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Ilustraciones Los recursos basados en inversores (RBI) presentan grandes retos para la planeación, programación y operación de los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP). El recurso humano encargado de esta tarea es limitado mientras los sistemas eléctricos crecen exponencialmente. Con el fin de garantizar su operación segura y confiable, un sistema eléctrico debe contar con la capacidad de responder ante diferentes condiciones de cambio en el balance generación-demanda en todas las escalas y horizontes de tiempo; esta capacidad ha sido definida como la flexibilidad del sistema de potencia. Por lo anterior, en este documento se desarrollan los fundamentos para la implementación de un prototipo que automatiza la evaluación de características técnicas de Fuentes de Energía Renovables No Convencionales (FERNC) considerando la generación tradicional que desplaza. Específicamente, se evalúan las curvas FRT (Fault Ride Through) y la inyección prioritaria de corriente reactiva de acuerdo con La regulación colombiana a partir de registro oscilográficos en formato COMTRADE. Complementariamente, se realiza la adaptación del prototipo mencionado con la finalidad de evaluar la operación de los sistemas de protección en líneas de transmisión desde el punto de vista del operador nacional y el despeje oportuno, selectivo y coordinado de las fallas eléctricas (cortocircuito) que se puedan presentar en estos elementos. Esto optimiza el análisis de eventos N-1 en vista del crecimiento de los sistemas eléctricos de potencia considerando que las líneas son los activos más expuestos a fallas de todo el sistema. El desarrollo aprovecha las herramientas propias de la revolución digital, donde los datos estructurados y la extracción de información, apoyados de métodos de aprendizaje de máquina, entregan conclusiones de valor para la toma de decisiones, lo cual se ha vuelto una prioridad para lograr la automatización y optimización de tareas. Finalmente, aquí se exponen los fundamentos matemáticos y técnicos, la regulación vigente asociada a los análisis, los resultados gráficos y las conclusiones del automatismo realizado a través de Python. Todo ello con la premisa de automatizar la operación de los sistemas eléctricos de potencia, siendo esencial para lograr los criterios de calidad en el servicio. (Texto tomado de la fuente) Inverter-based resources present great challenges for the planning, programming and operation of power systems. The human resource who perform this task is limited while electrical systems grow exponentially. An electrical system must have the capacity to respond in different conditions of changes in the generation-demand balance at all scales and time horizons to guarantee safety and reliability in the operation of power system; this capacity has been defined as the flexibility of the power system. Therefore, this document develops the foundations for the implementation of a prototype that automates the evaluation of technical characteristics of non-conventional renewable energy sources considering the traditional generation displaced. Specifically, the Fault Ride Through (FRT) curves and the priority injection of reactive current are evaluated according with the colombian regulation from oscillographic records in COMTRADE format. Complementarily, the prototype is adaptated to evaluate the operation of the protection systems in transmission lines from the point of view of the national operator for the timely, selective and coordinated clearance of electrical faults (short-circuit) in these elements. The automatization optimizes the analysis of N-1 events in the growth of electrical power systems, also it consider that the lines are the element most exposed to failures in the entire system. The development takes advantage of the tools of the digital revolution, the structured data and information extraction, supported by machine learning methods, give valuable conclusions for decision making, this has become a priority to achieve automation and task optimization. Finally, the document exposes the mathematical and technical foundations, the current regulation associated with the analysis, the graphic results and the conclusions of the automation performed in Python. The premise is to automate the operation of electrical power systems, this is essential to achieve the quality criteria in the service. Maestría Maestría en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica Sistemas eléctricos de potencia Área Curricular de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería de Control

