo, el carácter autónomo de las microrredes para la generación de energía en zonas no interconectadas. Finalmente, con la teoría de multiagente se pueden crear sistemas de generación distribuida más confiables debido a su capacidad autónoma de toma de decisiones, para cubrir demandas eléctricas desde microrredes vecinas y conjuntamente prevenir sobrecargas y profundas descargas en las baterías.
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- 2021
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16. Overvoltage protection for gridconnected picohydro generation using photovoltaic inverters.
- Author
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Scotta, Isabella C., Maidana, Wellington, and Leite, Vicente
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PHOTOVOLTAIC power generation , *HYDROELECTRIC power plants , *HYDRAULIC turbines , *OVERVOLTAGE , *DIESEL electric power-plants , *WIND turbines , *TURBINE generators , *WATER power - Abstract
Very small-scale hydropower plants are environmentally friendly and renewable resource-based innovative solutions. The interest in pico-hydro systems (up to 5 kW) has increased significantly from the first stand-alone applications, at remote sites, to the distributed generation, with the injection of generated energy into the grid. Recently, there have been advances in the grid connection of these systems using off-the-shelf components, namely photovoltaic inverters. Therefore, pico-hydro systems have gained an enormous potential in distributed generation, particularly in the context of microgrids. However, in situations of over-power, or whenever the generator is under no load, e.g. when the grid fails, there is a need for effective over-voltage protection, as in small wind turbines. This paper proposes two over-voltage protection circuits, designed to ensure the integration of pico-hydro turbines connected to the grid using conventional photovoltaic microinverters and string inverters, for power ranges of 300 W and some kW, respectively. Extensive tests were performed on an emulation platform and a workbench using these two different over-voltage protection circuits. One is designed to connect the generators of water wheels to the grid and the other to connect 1,500 W generators of water turbines. The experimental results demonstrated the performance of the proposed over-voltage protection circuits in four different situations. Both avoid irreversible damages of generators, photovoltaic microinverters and string inverters in the context of the above-described grid connection approach. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2021
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17. Diseño de una estrategia de control para cargas electrónicas programables en microrredes.
- Author
-
Serna-Montoya, León F., Cano-Quintero, Juan B., Muñoz-Galeano, Nicolás, and López-Lezama, Jesús M.
- Subjects
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MICROGRIDS , *POWER electronics , *VOLTAGE control , *HYSTERESIS , *WAVELENGTHS , *ELECTRIC current rectifiers , *AC DC transformers - Abstract
This study presents the design of a control strategy for alternating current (AC) programmable electronic loads (PEL) applied to test scenarios in power microgrids. The control strategy is based on hysteresis current control (HCC) for the operation of a three-phase inverter to emulate load profiles. The PEL's design is divided into power and control stages to identify operating principles. The topology used is a three-phase four-wire AC PEL, using star and split DC bus connections. The DC link voltage is controlled through a Buck converter based on the power balance of the system. The PEL has been designed to operate in constant power, impedance, and current modes. It is concluded that PEL simulations function properly, representing power stage wavelengths and control signs according to theory. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2021
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18. Sistema de gestión de energía descentralizado basado en multiagentes para operación de múltiples microrredes.
- Author
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Sánchez-Silvera, Alfredo, Guillermo Guarnizo-Marín, José, Francisco Forero-García, Edwin, and Montenegro-Martínez, Davis
- Published
- 2021
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19. Control predictivo en microrredes interconectadas y con vehículos eléctricos
- Author
-
C. Bordons, F. Garcia-Torres, and M.A. Ridao
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microrredes ,control de recursos de energía renovable ,interacción dinámica de plantas de potencia ,control predictivo ,sistemas multi-agente ,redes inteligentes ,operación óptima y control de sistemas de potencia ,control inteligente de sistemas de ,Control engineering systems. Automatic machinery (General) ,TJ212-225 - Abstract
La microrred como elemento agregador de fuentes de generación, cargas y sistemas de almacenamiento de energía aparece como tecnología clave para dotar a los sistemas eléctricos de suficiente flexibilidad para una transición energética basada en fuentes renovables. Sin embargo, el problema de control para la gestión de energía se vuelve complejo cuando se incrementa el número de sistemas conectados a una misma microrred. De igual forma, se requiere flexibilidad para integrar a los vehículos eléctricos. La interacción entre las distintas microrredes y los vehículos hacen necesarias herramientas avanzadas de control para resolver el problema de optimización. El objeto del presente trabajo es presentar distintas herramientas de control predictivo basado en el modelo (Model Predictive Control, MPC) para resolver el problema de control asociado a este tipo de sistemas. En concreto, se abordan dos problemas: la conexión de vehículos eléctricos a la microrred y la interconexión de varias microrredes. Para el primer caso se analizan dos escenarios, según que el intercambio de energía sea uni o bidireccional y se presenta la forma de optimizar la operación usando MPC. En el segundo caso se aborda el problema usando técnicas de control distribuido.
- Published
- 2020
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20. Metodología y evaluación de recursos energéticos renovables: implementación de microrredes aisladas
- Author
-
Yuri Ulianov Lopez Castrillon and Fabian Andrés Gaviria Cataño
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generación distribuida ,microrredes ,recursos energéticos ,sistema de generación inteligente ,zonas no interconectadas ,Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering ,TK1-9971 - Abstract
En América Latina más de 100 millones de personas no tienen acceso a una energía limpia, asequible y constante. En Colombia, esto sucede en las denominadas Zonas No- Interconectadas - ZNI con una población de más de 2 millones de personas, que viven en regiones con abundantes y diversos recursos energéticos renovables. En este artículo se presenta una metodología para el diseño de microrredes en zonas aisladas, partiendo de la evaluación de recursos energéticos renovables locales. Una microrred es un sistema que usa varias fuentes y utiliza tecnologías de conversión de energías renovables en electricidad para proveer de electricidad zonas asiladas. Estas “microrredes” inteligentes consisten en un sistema energético que integra la generación, transmisión, distribución y uso final de la energía, de manera eficiente y amigable con el medio ambiente, y con un mínimo impacto socio-cultural, permitiendo el intercambio de información entre todos los componentes del sistema para un óptimo control. Por ello, es de suma importancia desarrollar un acertado análisis y evaluación de recursos energéticos, con el objetivo de optimizar al máximo el diseño de microrredes
- Published
- 2018
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21. Optimal Coordination of Active Generators in a Grid-Connected Microgrid.
