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This paper amis to show the detail of the Standard IEEE 1459-2010 for single phase systems. The Standard IEEE 1459-2010 aims to quantify the power of electrical systems; however, it does not detail of the deduction of the equations from the circuit diagram. So the contribution of this document is the step-by-step deduction of the equations from the system's voltages and currents. The deduction is made for both linear single-phase systems and non-linear single-phase systems. The detail of the calculation for the active, reactive and apparent power and also the calculation of the power factor and harmonic distortion are presented., Este artículo tiene como objetivo mostrar el detalle del Standard IEEE 1459-2010 para sistemas monofásicos. Este Standard tiene como objetivo cuantificar la potencia de los sistemas eléctricos; sin embargo, no muestra el detalle de la deducción de las ecuaciones partiendo del esquema circuital. Por lo que la contribución deeste documento es la deducción paso a paso de las ecuaciones partiendo de los voltajes y corrientes del sistema. La deducción se realiza tanto para sistemas monofásicos lineales como para sistemas monofásicos no lineales. Se presenta el detalle del cálculo para la potencia activa, reactiva y aparente y también el cálculo del factor de potencia como de la distorsión armónica.

This paper presents an assessment of capacitor banks and Distribution Static Compensator (D-STATCOM) with respect to their impact on energy quality. Tests were done with capacitor banks built with electrolytic capacitors commonly used in industrial applications and a D-STATCOM. Experimental tests were performed for power factor correction in order to reduce the reactive power demanded from the electrical grid for inductive-resistive loads. For comparative purposes, the control of the D-STATCOM was set to operate with similar compensation conditions to that of the capacitor banks. Results show that under the same test conditions capacitor banks produce higher Total Harmonic Distortion (THD) than D-STATCOM., Este artículo presenta una evaluación de los bancos de capacitores y el Compensador Estático de Distribución (D-STATCOM) con respecto a su impacto en la calidad de la energía. Las pruebas fueron hechas con bancos de capacitores construidos con capacitores electrolíticos comúnmente usados en aplicaciones industriales y un D-STATCOM. Las pruebas experimentales fueron realizadas para corrección del factor de potencia, con el fin de reducir la potencia reactiva demandada por la red eléctrica con cargas resistivo-inductivas. Por propósitos comparativos, el control del D-STATCOM se programó para operar en similares condiciones de compensación respecto al banco de capacitores. Los resultados muestran que, bajo las mismas condiciones de prueba, los bancos de capacitores producen mayor Distorsión Armónica Total que el D-STATCOM.

This paper analyses the impact of fractional orders of derivatives over the response of DC-DC converters which includes fractional capacitors and their parasitic losses for a more realistic approximation of the converter. A fractional model is proposed and is applied for a Boost DC-DC with a fractional capacitor in its DC bus. The fractional model is obtained using Kirchhoff laws and applying the conventional switching model. Then, the resulting set of fractional differential equations is in the Caputo’s sense and was solved using Wavelets method. Solutions were appropriately shown using 3D representations, varying the duty cycle and the fractional order to determine the behaviour of the fractional capacitor voltage, inductor current and output voltage. Ripples and steady state values were determined. Results show high dependence of the fractional order in the variables related to the voltage in the fractional capacitor. With respect to the current, results show that the fractional order does not significantly affect its steady state and ripple.

This paper describes the implementation of a distribution static power compensator (D-STATCOM) for reactive compensation in electric distribution networks. A three-phase inverter of six pulses with two levels was developed. Hardware implementation of different stages (sensors, power switching, passive elements, and processor) is fully described. Firmware that allows D-STATCOM operation was implemented on a TMS3202F DSP (Texas Instruments) using a modular approach. Correct operation of the D-STATCOM prototype is verified with experimental results.

This paper describes the implementation of a distribution static power compensator (D-STATCOM) for reactive compensation in electric distribution networks. A three-phase inverter of six pulses with two levels was developed. Hardware implementation of different stages (sensors, power switching, passive elements, and processor) is fully described. Firmware that allows D-STATCOM operation was implemented on a TMS3202F DSP (Texas Instruments) using a modular approach. Correct operation of the D-STATCOM prototype is verified with experimental results., El compensador estático de potencia para distribución (D-STATCOM, Distribution Static Power Compensator) es un dispositivo para la compensación de potencia reactiva en redes eléctricas de distribución que tiene ventajas sobre los capacitores convencionales debido a que evita resonancias de potencia y pueden} realizar una compensación continua, alcanzando factores de potencia cercanos a la unidad. Este artículo describe la implementación de un D-STATCOM para compensación reactiva en redes de distribución, haciendo una rigurosa explicación de cada uno de sus componentes. Se desarrolló un inversor trifásico de seis pulsos con dos niveles. Se describe completamente la implementación del hardware de las diferentes etapas (sensores, conmutación de potencia, elementos pasivos y procesador). El firmware que permite la operación del D-STATCOM se implementó en un DSP TMS3202F (Texas Instruments) con un enfoque modular. La correcta operación del prototipo de D-STATCOM se validó con resultados experimentales. Resultados mostraron una apropiada corrección del factor de potencia, reducción de la corriente demandada por la red eléctrica y un correcto funcionamiento del sistema de control, algoritmos y hardware.