La investigación desarrollada se basa en la formulación de nuevos mecanismos para abastecer la demanda en períodos horarios los cuales toman en cuenta la participación de la demanda para beneficiarse de la venta de energía a comparación de los métodos clásicos. Por lo expresado, el documento investigativo propone un modelo de optimización no lineal que permite determinar el flujo óptimo de potencia DC a fin de que los generadores de tipo térmicos y que usan energías renovables puedan entregar la cantidad de energía que se estime pertinente para la maximización de sus réditos por venta de energía, tomando en cuenta los precios máximos de compra que impone el sistema, considerando para su modelación las condiciones asociadas al cubrimiento de la demanda horaria en cada uno de los nodos donde se encuentre ubicada la carga, la cargabilidad de los enlaces del sistema y los flujos de potencia DC. El modelo de optimización es aplicado a dos redes tipo la IEEE 6 Nodos y el IEEE 13 Nodos, cuyos resultados resaltan la compra de energía a menor costo maximizando las ventas del parque generador eficiente, permitiendo a la demanda no comprar energía costosa, cumpliendo en cada periodo de tiempo con las restricciones de la red asociadas al flujo de potencia DC. The developed research is based on the formulation of new mechanisms to supply the demand in hourly periods which take into account the participation of the demand to benefit from the sale of energy compared to the classic methods. Therefore, the investigative document proposes a non-linear optimization model that allows determining the optimal flow of DC power so that thermal type generators and those that use renewable energies can deliver the amount of energy that is considered pertinent for the maximization of their income from energy sales, taking into account the maximum purchase prices imposed by the system, considering for its modeling the conditions associated with covering the hourly demand in each of the nodes where the load is located, the chargeability of system links and DC power flows. The optimization model is applied to two networks such as the IEEE 6 Bus and the IEEE 13 Bus, whose results highlight the purchase of energy at a lower cost, maximizing the sales of the efficient generating park, allowing the demand not to buy expensive energy, fulfilling in each period of time with the network restrictions associated with the flow of DC power.

ilustraciones, diagramas, tablas La estabilidad de tensión en los sistemas de potencia es una temática que en la actualidad sigue siendo objeto de investigación. Los colapsos de tensión generan grandes pérdidas económicas y sociales. Para evitarlos, el operador dispone de diversas acciones de control que mejoran la estabilidad. En ocasiones, se hace necesario la aplicación de dos acciones de manera combinada en situaciones críticas de la red para restaurar los valores de tensión. Aunque en la literatura se ha investigado el uso de acciones de forma individual y también de forma combinada, poco se ha estudiado sobre la combinación de cambiadores de tomas de transformadores y compensaciones reactivas. En este trabajo, se propone un automatismo que combina de manera coordinada estas dos acciones y toma decisiones con base en indicadores tales como el margen de carga. El automatismo se implementa en los sistemas de potencia IEEE 14 nodos y 39 nodos con escenarios críticos. Para validar su desempeño se evalúan las acciones de manera individual y combinada para comparar ambas opciones. Los resultados evidencian que el uso de acciones individuales no es suficiente en algunos casos para recuperar una adecuada operación de la red, mientras que las acciones combinadas son capaces de lograrlo, obteniéndose además, mejoras de hasta 18% del margen de carga, en comparación con el 4% encontrado en la literatura. Ambas acciones tienen la ventaja de brindarle autonomía al operador para mejorar la estabilidad sin depender de la colaboración de terceros, además de que son más económicas comparadas con las demás. (Texto tomado de la fuente) Voltage stability in power systems is a topic that currently keeps being investigated. Voltage collapses generate big economic and social losses. To avoid them, the network operator counts on diverse control actions which improve the stability. Sometimes, it’s necessary the application of two combined actions in network’s critical situations to recover voltages. Though the use of individual and combined actions has been researched in literature, the combination of transformers’ tap changers and reactive compensators has been researched by few people. On this document, an automatism is proposed, which combines these two actions and makes decisions based on indicators such as load margin. The automatism is implemented on the IEEE 14-bus and IEEE 39-bus power systems with critical scenarios. To validate its performance, the control actions are evaluated individually and then are combined in order to compare both options. The results show that sometimes the use of individual actions is not enough to recover the suitable network’s operation, however, combined actions are enough, and also, improve the load margin up to 18%, compared to 4% found in literature. Both actions have the advantage to give the operator autonomy to improve the stability without depending on generator agents. Furthermore, these control actions are more economic compared to the rest. Maestría Magíster en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica Estabilidad de tensión en sistemas de potencia Área Curricular de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería de Control