- Author
-
Luna, Adriana C., Díaz, Nelson L., and Narvaez, Eider Alexander
- Published
- 2020
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22. Analysis for selection of battery-based storage systems for electrical microgrids.
- Author
-
Antonio Peña Suesca, Rafael, Santos León, Andrés I., and Trujillo Rodríguez, César Leonardo
- Subjects
MICROGRIDS ,ENERGY storage ,STORAGE batteries maintenance & repair ,COST control ,ELECTRIC batteries - Abstract
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- 2020
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23. LECCIONES APRENDIDAS DE LAS IMPLEMENTACIONES DE LAS POLÍTICAS DE ENERGÍAS RENOVABLES: EL CASO DE PUERTO RICO.
- Author
-
Jaramillo-Nieves, Loraima, O'Neill-Carrillo, Efraín, Jordán-Forty, Isaac L., and Andrade-Rengifo, Fabio
- Abstract
The path to achieve an increased use of renewable energy requires that the technical, political, and economic challenges are addressed in an integrated way. The objective of this paper is to present such socio-technical integration through the analysis of lessons learned in renewable energy in Puerto Rico. The pitfalls in the renewable energy market from technical, social and market acceptance perspectives are presented, as well as the main lessons on needed characteristics: a clear selection process of renewable energy suppliers to ensure socially and technically suitable projects, consistency in administrative decisions to achieve trust among stakeholders, effective inclusion of local communities for social acceptance, and transparency in establishing technical interconnection requirements. Considering the obstacles in the large-scale renewable market in Puerto Rico, distributed energy is presented as viable alternative that can better address social and technical challenges of renewable systems in tropical locations, in particular community microgrids. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2020
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24. Análisis de expansión de una microrred en una zona no interconectada.
- Author
-
González Cely, Daniel Nicolás, Muñoz Rincón, Alejandro, and Bueno López, Maximiliano
- Published
- 2020
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25. Patents Consulting Use Potential for Determining the State of the Art. Analysis in Microgrids with Renewable Energy Sources
- Author
-
Tomás Valencia-Zuluaga, Sergio Raúl Rivera-Rodriguez, and Nelson Sánchez-Ortíz
- Subjects
CIP ,microrredes ,patentes ,sistemas de potencia ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 ,Technology (General) ,T1-995 - Abstract
In this document, we aim to show how important patent research is for technological and scientific development. We expose some of the main characteristics of patents, as well as the advantages that these documents have over the most commonly used sources of information in research, such as scientific and professional papers. We also cover the International Patent Classification, which should be known if one hopes to extract any valuable information from patents. Finally, we put everything into practice with a case of study regarding microgrids in power systems, with high penetration of renewable energy sources. With this study case, we invite the reader to include patent consulting into his or her literature research habits.
- Published
- 2017
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26. Distribution Systems State Estimation for Distributed Generation Re-synchronization
- Author
-
Franky Aldemar Bermúdez-Calderón, Hernando Díaz-Morales, and Eduardo Alirio Mojica-Nava
- Subjects
estimación de estados en sistemas de distribución ,unidades de medición fasorial ,análisis de observabilidad ,generación distribuida ,re ,sincronización ,auto restablecimiento ,pseudo ,medidas ,microrredes ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
Este trabajo presenta un algoritmo de estimación de estado diseñado para sistemas de distribución. El algoritmo de estimación se utiliza para operar una generación distribuida en modo isla o conectada a una red de distribución. Las variables de estado estimadas se utilizan para controlar un generador diésel y también para predecir las pérdidas cuando la generación distribuida trabaja conectada a la red. El estimador de estado propuesto, se resolvió por el método de mínimos cuadrados ponderados y se utilizó la descomposición en valores singulares, las variables de estado son las corrientes complejas de las ramas. Para garantizar la observabilidad en el sistema de distribución se hizo un análisis de observabilidad numérica, utilizando medidas de potencia activa y reactiva y medidas del fasor complejo de corriente. Para el algoritmo se propone utilizar unidades de medición fasorial y pseudo medidas, ya que estas medidas pueden garantizar la observabilidad de un sistema y aumentar la redundancia en el conjunto de medidas. El algoritmo se probó en el sistema de distribución IEEE de 13 nodos, a este sistema se le adicionó una generación distribuida que alimenta una red externa. Entre los principales resultados, se encontró que: el algoritmo es estable, converge muy cerca de la solución, además permite hacer la re sincronización de la generación distribuida con la red de distribución. Esta última característica puede mejorar la capacidad de auto-restablecimiento de microrredes que utilicen generadores sincrónicos.
- Published
- 2017
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27. Controle de um Conversor CC-CA para Conexão à Rede com Emulação de Máquina Síncrona
- Author
-
César A. Palacio R., José R. Pinheiro, and Marcello Mezaroba
- Subjects
Geração distribuída ,inversor ,máquina síncrona virtual ,Microrredes ,Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering ,TK1-9971 - Abstract
O emprego de conversores estáticos nos sistemas de potência é cada vez maior, suas aplicações em geração de energia elétrica distribuída a partir de fontes solar e eólica são um grande foco de estudo por causa dos desafios técnicos que apresentam. Um destes desafios reside na dificuldade de integração de sistemas de geração distribuída (GD) e microrredes de energia com os bem consolidados algoritmos de controle e proteção de sistemas de potência. Esses sistemas são concebidos para atuar com máquinas síncronas de grande porte, com resposta dinâmica lenta devido à sua inerente inercia e amortecimento. Esse trabalho aborda a fundamentação, definição do sistema, simulação, implementação e validação experimental de uma técnica de controle de emulação de máquina síncrona aplicada ao conversor CC-CA trifásico (VSI) para operação associada a geração distribuída em microrredes de energia. Para melhorar o desempenho do algoritmo de emulação é proposto um controle de rastreamento de referências em malha fechada, garantindo a redução das distorções da tensão no ponto de acoplamento comum (PAC) devido à presença de harmônicos. Os resultados experimentais apresentam vários cenários de operação e também uma avaliação da influência de variações paramétricas no desempenho dinâmico do conversor.
- Published
- 2019
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28. Diseño de una Microrred como Estrategia de Formación Práctica en Ingeniería Eléctrica.
- Author
-
RAMÍREZ, Jonathan S., MARTÍNEZ, Santiago, GIL, Sebastián, SALDARRIAGA-ZULUAGA, Sergio D., and LOPEZ-LEZAMA, Jesús M.