Este artículo presenta una herramienta técnica para determinar la primera acción de control de los controladores PI de un Distribution STATic COMpensator (D-STATCOM) real a partir de valores teóricos; además, se muestra la sintonización final de los controladores y un método para cargar el bus DC al voltaje requerido. La topología del D-STATCOM que se utiliza consiste en dos capacitores conectados como bus DC de unVoltage Source Converter (VSC) conectado a la red a través de inductancias. Los valores iniciales se determinan con la teoría de intercambio de energía entre dos fuentes. Este método fue implementado en hardware real basado en un modelo teórico que fue controlado en simulación; sin embargo, el ajuste de los controladores no fue óptimo en el D-STATCOM real. Debido a variables no conocidas como las pérdidas. La mayoríade artículos encontrados en la literatura describen modelos y estrategias de control del D-STATCOM donde asumen el problema de la carga del bus DC resuelto y no explican cómo realizarlo., This paper presents a technical tool to determine the first control action of PI controllers for a real D-STATCOM by means of theoretical design; moreover, the final tune of controllers and a method to charge DC bus until required-voltage are shown. The used topology consists of two capacitors like DC bus of SVC which is connected to the grid through inductors. Initial values determination of controller is done with rulesbased on energy interchange between two sources. This method was implemented in a real hardware base on a theoretical simulated control model; however, the controllers from simulation were not optimums in the real D-STATCOM. These phenomena occur because there are unknow variables like losses. The losses do not provide exactly by fabricator. Most found papers in the literature describes models and control strategiesof D-STATCOM where it is supposed DC problem solved, nevertheless, these papers do not explain how to charge DC bus.

[EN] This paper proposes a deterministic algorithm to scale the reference currents of a shunt active power compensator (SAPC) based on IEEE Std. 1459 power decomposition when SAPC maximum output compensating current is going to be exceeded. The selective SAPC is proposed to improve power quality and energy efficiency in power networks by means of the cancelation or reduction of the non-efficient powers (Q1+, SU1, SeN). The non-efficient powers can be reduced in six possible sequences according to the priority of compensation. When SAPC maximum output current capacity is exceeded, the proposed algorithm limits the SAPC output compensating currents and the non-efficient currents can only be partially reduced in the power network. The reduction of the non-efficient powers depends on the selected compensation sequence. Experimental results for several compensation sequences demonstrate the appropriate operation of the selective SAPC using the proposed scaling algorithm.

Este artículo presenta una metodología para la determinación del desplazamiento angular (conexiones o grupos horarios (coloquial)) en transformadores trifásicos. La metodología propuesta sirve para determinar el desplazamiento angular si se conocen las conexiones o si se desea determinado desplazamiento angular también poder obtener las conexiones. Si bien la conexión de transformadores trifásicos requiere el conocimiento del desplazamiento angular, la literatura técnica no reporta una metodología o procedimiento riguroso explícito para determinarlas. Sin embargo, existen numerosas aplicaciones en las áreas de ingeniería e investigación que requieren el conocimiento de la conexión y el desplazamiento angular. El artículo presenta la metodología para determinar las conexiones Yy, Yd, Dy, Dd, Zy y Zd; que incluye las aplicaciones de ingeniería más relevantes. La metodología propuesta se puede aplicar de forma indiferente tanto para transformadores comerciales como no comerciales o para transformadores de potencia o de distribución.

This paper presents a breakdown cost methodology to evaluate Levelized Costs of Electricity for large-scale Photovoltaic (PV) plants. The breakdown is based on a comprehensive taxonomy to evaluate Investment Costs (IC) and Operation and Maintenance (O&M) expenditures. We added an IC disaggregation level, called elements, on top of the five-component breakdown of the Energy Information Administration (EIA). In addition, a novel structure for disaggregating O&M costs is also proposed. The methodology is evaluated over a 20-MW and a 150-MW PV power plant hypothetically placed in the municipality of Uribia (Guajira Colombia). Also deterministic sensitivity analysis based on discount rate (WACC, Weighted Average Capital Cost), energy generated, O&M costs and IC is performed to aid investors in their decisions., RESUMO Este artigo apresenta uma metodologia para avaliar os custos nivelados da eletricidade (Levelized Cost of Electricity-LCOE), em plantas fotovoltaicas (Photovoltaic - PV) em grande escala. Para esse propósito se propõe uma desagregação detalhada dos LCOE a partir de uma rigorosa taxonomia que avalia os Custos de Investimento (IC, por suas siglas em inglês) e as Despesas de Operação (Operations and Maintenance - O&M). Partindo da estrutura da Administração da Informação Energética (Energy Information Administration - EIA) que desagrega os IC em cinco componentes, adicionamos outro nível de desagregação chamado de "elementos". Também é apresentada uma nova estrutura para desagregar os custos de O&M. A metodologia é avaliada em plantas PV de 20MW e 150 MW PV hipoteticamente localizadas no município de Uribia (Guajira - Colômbia). Da mesma forma, desenvolve-se uma análise de sensibilidade determinística empregando fatores como o Custo Médio ponderado de Capital (Weighted Average Capital Cost - WACC), a energia produzida, as despesas de O&M e os IC para viabilizar as decisões dos investidores., RESUMEN Este artículo presenta una metodología para evaluar los costos nivelados de la electricidad (Levelized Cost of Electricity) LCOE , en plantas fotovoltaicas (Photovoltaic - PV) a gran escala. Para ello se propone una desagregación detallada de los LCOE a partir de una taxonomía rigurosa que evalúa los Costos de Inversión (Investment Cost - IC )y los Gastos de Operación (Operation and Maintenance - O&M). Partiendo de la estructura de la Administración de Información Energética (Energy Information Administration - EIA) que desglosa los IC en cinco componentes, hemos añadido un nivel adicional de desagregación denominado elementos. Asimismo, una nueva estructura para desagregar los costos de O&M es presentada. La metodología es evaluada en plantas PV de 20 MW y 150 MW PV hipotéticamente ubicadas en el municipio de Uribia (Guajira Colombia). También se desarrolla un análisis de sensibilidad determinístico usando factores como el Costo Promedio Ponderado de Capital (WACC - Weighted Average Capital Cost), la energía producida, los gastos de O&M y los IC con el ánimo de facilitar las decisiones de los inversionistas.