ilustraciones, diagramas La incertidumbre inherente a la generación de las Fuentes de Energía Renovable No Convencional (FERNC) supone retos adicionales en la planeación, programación y operación de los sistemas eléctricos de potencia. Con el fin de garantizar su operación segura y confiable, un sistema eléctrico debe contar con la capacidad de responder ante diferentes condiciones de cambio en el balance generación-demanda en todas las escalas y horizontes de tiempo; esta capacidad ha sido definida como la Flexibilidad del sistema de potencia. En esta tesis se caracterizan y evalúan cuatro indicadores propuestos en la literatura para cuantificar en línea la flexibilidad de una versión modificada del sistema IEEE de 39 barras, con un horizonte de muy corto plazo, ante distintos escenarios de operación. Posteriormente se proponen cambios a la formulación matemática de los indicadores analizados con la finalidad de que consideren variables adicionales a las planteadas inicialmente y, por ende, mejorar la confiabilidad de la información proporcionada a los operadores del sistema. La formulación propuesta en la tesis para los indicadores de flexibilidad es evaluada en la misma versión modificada del sistema IEEE de 39 barras y sus resultados fueron comparados con los resultados obtenidos de la formulación original. Por último, se utilizó el modelo eléctrico del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Colombia para calcular en línea su flexibilidad considerando las FERNC con capacidad superior a 1 MW que a la fecha están declaradas en operación. La implementación se hizo mediante simulaciones en DigSILENT Power Factory, utilizando el lenguaje de programación Python y una librería desarrollada que permite automatizar los comandos de DigSILENT para simular la operación en tiempo real de los sistemas de potencia. (Texto tomadfo de la fuente) The inherent uncertainty in the generation of the Variable Renewable Energy (VRE) sources poses additional challenges in the planning, programming and operation of power systems. In order to guarantee its safe and reliable operation, a power system requieres the capability to respond to different changes in the generation-demand balance at all scales and time horizons; this capability has been defined as the Flexibility of the power system. In this thesis, four indicator proposed in the literature have been characterized and evaluated to make an online assessment of the flexibility of a modified version of the IEEE 39-bus system, with a very short-term horizon, in different operating scenarios. Subsequently, modifications to the mathematical formulation of the analyzed indicators have been proposed in order to cosider additional variables to those initially proposed and, therefore, improve the reliability of the information provided to the system operators. The formulation proposed in the thesis for the flexibility indicators is evaluated in the same modified version of the IEEE 39-bus system and its results were compared to the results obtained from the original formulation. Finally, the electrical model of the Colombian power system was used to online assess its flexibility, considering the VRE with capacity greater than 1 MW declared in operation to date. The implementation was done through simulations in DigSILENT Power Factory, using the Python programming language and a developed library which allows to automate DigSILENT commands in order to simulate the real-time operation of power systems. Maestría Magíster en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica Sistemas eléctricos de potencia Área Curricular de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería de Control

La evaluación de los parámetros eléctricos mediante unidades de medición fasorial en los sistemas de potencia es fundamental, ya que con los datos obtenidos se realiza la estimación del estado de la operación de los mismos. En la presente investigación se plantea el problema para el despliegue óptimo de unidades de medición fasorial respetando restricciones de observabilidad, redundancia y contingencias N-1. La minimización de unidades considera la salida de una línea de transmisión o la falla de una unidad de medición fasorial y garantiza el 100 % de observabilidad de sistema de potencia; para la optimización se utilizó programación lineal entera mixta. El algoritmo propuesto fue probado con los modelos de prueba del IEEE de 9, 14, 30 y 118 nodos.

Un CubeSat es un satélite de tamaño compacto, ideado originalmente para el desarrollo de proyectos espaciales dentro de comunidades científicas universitarias. El CubeSat está formado por diferentes subsistemas, entre ellos el sistema eléctrico de Potencia del (EPS, Electrical Power System) el cual se basa en la captación de la energía proveniente del sol. En momentos en los que el CubeSat se encuentre eclipsado por la tierra, no será posible aprovechar la energía solar. Debido a esto, resulta fundamental realizar una buena gestión de la energía, la cual permitirá la operación continua del satélite. La importancia de garantizar la correcta operación del EPS del CubeSat en todo momento, surge como una necesidad, la cual es indispensable de atender cuando se realiza el diseño de este tipo de satélites. Este trabajo se enfoca en el estudio del diseño del EPS del CubeSat y el análisis comparativo de la compatibilidad electromagnética utilizando transistores basados en Silicio y GaN. Lo cual permitirá seleccionar la mejor alternativa para el diseño del satélite