- Abstract
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- Published
- 2019
29. Control de microrredes eléctricas de potencia: un enfoque hamiltoniano
- Author
-
Espinosa-Pérez, Gerardo
- Subjects
Sistemas Eléctricos de Potencia ,Port-controlled Hamiltonian Systems ,General Computer Science ,Control and Systems Engineering ,Microrredes ,Electric Power Systems ,Passivity-based Control ,Microgrids ,Control basado en Pasividad ,Sistemas Hamiltonianos Controlados por Puerto - Abstract
[EN] In this paper the control problem of Power Microgrids is approached from the Passivity based Control perspective. The structure of a basic inner control scheme is proposed which guarantees that the variables associated to the power converters converge to prescribed values provided by a second control loop whose is in charge of a proper power sharing. Actually, three different alternatives for this second control scheme are presented. The presented results compose a compilation of previously reported contributions obtained under the passivity approach and they exploit at a fundamental level the fact that the model of the Microgrid under study exhibits a Port-controlled Hamiltonian system structure. In constrast with results frequently found in the literature, a formal (mathematical) proof for the stability properties of the presented schemes is provided. In addition, it is shown that the structure of the contributions holds with the requirements imposed in order to obtain an atractive practical implementation., [ES] En este trabajo se aborda el problema de control de Microrredes de potencia desde la perspectiva del Control Basado en Pasividad. Se presenta un esquema de control interno básico por medio del cual se garantiza que las variables asociadas a los convertidores de potencia tienden a valores de referencia pre-establecidos por un segundo esquema de control, el cual es responsable de un despacho de potencia adecuado. De manera específica, se presentan tres alternativas de diseño para este segundo tipo de control. Los resultados presentados son una compilación de propuestas hechas bajo el enfoque de pasividad y explotan la propiedad fundamental de que las redes estudiadas exhiben una estructura de sistema Hamiltoniano Controlado por Puerto. En contraste con resultados frecuentemente utilizados en la literatura, para las contribuciones presentadas se incluye la prueba formal (matemática) de sus propiedades de estabilidad. Adicionalmente, se muestra como la estructura de los esquemas propuestos satisfacen todos los requisitos impuestos para obtener una implementación práctica atractiva., Los resultados presentados en este trabajo han sido desarrollados en colaboración con la Dra. Sofía Ávila-Becerril, el Dr. Oscar Danilo Montoya, el Dr. Alejandro Garcés, el Dr. Juan Machado y el Dr. Isaac Ortega-Velázquez. El trabajo realizado por G. Espinosa-Pérez ha sido patrocinado por DGAPA-UNAM bajo el proyecto IN11801
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- 2022
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30. Experimental framework for laboratory scale microgrids
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José Alex Restrepo-Zambrano, José Miguel Ramírez-Scarpetta, Martha Lucia Orozco-Gutiérrez, and Jorge Antonio Tenorio-Melo
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microrredes ,redes inteligentes ,fuentes distribuidas ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
Este artículo presenta una propuesta de un banco de pruebas de microrredes para uso en laboratorio. El objetivo es proporcionar alta flexibilidad utilizando un enfoque modular con un hardware común para la mayoría de las tareas. El marco experimental propuesto para microrredes a escala de laboratorio proporciona los requisitos para enseñanza e investigación. Esto se logra con una etapa de electrónica de potencia reconfigurable, para pruebas y diseños de nuevas topologías. Permite probar algoritmos en los distintos niveles de la estructura jerárquica de la microrred. Da acceso a la emulación y simulación de elementos encontrados comúnmente en una microrred y a la programación de bajo nivel de los protocolos de comunicación para estudiar el canal de comunicación. La unidad de procesamiento en cada módulo, llamado controlador local, utiliza un procesador digital de señales de alto rendimiento (DSP). Esta unidad de procesamiento permite la reconfiguración de cada módulo para asumir cualquier tarea en la microrred; es decir, como cargas controlables, almacenamiento de energía, generación eólica, generación fotovoltaica, etc. El hardware propuesto se probó operando como emulador de los diferentes subsistemas. Las comunicaciones con un controlador central microrred (MCC) se realizan mediante procesadores integrados estándar, capaces de implementar los protocolos de comunicación adecuados para ambientes de microrred.
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- 2016
31. Proyecto de una planta de bombeo fotovoltaica en una localidad de Aragón
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Andreu Civera, Alejandro
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TECNOLOGIA ELECTRONICA ,Bombeo ,Microrredes ,Fotovoltaica ,Grado en Ingeniería de la Energía-Grau en Enginyeria de l'Energia - Abstract
[ES] El siguiente proyecto técnico ha sido solicitado por el AYTO de Sigües, el principal objetivo de este es dimensionar la instalación fotovoltaica de 312 kWp y el prediseño de la Central Hidroeléctrica de 250 kW, ello permitirá cubrir la demanda energética de la localidad de Sigües, Zaragoza. Esto se traducirá en un ahorro energético y económico, además se estará produciendo energía a partir de fuentes renovables. La energía eléctrica excedente se empleará para bombear agua de la central hidroeléctrica, de este modo, tendremos un importante almacenamiento de energía; la energía restante cuando el almacenamiento hidráulico se encuentre lleno se podrá vender a la red. Por último, si necesitamos consumir energía durante las horas en ausencia de sol, podremos turbinar el agua almacenada en el embalse superior, sino fuera posible se consumirá de la red. De igual modo, se elegirán los elementos y componentes que se emplearán en la planta fotovoltaica y Central hidroeléctrica (módulos, inversores, estructura, cableado, dispositivos de protección, turbina y bomba, tubería forzada…) para que se produzca un funcionamiento lo más seguro y eficiente en la instalación. Se definirá las condiciones, requisitos técnicos y garantías que debe cumplir la instalación de dicho proyecto.