Los sistemas eléctricos de potencia están evolucionando de forma notable desde hace ya algunos años, con un nivel de penetración cada vez más importante de los sistemas de generación basados en energías renovables. Las estructuras de generación de este tipo de sistemas resultan considerablemente diferentes de los sistemas de generación tradicionales basados en alternadores síncronos, cuya interacción puede llevar a fenómenos de inestabilidad dentro del sistema eléctrico actual. Además, el grado de gestionabilidad que ofrece una instalación renovable resulta inferior al de una central convencional ya que el recurso no se puede almacenar. Ambos aspectos son los responsables de que la transición de los sistemas eléctricos convencionales a sistemas basados en energías renovables constituya un reto complicado. La dificultad para pasar a un sistema eléctrico basado en energías renovables crece en sistemas débiles como son los correspondientes a islas. El disponer de un modelo adecuado de simulación para uno de estos sistemas débiles puede ser de gran ayuda a la hora de analizar los distintos fenómenos que pueden darse al incrementar el porcentaje de generación renovable. En este trabajo se pretende desarrollar un modelo del sistema eléctrico de la isla de Tenerife en el programa DIgSILENT PowerFactory. Graduado o Graduada en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la Universidad Pública de Navarra Industria Teknologietako Ingeniaritzan Graduatua Nafarroako Unibertsitate Publikoan

El present projecte té com a finalitat donar resposta a l'estudi del flux harmònic de càrregues resolt a partir del mètode de la penetració d'harmònics, aplicat a un exemple pràctic. Per a això, en primer lloc, es defineix el concepte de sistema elèctric de potència i, a continuació, es parla de què i quines són les xarxes IEEE n-busos més típiques. Es prossegueix amb l'explicació del mètode de les matrius d'incidència, que s'utilitzarà per a obtenir les respectives matrius d’admitàncies de bus en diferents circumstàncies de les xarxes. Finalment, s'exposa i resol el flux de càrregues fonamental, per a diferents casos de cadascuna de les xarxes, perquè així, finalment, es desenvolupi el flux harmònic de càrregues en el cas concret de la xarxa IEEE 14-busos. Com a anàlisi final, després de tot el desenvolupament principal del projecte, s'arriba a la conclusió de la gran rellevància que té realitzar aquest tipus d'estudi, a causa de la influència no menyspreable dels harmònics després d'introduir càrregues no lineals en les xarxes elèctriques. El presente proyecto tiene como finalidad dar respuesta al estudio del flujo armónico de cargas resuelto a partir del método de la penetración de armónicos, aplicado a un ejemplo práctico. Para ello, en primer lugar, se define el concepto de sistema eléctrico de potencia y, a continuación, se habla de qué y cuáles son las redes IEEE n-buses más típicas. Se prosigue con la explicación del método de las matrices de incidencia, que se utilizará para obtener las respectivas matrices de admitancias de bus en distintas circunstancias de las redes. Por último, se expone y resuelve el flujo de cargas fundamental, para distintos casos de cada una de las redes, para que así, finalmente, se desarrolle el flujo armónico de cargas en el caso concreto de la red IEEE 14-buses. Como análisis final, tras todo el desarrollo principal del proyecto, se llega a la conclusión de la gran relevancia que tiene realizar este tipo de estudio, debido a la influencia no despreciable de los armónicos tras introducir cargas no lineales en las redes eléctricas. The purpose of this project is to provide a response to the harmonic load flow study resolved with the harmonic penetration method, applied to a practical example. To do this, firstly, the concept of electrical power system is defined, and then is argued what and which are the most typical IEEE n-buses network cases. It continues with the explication of the incidence matrix method, which will be used to obtain the respective bus admittance matrix in different circumstances of the networks. Finally, the fundamental load flow is exposed and solved, for different cases of each network, so that, by last the harmonic load flow is developed in the specific case of the IEEE 14-bus power system. As a final analysis, after all the main development of the project, the conclusion is reached of the great relevance of carrying out this type of study, due to the non-negligible influence of harmonics after introducing non-linear loads into electrical power systems.