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- 2023
32. Sistema de conversión de energía para incrementar la eficiencia en microrredes CC basadas en fuentes renovables
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Henao Bravo, Elkin Edilberto, Saavedra-Montes, Andrés Julián, Ramos-Paja, Carlos Andres, Automática, Electrónica y Ciencias Computacionales, Henao Bravo, Elkin Edilberto [0000-0001-9663-1082], and Henao Bravo, Elkin Edilberto [0001526319]
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537 - Electricidad y electrónica [530 - Física] ,Dual active bridge converter ,MPPT ,Microrredes ,Dispositivos de almacenamiento de energía ,Convertidor de doble puente activo ,High-efficiency operation ,Charger/discharger ,Convertidor Zeta/Sepic ,High-gain voltage ,Cargador/descargador ,Alta ganancia de voltaje ,Energy storage devices ,Batteries ,Baterías ,DC bus voltage regulation ,Sistemas fotovoltaicos ,Operación con alta eficiencia ,Zeta/Sepic converter ,Microgrids ,Regulación de la tensión del bus de CC ,Photovoltaic systems - Abstract
graficas, tablas This thesis reports the contributions obtained while developing doctoral studies in the Doctorado en Ingeniería Automática from the Universidad Nacional de Colombia. The thesis focuses on power converters for processing energy in DC microgrids. The document contains six chapters; each chapter begins with a brief introduction of the specific topics; then, the methodology focuses on system analysis, design, modeling, or/and control. The chapters also present the validations of the proposed methodology. Finally, each chapter presents conclusions about its topic. To validate the contributions of this thesis, specialized software and experimental validations are used for corroborating the design process for the power converters and their controllers. DC microgrids formed by PV systems and batteries are the subject of study for this thesis; therefore, the energy flow optimization in those DC microgrids is the main research area faced by designing, modeling, and controlling power converters that can be used with PV panels or with batteries as chargers/dischargers. In this sense, this thesis proposes the design, modeling, and control of the double active bridge (DAB) converter for photovoltaic (PV) panels, which is aimed to improve the harvesting and flow of energy in PV systems in a DC microgrid. Additionally, this thesis proposes chargers/dischargers based on Zeta/Sepic converters for batteries in DC microgrids. This solution allows adapting different battery banks to microgrids with a DC bus voltage lower, equal, or higher than the batteries; it also allows for regulating the DC bus voltage in the presence of change of loads or sources by proposing sliding mode controllers (SMC) for the charger/discharger.(Texto tomado de la fuente) Esta tesis reporta los aportes obtenidos durante el desarrollo de los estudios de Doctorado en Ingeniería Automática de la Universidad Nacional de Colombia. La tesis se centra en los convertidores de potencia para el procesamiento de energía en microrredes de corriente continua. El documento contiene seis capítulos; cada capítulo comienza con una breve introducción de los temas específicos; luego, la metodología se centra en el análisis, diseño, modelado y/o control del sistema. Los capítulos también presentan las validaciones de la metodología propuesta. Por último, cada capítulo presenta las conclusiones sobre su tema. Para validar las aportaciones de esta tesis, se utiliza software especializado y validaciones experimentales para corroborar el proceso de diseño de los convertidores de potencia y sus controladores. Las microrredes de corriente continua formadas por sistemas fotovoltaicos y baterías son el objeto de estudio de esta tesis; por lo tanto, la optimización del flujo de energía en dichas microrredes de corriente continua es la principal área de investigación que se aborda mediante el diseño, modelado y control de los convertidores de potencia que se pueden utilizar con los paneles fotovoltaicos o con las baterías como cargadores/descargadores. En este sentido, esta tesis propone el diseño, modelado y control del convertidor de doble puente activo (DAB por su nombre en inglés) para paneles fotovoltaicos (FV), cuyo objetivo es mejorar la recolección y el flujo de energía en sistemas FV en una microrred de corriente continua. Además, esta tesis propone cargadores/descargadores basados en convertidores Zeta/Sepic para baterías en microrredes CC. Esta solución permite adaptar diferentes bancos de baterías a las microrredes con una tensión del bus CC inferior, igual o superior a la de las baterías; también permite regular la tensión del bus CC ante el cambio de cargas o fuentes proponiendo controladores en modos deslizantes (SMC por su nombre en inglés) para el cargador/descargador. Doctorado Doctor en Ingeniería Electrónica y Energías Renovables Eléctrica, Electrónica, Automatización Y Telecomunicaciones
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- 2023
33. Modelagem de Pequenos Sinais para o Paralelismo de Inversores Utilizando Controle Hierárquico
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William A. Venturini, Henrique Jank, Mário L. S. Martins, and Fábio E. Bisogno
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Controle Hierárquico ,Mestre-Escravo ,Microrredes ,Modelagem de Pequenos Sinais ,Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering ,TK1-9971 - Abstract
Este trabalho apresenta de forma detalhada a modelagem de pequenos sinais para a conexão de um número genérico de inversores em paralelo operando de forma ilhada em microrredes de baixa tensão. É utilizada uma estrutura de controle hierárquico mestre-escravo, a qual garante a regulação da amplitude e da frequência da tensão da microrrede enquanto distribuindo de forma precisa as potências ativas e reativas entre todos os inversores conectados. Em caso de falha do mestre, o sistema permanece operando através da redefinição de um novo mestre. Apesar desta estrutura ser utilizada, a modelagem proposta pode ser aplicada a outras configurações de sistemas de controle hierárquico. A modelagem de pequenos sinais é desenvolvida no espaço de estados, e consiste na linearização do sistema em torno de um ponto de equilíbrio. O modelo obtido é validado através de resultados de simulação e o desempenho do sistema é avaliado através de resultados hardware-in-the-loop.
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- 2018
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34. Projeto e Análise Experimental de uma Nova Estrutura de Retificador Híbrido Trifásico Utilizando Técnica de Compensação Série de Tensão no Barramento CC
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Danillo B. Rodrigues, Paulo R. Silva, Luiz C. Freitas, Gustavo B. Lima, Ernane A. A. Coelho, and Luiz C. G. Freitas
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Compensação Série de Tensão no Barramento CC ,correção de fator de potência ,Distorção Harmônica ,Microrredes ,Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering ,TK1-9971 - Abstract
Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento de uma estrutura topológica de retificador híbrido trifásico que oferece as características operacionais de imposição de correntes de linha de entrada senoidais com elevado fator de potência e reduzida distorção harmônica de corrente, e de fornecimento de um barramento CC com tensão regulada utilizando a inovadora técnica de Compensação de Tensão Série no Barramento CC. Tais objetivos são alcançados tanto para condições normais de suprimento da rede elétrica como para condições de afundamentos temporários de tensão equilibrados e desequilibrados na rede CA. Para corroborar com a teoria exposta e com as análises de simulação computacional, um protótipo de 5 kW foi construído e avaliado em laboratório. Os resultados obtidos comprovam a eficácia da solução proposta e demonstram grande potencial para a alimentação de cargas CC sensíveis aos afundamentos de tensão na rede CA e para estabilização da tensão em microrredes CC devido à inerente intermitência das fontes de energia solar fotovoltaica e eólica.