The concept of “lean satellite” has taken force accompanied by the increase of small companies and universities that develop this kind of satellites. The construction of satellites based on this concept has allowed these entities to reach space technologies on a small scale. The growing popularity has to do with their small size, light weight and significant lower investment. The electrical power system provides power to all the loads and subsystems present in the nanosatellites. This energy is produced, stored, controlled and distributed in this system. The understanding of its operation is fundamental to ensure the success of the missions of the nanosatellite. The components responsible for controlling and regulating this energy are the DC-DC converters that boost or buck voltage according to load demand or charge of the battery, for this reason converters also ensure the correct operation of the system. This article is based on the graduation project report titled: Simulation of the power electrical system of the nanosatellite constellation of the BIRDS project. The general structure of the power system used is shown in this article, as well as a comparison between the simulation using PSpice and the operation of the DC-DC converters used for the BIRDS 2 project, developed in LaSEINE, laboratory of Kyushu Institute of Technology. El concepto de “lean satellite” ha tomado fuerza acompañado con el incremento de pequeñas empresas y universidades que desarrollan este tipo de satélites. La construcción de satélites basada en este concepto ha permitido a estas entidades alcanzar tecnologías espaciales a pequeña escala. La creciente popularidad tiene que ver con su reducido tamaño, ligero peso y significativa menor inversión. El sistema eléctrico de potencia provee energía a todas las cargas y subsistemas presentes en los nanosatélites. En este sistema se produce, almacena, controla y distribuye dicha energía. La comprensión de su funcionamiento resulta fundamental para asegurar el éxito de las misiones de los nanosatélites. Los componentes encargados de controlar y regular esta energía son los convertidores CC-CC que elevan o reducen la tensión de acuerdo a la demanda o al estado de tensión de la batería, por esta razón los convertidores también aseguran el correcto funcionamiento del sistema. Este artículo se basa en el informe de proyecto de graduación titulado: Simulación del sistema eléctrico de potencia de la constelación de nanosatélites del proyecto BIRDS. Se muestra la estructura general del sistema eléctrico de potencia empleado, así como una comparación de la simulación por medio de PSpice y el funcionamiento de los convertidores CC-CC utilizados para el proyecto BIRDS 2, desarrollado en LaSEINE, laboratorio del Instituto Tecnológico de Kyushu.

The article presents the development of a multi-user application in vir-tual reality for the training and theoretical-practical training of electrical mainte-nance personnel in the operation of energized lines. The environment has a safety explanatory room in which users will know each of the rules and protocols ap-plied to perform maintenance maneuvers and operation of energized lines, a re-alistic work area of the electrical power system that starts from hydroelectric gen-eration and passes through transmission lines, subtransmission to reach substa-tions that raise or reduce the voltage for subsequent distribution. The environ-ment has been created using photogrammetry techniques, WorldComposer, CAD design tools, Unity 3D, DigSilent Power Factory and Matlab to provide realism of electrical system behavior, emulating failures and critical conditions caused by external and internal emergency events. Experimental tests show the effi-ciency of the system generated by human-machine interaction in which operators interact between themselves and the ambience, facilitate immersion in an envi-ronment that offers to contribute to the development of their risk-free collabora-tive skills and abilities. ESPEL

Harmonic distortion in residential distribution networks is increasing due to the penetration of multiple nonlinear loads, including modern technologies such as plug-in electric vehicles and energy efficient lighting (e.g., compact fluorescent and LED lamps). The distributed nature of these loads introduces complexity in the analysis of harmonic propagation. Therefore, more sophisticated tools are needed to investigate this issue, on the basis of formerly established methodologies. This paper presents a literature review on the assessment of the harmonic distortion in residential distribution networks. To that end, bibliographic data of the most representative publications related to the topic were obtained. From these data, a novel citation analysis method was developed to construct a chronologically organized direct citation network. Based on the temporal evolution of the citation network, the aforementioned issue is presented, identifying lines of research and proposed methodologies. From the analysis of the literature review, the stages for modeling and simulating harmonic propagation are identified and described. The principal aspects to be addressed for obtaining an accurate harmonic analysis are also identified and detailed, namely, harmonic interaction, diversity, unbalance, and uncertainty. Finally, main conclusions are highlighted. RESUMEN La distorsión armónica en redes de distribución está aumentando debido a la penetración de múltiples cargas no lineales, incluyendo tecnologías modernas como los vehículos eléctricos y las lámparas de alta eficiencia energética (por ejemplo, lámparas compactas fluorescentes y LEDs). La naturaleza distribuida de estas cargas introduce complejidad en el análisis de la propagación de armónicos. Por lo tanto, se necesitan herramientas más sofisticadas para investigar esta temática, sobre la base de metodologías establecidas. Este artículo presenta una revisión literaria sobre la evaluación de la distorsión armónica en las redes de distribución residencial. Para ello, se obtuvieron datos bibliográficos de las publicaciones más representativas relacionadas con el tema. A partir de estos datos, se desarrolló un nuevo método de análisis de citas para construir una red de citas directas, organizada cronológicamente. Con base en la evolución temporal de la red, se observan las líneas de investigación y las metodologías propuestas. Además, se identifican las etapas para el modelado y simulación de la propagación de armónicos y se detallan los aspectos para obtener un análisis armónico preciso, a saber, interacción armónica, diversidad, desequilibrio e incertidumbres. Finalmente, se presentan las conclusiones.

The measurement of electrical parameters through phasor measurement units in the power systems is fundamental, since the obtained data is used to estimate the state of its operation. In the present investigation the problem arises for the optimal deployment of phasor measurement units regarding restrictions of observability, redundancy and N-1 contingencies. Unit minimization considers the output of a transmission line or the failure of a phasor measurement unit and guarantees 100% observability of the power system; For the optimization mixed integer linear programming was used. The proposed algorithm was tested with the IEEE test models of 9, 14, 30 and 118 nodes., La evaluación de los parámetros eléctricos mediante unidades de medición fasorial en los sistemas de potencia es fundamental, ya que con los datos obtenidos se realiza la estimación del estado de la operación de los mismos. En la presente investigación se plantea el problema para el despliegue óptimo de unidades de medición fasorial respetando restricciones de observabilidad, redundancia y contingencias N-1. La minimización de unidades considera la salida de una línea de transmisión o la falla de una unidad de medición fasorial y garantiza el 100% de observabilidad de sistema de potencia; para la optimización se utilizó programación lineal entera mixta. El algoritmo propuesto fue probado con los modelos de prueba del IEEE de 9, 14, 30 y 118 nodos.

El objetivo del TFG es estudiar y analizar la influencia de los parámetros de diseño de las torres de alta tensión (geometría de la línea, conductores en haz,…) en el cálculo de la matriz de impedancias de la línea, observando su evolución ante variaciones de dichos parámetros. Para llevar a cabo el trabajo se utiliza el software comercial Matlab ya que dispone de una aplicación específica para realizar este tipo de cálculos. Lan honen helburua goi tentsioko dorreen diseinu parametroen (linearen geometria, eroale sorta,...) eragina ikasi eta aztertzea da linearen inpedantzia matrizearen kalkuluan, bere eboluzioa behatuz aipatutako parametroen bariazioen aurrean. Lana burutzeko Matlab software komertziala erabiltzen da mota honetako kalkuluak egiteko berariazko aplikazio bat baitu. The aim of this paper is to study and analyze the influence of the design parameters of an overhead power line (line geometry, bundle conductors,...) on the calculus of the impedance matrix of the line, observing its evolution due to variations of said parameters. The commercial software Matlab is used to carry out the work because it has a specific application to conduct these kind of calculations.

En el presente trabajo de titulación se ha realizado el análisis de la coordinación de protecciones de las líneas de transmisión de la subestación Dos Cerritos ubicada en el cantón Durán Provincia del Guayas, con las subestaciones aledañas que alimentan al 100% de dicha población. El análisis se lo realizo en el programa Etap, herramienta computacional muy útil y confiable que nos permitió obtener valores de: Demanda máxima, Demanda mínima, Corrientes de cortocircuito aplicando la norma IEC60909 y finalmente la coordinación de protecciones aplicando la norma IEC242-2001. In the present work of titulation has carried out the analysis of the coordination of protections of the lines of transmission of the substation Two Cerritos located in the canton Durán Province of the Guayas, with the nearby substations that feed 100% of this population. The analysis was performed in the Etap program, a very useful and reliable computational tool that allowed us to obtain values of: Maximum demand, Minimum demand, Short circuit currents applying the IEC60909 standard and finally the coordination of protections applying the IEC242-2001 standard

La finalidad del presente proyecto es demostrar mediante un análisis y simulación matemática el comportamiento del sistema con un bajo factor de potencia y su proceder al momento de compensar reactivamente mediante un banco de capacitores. The purpose of the present project is to demonstrate by mathematical analysis and simulation the behavior of the system with a low power factor and its behavior when reactively compensating through a capacitor bank.