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- 2018
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35. Optimal Energy Management for Renewable Energy Microgrids
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Carlos Bordons, Félix García Torres, and Luis Valverde
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Microrredes ,Energías Renovables ,Control Predictivo ,Gestión de la Energía ,Sistema Eléctrico ,Control engineering systems. Automatic machinery (General) ,TJ212-225 - Abstract
This paper deals with some issues related to optimal operation of microgrids, which are a group of loads, generators and energy storage systems that can be managed isolated or connected to the main grid, in a coordinated way in order to reliably supply electricity. The control problems and solution are addressed both for optimal dispatch and for the integration of the microgrid in the electricity market. Development of Model Predictive Controllers are presented for case studies that include several renewable sources (photovoltaic and wind) as well as hybrid storage using hydrogen. Some experimental results for a demonstration microgrid are presented, as well as simulations of scheduling in the electricity market. The results indicate that development of the appropriate controllers will allow a competitive participation of renewable energy in the new model of the electrical system.
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- 2015
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36. Evaluación de una metodología para la coordinación de protecciones eléctricas de sobre corriente en microrredes: casos microrred campus universitario valle del Lili y microrred laboratorio UAO
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Buchelli Muñoz, Briggitte Daniela, Ortega Naranjo, Manuel Felipe, and Pérez Fernández, Andrés Eduardo
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Redes eléctricas ,Electric networks ,Generación distribuida ,Fallas ,Localización de fallas eléctricas ,Electric fault location ,Ingeniería Eléctrica ,Microrredes ,Protecciones eléctricas ,Sobrecorriente - Abstract
Actualmente, Los sistemas de potencia prestan un servicio con altos niveles de calidad y seguridad, esto debido en gran parte a la aplicación de normas [1]; no obstante, tienen la necesidad de ser más flexibles, confiables, resilientes y sostenibles características que representan a las microrredes eléctricas, las cuales pueden operar de manera interconectada a una red externa que suministra referencias de tensión y frecuencia, para que la operación de generadores de la microrred funcionen sin problemas de estabilidad al momento en que se conecten a esta red o de manera desconectada de la red [2] estos modos de operación las hacen dinámicas. Estos sistemas están expuestos a fallas que se pueden producir por distintas causas, las cuales muchas de ellas son impredecibles, por lo cual se debe diseñar y coordinar un óptimo esquema de protección que minimice el impacto de diferentes fallas en el sistema a proteger; el cual debe ser rápido, preciso y confiable. El nivel de corriente de falla en ambos modos de operación, la generación distribuida activa, el flujo de energía bidireccional, el mayor valor de impedancia y la calidad de la red de comunicación, son los grandes desafíos a la hora de diseñar una técnica de protección eficaz a aplicar en microrredes [3]. Currently, power systems provide a service with high levels of quality and safety, due in large part to the application of standards [1]; however, they need to be more flexible, reliable, resilient and sustainable, characteristics that represent electrical microgrids, which can operate interconnected to an external network that supplies voltage and frequency references, so that the operation of electricity generators the microgrid works without stability problems at the moment they are connected to this network or disconnected from the network [2]. These modes of operation make them dynamic. These systems are exposed to failures that can occur for different reasons, many of which are unpredictable, so an optimal protection scheme must be designed and coordinated to minimize the impact of different failures on the system to be protected, which must be fast, accurate and reliable. The level of fault current in both modes of operation, active distributed generation, bidirectional energy flow, the highest impedance value, and the quality of the communication network, are the great challenges when designing a protection technique. effective to apply in microgrids [3]. Proyecto de grado (Ingeniero Electricista)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2022 Pregrado Ingeniero(a) Electricista
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- 2022
37. Revisión de contenido teórico sobre microrredes y estudios previos acerca de su implementación como suministro de energía en Colombia
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Ojeda Peña, Fabian José and Carreño Zagarra, Jose Jorge
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IOT ,servicio público ,microgrid case studies ,power supply ,estaciones de energía ,Suministro de energía ,microgrids ,Microrredes ,energía eléctrica ,control architectures ,Casos prácticos de microrredes ,Arquitecturas de control - Abstract
En la presente monografía se presenta un estudio de contenido teórico sobre microrredes y una revisión de trabajos previos acerca de su implementación como suministro de energía en Colombia, para mostrar su funcionalidad. La revisión tiene en cuenta inicialmente un abordaje de las microrredes desde un punto teórico con su definición y principales características, para seguidamente exponer casos prácticos en el país. Uno de los casos de estudio indagados se ubica en el departamento de la Guajira, siendo una región definida como zona no interconectada en el país. Adicionalmente se recurre a una búsqueda de información relacionada con la gestión de las microrredes por medio de IoT, como elemento clave para el mejoramiento del servicio de energía. Finalmente se desarrolla una matriz comparativa de los casos de implementación estudiados y se extraen conclusiones This monograph presents a study of theoretical content on microgrids and a review of previous works on its implementation as an energy supply in Colombia, to show its functionality. The review initially considers an approach to microgrids from a theoretical point of view with its definition and main characteristics, to later present practical cases in the country. One of the case studies investigated is in the department of La Guajira, being a region defined as a non-interconnected area of the country. Additionally, a search for information related to the management of microgrids through IoT is used, as a key element for the improvement of the energy service. Finally, a comparative matrix of the implementation cases studied is developed and conclusions are drawn. Ingeniero en Mecatrónica http://www.ustabuca.edu.co/ustabmanga/presentacion Pregrado
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- 2022
38. Análisis de factibilidad técnicoeconómico de microrredes que integran celdas de combustible en zonas no interconectadas de Colombia.
- Author
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González-Montoya, Daniel, Ramos-Paja, Carlos A., Potosí-Guerrero, Bernardo A., Henao-Bravo, Elkin E., and Julián Saavedra-Montes, Andrés
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- 2018
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39. Rural Electrification in Central America and East Africa, two case studies of sustainable microgrids.
- Author
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MICANGELI, Andrea, DEL CITTO, Riccardo, CHECCHI, Francesco, VIGANÒ, Daniele, NOUBOUNDIEU, Serge, and CESTARI, Giulia
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RURAL electrification ,MICROGRIDS ,RENEWABLE energy standards - Abstract
Copyright of Revista Iberoamericana de Estudios de Desarrollo is the property of Revista Iberoamericana de Estudios de Desarrollo and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)
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- 2018
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40. Metodología y evaluación de recursos energéticos renovables: implementación de microrredes aisladas.
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Lopez Castrillon, Yuri Ulianov and Gaviria Cataño, Fabian Andrés
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Copyright of Visión Electrónica is the property of Fondo de Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)
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- 2018
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41. Island operation capability in the Colombian electrical market: a promising ancillary service of distributed energy resources.
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Marín-Jiménez, Juan D., Carvajal-Quintero, Sandra X., and Guerrero, Josep M.
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- 2018
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42. Integration of distributed energy resources in isolated microgrids: the Colombian paradigm.
- Author
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López-García, Dahiana, Arango-Manrique, Adriana, and Carvajal-Quintero, Sandra X.
- Published
- 2018
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43. Estrategias de control de calidad de energía en microrredes rurales
- Author
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Nelson Yesid Gonzalez Castro, Carlos Alberto Cusguen Gomez, Eduardo Alirio Mojica Nava, and Fabio Andres Pavas Martinez
- Subjects
Microrredes ,Generación distribuida ,Capacidad de atención ,Despacho económico ,Technology ,Engineering (General). Civil engineering (General) ,TA1-2040 - Abstract
En el presente trabajo se realiza una revisión de algunas de las técnicas de control usadas en microrredes eléctricas, haciendo especial énfasis en las usadas para el modo de operación en modo isla de la microrred, lo cual es una característica esperada en un microrred rural. Por otra parte, se presenta la gestión de despacho como una estrategia de control que impacte en la calidad de energía del sistema de la microrred asociándole concepto de capacidad de atención (Hosting Capacity), ésta última tiene que ver con las restricciones que puede tener el sistema en cuanto a la cargabilidad dada una generación. Es importante mencionar que el trabajo está dentro del marco del proyecto “Incremento en las estrategias sustentables en el uso del recurso de energía eléctrica para la población vulnerable del departamento de Cundinamarca”.
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- 2017
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44. A strategy for smooth transition of microgrids without phase and voltage difference
- Author
-
ROCHA, Gabriel Silva, RIBEIRO, Luiz Antonio de Souza, MATOS, José Gomes de, and OLIVEIRA, Alexandre Cunha
- Subjects
microrredes ,Engenharia Elétrica ,synchronism ,grid-forming converter ,conversor formador de sede ,seamless transition ,microgrids ,transição suave ,sincronismo - Abstract
Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2022-11-29T16:31:13Z No. of bitstreams: 1 GabrielRocha.pdf: 3298290 bytes, checksum: 9cd0a56741d0c2436b52b089933baaf6 (MD5) Made available in DSpace on 2022-11-29T16:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabrielRocha.pdf: 3298290 bytes, checksum: 9cd0a56741d0c2436b52b089933baaf6 (MD5) Previous issue date: 2022-09-22 In this work, Microgrid transition methods between grid-connected and isolated modes are presented and a transition method based on existing strategies, such as the cross product, is proposed to minimize the disadvantages of the traditional ones. The basic concepts about Microgrids and the main difference of a Critical Mission Microgrid regarding the others types is defined. Control structures are depicted at the primary, phase estimation, synchronism and secondary control level. The main proposal of the work is a modified control structure based on the estimation of the angle of the phase difference between the grid and the Microgrid, and on the use of a synchronism unit to provide smooth transitions of the Grid-Forming Converter control modes with no difference of phase and voltage. During synchronization, the synchronism unit varies the phase angle respecting the maximum frequency variation limits predefined for the Microgrid. While, during islanding, the estimated angle compensates the internal reference of the converter in order to eliminate transients related to sudden changes in phase reference. In the results, comparisons are carried out with methods from the literature and it was possible to prove that with the correct phase and voltage compensations, it is possible to practically eliminate the transients in the Microgrid voltage due to the switching of the control modes of the Grid-Forming Converter and the transition of the Microgrid operating mode. Neste trabalho, apresenta-se os métodos de transição de Microrredes entre os modos conectado à rede e isolado e propõe-se um método de transição baseado em estratégias já existentes, como o produto vetorial, para minimizar as desvantagens dos tradicionais. São definidos os conceitos básicos sobre Microrredes e a principal diferença de uma de microrrede de Missão Crítica em relação as demais. São apresentadas estruturas de controle a nível primário, estimação de fase, sincronismo e secundário. A principal proposta do trabalho é uma estrutura de controle modificada baseada na estimação do ângulo da diferença de fase entre a rede e a Microrrede e na utilização de uma unidade de sincronismo para proporcionar transições suaves dos modos de controle do Conversor Formador de Rede sem diferença de fase e de tensão. Durante o sincronismo, a unidade de sincronismo varia o ângulo de fase respeitando os máximos limites de variação de frequência pré-definidos para a Microrrede. Enquanto, durante o ilhamento, o valor do ângulo compensa a referência interna do conversor com intuito de eliminar transitórios referentes a mudanças súbitas de referência de fase. Nos resultados, são realizadas comparações com métodos da literatura e foi possível comprovar que com as corretas compensações de fase e tensão, pode-se praticamente eliminar os transitórios na tensão da rede devido à comutação dos modos de controle do Conversor Formador de Rede e da transição do modo de operação da Microrrede.