Harmonic distortion in residential distribution networks is increasing due to the penetration of multiple nonlinear loads, including modern technologies such as plug-in electric vehicles and energy efficient lighting (e.g., compact fluorescent and LED lamps). The distributed nature of these loads introduces complexity in the analysis of harmonic propagation. Therefore, more sophisticated tools are needed to investigate this issue, on the basis of formerly established methodologies. This paper presents a literature review on the assessment of the harmonic distortion in residential distribution networks. To that end, bibliographic data of the most representative publications related to the topic were obtained. From these data, a novel citation analysis method was developed to construct a chronologically organized direct citation network. Based on the temporal evolution of the citation network, the aforementioned issue is presented, identifying lines of research and proposed methodologies. From the analysis of the literature review, the stages for modeling and simulating harmonic propagation are identified and described. The principal aspects to be addressed for obtaining an accurate harmonic analysis are also identified and detailed, namely, harmonic interaction, diversity, unbalance, and uncertainty. Finally, main conclusions are highlighted. La distorsión armónica en redes de distribución está aumentando debido a la penetración de múltiples cargas no lineales, incluyendo tecnologías modernas como los vehículos eléctricos y las lámparas de alta eficiencia energética (por ejemplo, lámparas compactas fluorescentes y LEDs). La naturaleza distribuida de estas cargas introduce complejidad en el análisis de la propagación de armónicos. Por lo tanto, se necesitan herramientas más sofisticadas para investigar esta temática, sobre la base de metodologías establecidas. Este artículo presenta una revisión literaria sobre la evaluación de la distorsión armónica en las redes de distribución residencial. Para ello, se obtuvieron datos bibliográficos de las publicaciones más representativas relacionadas con el tema. A partir de estos datos, se desarrolló un nuevo método de análisis de citas para construir una red de citas directas, organizada cronológicamente. Con base en la evolución temporal de la red, se observan las líneas de investigación y las metodologías propuestas. Además, se identifican las etapas para el modelado y simulación de la propagación de armónicos y se detallan los aspectos para obtener un análisis armónico preciso, a saber, interacción armónica, diversidad, desequilibrio e incertidumbres. Finalmente, se presentan las conclusiones.

Esta tesis ofrece al lector el estudio del sistema eléctrico de la empresa Cenicafé - FNC, que aporta herramientas y metodologías de análisis y simulación, para llevar a cabo un estudio básico del desempeño y comportamiento de su sistema de distribución, aportando a la mejora de la confiabilidad y disponibilidad de su suministro de energía eléctrica Abstract: This thesis presents a study of the electric system in Cenicafé - FNC Enterprise, which provides tools and methods of modeling, analysis and simulation, in order to develop a basic study of the performance of the electrical distribution system, improving the reliability and availability of the electrical power supply Maestría

Con el crecimiento de los sistemas eléctricos de potencia son cada vez más las señales a supervisar y controlar por los operadores de los centros de control de energía, es por esto que una de las habilidades más importantes en la operación es la conciencia situacional y adicionalmente un conocimiento del sistema y de prácticas en la supervisión que serán descritas a continuación con modelos descriptivos de apoyo a la toma de decisiones, que ayudaran a identificar de forma rápida las diferentes señales eléctricas del sistema, y así realizar de forma temprana acciones que permitan mantener un sistema seguro y estable dentro de los parámetros establecidos en la regulación y el código de redes. Este trabajo además presenta una descripción del funcionamiento y las actividades que se realizan en los centros de control encargados de la supervisión y el control de los sistemas de potencia, y como con aplicativos de visualización de las diferentes variables a supervisar se ayuda al operador a identificar de forma rápida las variables fuera de rango y enfocar así su atención y acciones en el control de las mismas. Los modelos propuestos se evalúan en un sistema de pruebas IEEE de 14 barras, en el cual se simulan diferentes situaciones que pueden presentarse en la operación de un sistema eléctrico de potencia. Abstract: With the growth of electric power systems, there are more and more signals to be monitored and controlled by the operators of the energy control centers, which is why one of the most important skills during the operation is the situational awareness and additionally knowledge over the system and over practices in supervision that will be described below with descriptive support models for decision making, which will help to quickly identify the different system electrical signals, and thus carry out early actions to maintain a Secure and stable system within the parameters established in the regulation and the network code. This study also presents a description of the operation and activities performed in the control centers that are responsible for the supervision and power system control, and how, with visualization applications of the different variables to be monitored, the operator can be helped in quickly identifying the variables out of range and focus their attention and actions on the control of them. The proposed models are evaluated in a standard IEEE 14 bus system, simulating different situations that may arise in the operation of an electric power system. Maestría