- Published
- 2022
45. Self-excited induction generator based generation system regulation using synchronous generator as reactive power compensator
- Author
-
Pivetta, Raul Erd, Camargo, Robinson Figueiredo de, Lopes, Luiz Antônio Correa, and Scherer, Lucas Giuliani
- Subjects
Self-excited induction generator ,Power processing ,Gerador síncrono ,Applied control ,Microrredes ,Processamento de energia ,Gerador de indução autoexcitado ,Renewable sources ,Microgrids ,Synchronous generator ,ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA [CNPQ] ,Controle aplicado ,Fontes renováveis - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This master’s thesis presents the development of a Self-excited Induction Generator (SEIG) and a Synchronous Generator (SG) based generation system, where the SG acts as reactive power compensator. In the generation system, the SEIG is kept supplying rated power, driven through a primary source of constant mechanical power. The SG, on the other hand, is driven by a constant speed primary source. A Electronic Load Controller (ELC) is used to consume the surplus active power generated by the SEIG that is not consumed by the consumer unit, in order to regulate system’s frequency. When the consumer’s load is greater than the SEIG’s rated power, SG provides active power to supply the demand, the ELC is turned off and frequency control is realized by SG’s speed controller. The microgrid reactive power is controlled by SG’s static excitation system, which is based on a Buck converter powered by an external DC source, acts to control the system’s voltage at common bus through adjusting the SG field voltage. The system elements are modeled in order to design excitation system and ELC controllers. The DSP based designed digital control system is applied in a generation systems test bench. A start-up method is developed, disregarding synchronism techniques. Simulation and experimental results are presented, validating the controllers design and the proposed system. Esta dissertação de Mestrado apresenta o desenvolvimento de um sistema de geração baseado em Gerador de Indução Autoexcitado (GIAE) e Gerador Síncrono (GS), onde o GS atua como compensador de reativos. No sistema de geração, o GIAE é mantido fornecendo potência nominal, acionado através de uma fonte primária de potência constante. Já o GS é acionado por uma máquina primária de velocidade constante. Uma Carga Eletrônica Controlada (ELC) é utilizada para consumir a potência ativa excedente gerada pelo GIAE que não é consumida pela Unidade Consumidora (UC), de forma a manter a frequência do sistema regulada, uma vez que o GS não pode ser motorizado devido à natureza da fonte primária. Quando a carga conectada for maior que a potência nominal do GIAE, o GS atua fornecendo potência ativa para suprir a demanda, o ELC deixa de drenar potência do sistema e o controle da frequência é realizado através do controle de velocidade da máquina primária do GS. A potência reativa na microrrede é controlada pelo sistema de excitação estático do GS. Esse sistema, baseado em um conversor Buck alimentado através de fonte CC externa, atua para realizar o controle de tensão no ponto de conexão comum (PCC) do sistema através do ajuste da tensão de campo do GS. É realizada a modelagem dos elementos que constituem o sistema, e a partir desses modelos matemáticos, são projetados os controladores do sistema de excitação e do ELC. Os controladores projetados são aplicados em um sistema de controle digital baseado em DSP alocado em uma bancada de testes de sistemas de geração. É desenvolvido um método de partida para os geradores onde se dispensa a utilização de técnicas de sincronismo. Resultados de simulação e experimentais são apresentados, validando o projeto dos controladores e o sistema proposto.
- Published
- 2022
46. Diseño de una estrategia de control para cargas electrónicas programables en microrredes
- Author
-
Leon Felipe Serna-Montoya, Juan B. Cano-Quintero, Jesús M. López-Lezama, and Nicolás Muñoz-Galeano
- Subjects
electrónica de potencia ,General Energy ,control de histéresis ,Strategy and Management ,simulación ,carga electrónica programable ,microrredes ,Geotechnical Engineering and Engineering Geology ,Industrial and Manufacturing Engineering ,Computer Science Applications ,Food Science - Abstract
espanolEste estudio presenta el diseno de una estrategia de control para cargas electronicas programables (PEL, en ingles) en corriente alterna (AC, en ingles), aplicado a escenarios de pruebas en microrredes de energia. La estrategia de control se basa en control de corriente por histeresis (HCC, en ingles) para la operacion de un inversor trifasico con el objetivo de emular perfiles de carga. El diseno de la PEL es dividido en etapas de control y potencia para identificar los principios operativos. La topologia empleada es una PEL trifasica en AC con conexion en estrella de cuatro conductores y conexion del bus DC partido. La PEL es disenada para operar en los modos de potencia, impedancia y corriente constante. Se concluye que la simulacion de la PEL funciona de manera adecuada, representando las formas de onda de la etapa de potencia y las senales de control de acuerdo con la teoria. EnglishThis study presents the design of a control strategy for alternating current (AC) programmable electronic loads (PEL) applied to test scenarios in power microgrids. The control strategy is based on hysteresis current control (HCC) for the operation of a three-phase inverter to emulate load profiles. The PEL’s design is divided into power and control stages to identify operating principles. The topology used is a three-phase four-wire AC PEL, using star and split DC bus connections. The DC link voltage is controlled through a Buck converter based on the power balance of the system. The PEL has been designed to operate in constant power, impedance, and current modes. It is concluded that PEL simulations function properly, representing power stage wavelengths and control signs according to theory.
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- 2021
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47. Application of Intelligent Techniques for Optimal Management of Weakly Connected Microgrids
- Author
-
PAREJO MATOS, ANTONIO
- Subjects
short-term forecasting ,deterministic forecasting ,stochastic forecasting ,probabilistic forecasting ,machine learning ,distributed generation ,renewable energy sources ,microgrid ,smart grid ,generazione distribuita ,previsione a breve termine ,previsione deterministica ,previsione stocastica ,previsione probabilistica ,apprendimento automatico ,fonti di energia rinnovabili ,redes inteligentes ,aprendizaje automático ,generación distribuida ,predicción a corto plazo ,microrredes ,predicción estocástica ,Settore ING-IND/33 - Sistemi Elettrici per L'Energia ,predicción determinista ,predicción probabilística ,fuentes de energía renovables - Abstract
La decarbonizzazione e la mitigazione del cambiamento climatico sono diventate una priorit� per molti Paesi e governi. Uno dei principali strumenti per realizzare questi obiettivi � la crescita delle fonti di generazione rinnovabili nel sistema elettrico, ma la loro inclusione costituisce una grande sfida per il funzionamento della rete a causa della loro alta variabilit� e il loro comportamento stocastico. In questo contesto, la gestione del sistema elettrico e delle microgrid pu� essere trattata come un problema di ottimizzazione in cui le risorse vengono fatte funzionare con l'obiettivo di minimizzare la funzione di costo. Questa funzione di costo e le restrizioni operative corrispondenti dipendono da ogni situazione specifica, ad esempio, da quali sono i requisiti di consumo di energia, quanto � debole la connessione con la rete elettrica e quanto sono critici i carichi da alimentare nella zona. In questo senso, nonostante la grande variet� di approcci di ottimizzazione, questi hanno in comune l'importanza di contare su un sistema di previsione di alta qualit� per prevedere le incertezze della microgrid (o rete) da far funzionare. I principali approcci esistenti per prevedere le incertezze sono la previsione deterministica e stocastica (che in molti casi � anche chiamata probabilistica). Considerando l'importanza dei sistemi di previsione per eseguire l'ottimizzazione delle microgrid e, in generale, delle reti elettriche, questa tesi di dottorato si concentra sulla progettazione di un modello di lavoro di previsione orientato alla microgrid che include una vasta gamma di approcci di previsione, che rende possibile la sua integrazione con altre applicazioni, ad esempio, sistemi di ottimizzazione della gestione dell'energia. Questo modello di lavoro include diversi metodi deterministici e stocastici ed � in grado di gestire l'addestramento e la selezione dei modelli per eseguire la previsione secondo il tipo di rappresentazione dell'incertezza che � richiesto in ogni caso.
- Published
- 2022
48. Voltage unbalance detection in microgrids using perceptron neural networks
- Author
-
Marques, Roberta Carvalho, Universidade Estadual Paulista (Unesp), and Paschoarelli Júnior, Dionízio [UNESP]
- Subjects
Redes neurais artificiais ,Artificial neural networks ,Qualidade de energia elétrica ,Electric power quality ,Microrredes ,Microgrids ,Voltage imbalance ,OpenDSS - Abstract
Submitted by Roberta Carvalho Marques (rc.marques@unesp.br) on 2022-06-14T01:12:57Z No. of bitstreams: 1 marques_rc_me_ilha.pdf: 2243588 bytes, checksum: 44c278e4b81be9e377d431cc5f4a21ac (MD5) Approved for entry into archive by Raiane da Silva Santos (raiane.santos@unesp.br) on 2022-06-14T17:49:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marques_rc_me_ilha.pdf: 2687992 bytes, checksum: 80610719a6267d47256c92586244c65b (MD5) Made available in DSpace on 2022-06-14T17:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marques_rc_me_ilha.pdf: 2687992 bytes, checksum: 80610719a6267d47256c92586244c65b (MD5) Previous issue date: 2022-05-02 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) As microrredes podem ser consideradas pequenos conjuntos de cargas e geradores distribuídos, que operam como um único sistema controlável, fornecendo energia e calor para sua área local. Para as concessionárias, as microrredes podem ser consideradas como unidades controladas do sistema de energia. Para o consumidor, as microrredes podem ser projetadas para atender às suas necessidades especiais. Esses sistemas se caracterizam pelo uso extenso de tecnologias da informação, comunicação e automação, permitindo atender a demanda de forma eficiente e otimizada. Os geradores que são utilizados em uma microrrede são geralmente microfontes de energia renovável. Da perspectiva operacional, os geradores devem ser equipados com controles para fornecer a flexibilidade necessária para assegurar que a microrrede opere como um único sistema coletivo e mantenha a Qualidade de Energia Elétrica (QEE) especificadas. Em uma rede de energia elétrica convencional existem geradores síncronos, que são normalmente responsáveis pelo controle de tensão e frequência dos sistemas, o que não se encontra com facilidade em uma microrrede. Quando ocorre o isolamento de uma microrrede, principalmente por causa de eventos não planejados, existe grande probabilidade de ocorrer distúrbios de Qualidade de Energia Elétrica. Com essa exposição e o aumento de instalações de microrredes dá-se a necessidade de metodologias que detectam os problemas de QEE. Considerando a visão das técnicas de detecção de distúrbios de QEE, esta dissertação retrata uma estratégia baseada em Redes Neurais Artificiais perceptron multicamadas em conjunto com simulações do software OpenDSS. Os testes foram realizados em uma microrrede teste adaptada da rede IEEE 13 barras. Os resultados demonstraram-se satisfatórios e efizazes para a detecção dos desequilíbrios de tensão e afundamento e elevação de tensão. Microgrids are a mix of loads and micro generators that are distributed and operate as a single controllable system, providing energy and heat to its local area. For the dealerships, the microgrid can be considered as a controlled unity of the power system. For the consumer, microgrids can be projected to attend its special needs. The generators that are used in a microgrid are usually micro sources of renewable energy. From the operational perspective, generators must be equipped with controls to provide necessary flexibility to assure that the microgrid operates as a single collective system and keep the specific electrical power quality (EPQ). In a conventional electric power network, there are synchronous generators, that are usually responsible for controlling the tension and frequency of the systems, which is not easily found in a microgrid. When microgrid islanding occurs, mainly because of unplanned events, there is a high probability of voltage imbalance. With this exposed and the increase of microgrids installations, there is a need of methodologies that detect the EPQ problems, especially the voltage imbalance, in the microgrids. Considering the vision of the techniques for detecting EPQ disturbances, this dissertation portrays a methodology based on Artificial Neural Networks, multilayer perceptron combined with OpenDSS software simulation. The tests were performed in a test microgrid adapted from the IEEE 13 bars, with two simulation modes, being one connected to the network (ongrid) and other, disconnected to the general distribution network (offgrid). The results proved to be satisfactory and that they worked effectively for the detection of voltage imbalances. CAPES: 001
- Published
- 2022
49. Distribution Systems State Estimation for Distributed Generation Re-synchronization.
- Author
-
Bermúdez-Calderón, Franky Aldemar, Díaz-Morales, Hernando, and Mojica-Nava, Eduardo Alirio
- Subjects
- *
ELECTRIC power distribution grids , *DIRECT currents , *PHASOR measurement , *ELECTRICAL load , *WIND turbines - Abstract
This paper presents an application of a state estimation algorithm as a tool for re-synchronization of distributed generation in a distribution system. The estimation results can be used to operate a distributed generation in grid and off-grid mode. The estimated state variables are utilized as input data to control a Diesel generator while resynchronizing as well as for a grid mode loss predictor. The proposed state estimator, with branch currents as state variables, was solved by the weighted least squares method using singular value decomposition. To ensure the observability of the distribution system, a detailed numerical observability analysis was carried out with complex power measurements and unconventional branch current phasor measurements. In the algorithm, phasor measurement units and pseudo-measurements can be incorporated. Conditions that ensure system observability and redundancy increasing are derived when those measurements are included. The approach was tested in the IEEE 13 node test feeder, to which a distributed generation was connected for external network feeding. The algorithm shows stability, convergence, allowing the distributed generation re-synchronization to the distribution system. This feature could help improve self-healing capability in microgrids that use synchronous generators. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2017
- Full Text
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50. Estrategias de control de calidad de energía en microrredes rurales.
- Author
-
González, Nelson, Cusgüen, Carlos, mojica-nava, Eduardo, and pavas, Andrés
- Abstract
In this paper we review about some control techniques used in electrical microgrids, with a special emphasis on those used for the operation in island mode, which is an expected feature in rural microgrids. On the other hand, the dispatch management is presented as a control strategy that impacts the energy quality of the microgrid associated with the concept of Hosting Capacity, which, in this specific case, it refers to the restrictions the system may have about chargeability given the generation. Finally, it is important to mention that this work was developed in the framework of the project: "Incremento en las estrategias sustentables en el uso del recurso de energía eléctrica para la población vulnerable del departamento de Cundinamarca". [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2017
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