En este trabajo se analizan los parámetros más relevantes de un sistema eléctrico de potencia eléctrico que pueden influir en el ajuste y coordinación de la protección de pérdida de sincronismo de máquinas sincrónicas. Inicialmente se presenta el tema de la estabilidad en los sistemas eléctricos de potencia. Luego el tema de la pérdida de sincronismo en una máquina sincrónica, se presentan a continuación los conceptos básicos de la protección de pérdida de sincronismo o fuera de paso (ANSI 78) y las características operativas más usadas. En la parte principal del trabajo se realiza de manera detallada un análisis de sensibilidad en diferentes sistemas eléctricos de potencia seleccionados, donde se identifican los parámetros de la red eléctrica que influyen en el ajuste de la función de protección y se soporta este análisis por medio de estudios de estabilidad transitoria. Adicionalmente, se una metodología para la validación del ajuste, las consideraciones a tenerse en cuenta en cuanto a la coordinación con la función de protección de pérdida de campo (ANSI 40) y la función de protección distancia (ANSI 21), también se propone una metodología sencilla y fácil para la realización de pruebas de desempeño.. Los resultados obtenidos permiten concluir que es posible lograr un ajuste confiable, seguro y validado de la función de protección a partir de la identificación de los parámetros que influyen en el ajuste de la función de protección y siguiendo la metodología propuesta en este documento. Abstract: The most important parameters of an electric power system that can influence the setting and coordination of out of step protection are analyzed in this work. First, the topic of electric power systems stability is presented. Second, the issue of loss of synchronism in a synchronous machine is presented. Then, basic concepts of out of step protection (ANSI 78) and the most used operating characteristics are exposed. In the main part of this work, a detailed sensitivity analysis of several electrical parameters of the electric power system that affect the protection setting is done supported by transient stability studies. Besides, important considerations to determine preliminary protection are presented. A proposed methodology to validate the protection setting are described from the electrical analysis results for two types of operating characteristics (MHO and Polygonal). Additionally, the most important considerations that must be taken into account to coordinate the protection with loss of field protection (ANSI 40) and distance protection (ANSI 21) are presented. Finally, a simple and easy methodology for performance testing is also proposed .The results obtained indicate that it is possible to achieve a reliable, safe and validated setting from the analysis done and following and applying the methodology proposed here Maestría

Resumen: Este Trabajo Fin de Grado, titulado “DISEÑO DEL CUADRO ELÉCTRICO PRINCIPAL DE UN LPG” es un trabajo académico que, pretende mostrar el proceso de diseño de un cuadro eléctrico principal de un buque de transporte de gas licuado. Este trabajo recoge los cálculos necesarios para dimensionar tanto los embarrados como los interruptores principales que lo componen detallando la normativa y convenios internacionales existentes. Abstract: This Final Degree Project, titled "ELECTRICAL DESIGN OF THE MAIN SWITCHBOARD IN LPG SHIP" is an academic work that aims to show the design process of a main electrical panel of a ship transporting liquefied gas. This work includes the necessary calculations for sizing both the main busbars and switches that comprise detailing the rules and existing international agreements. Grado en Ingeniería Marítima

Los Sistemas SCADA a diferencia de los sistemas de tecnologías de la información comunes, son sistemas que permiten monitorear y controlar procesos de carácter crítico, como el suministro de energía eléctrica. Los sistemas SCADA se distinguen por mantener la continuidad de sus procesos, de manera indefinida, a través de la operación coordinada y confiable de distintos componentes, como los subsistemas de telecomunicaciones, las redes de datos, redundancia de servidores y equipos principales, los respaldos de energía, etc.; característica distinguida que los diferencia de otros sistemas de TI (Tecnologías de Información). Inicialmente los sistemas SCADA se crearon en ambientes aislados a los corporativos, y debido a necesidades operativas y de administración ha sido necesario permitir accesos desde otras instancias como internet para la publicación de datos, así como incorporar personal multidisciplinario para la operación del sistema, lo que involucra que estas permisiones pueden ser vulnerabilidades. Debido a que el suministro de energía eléctrica es un proceso continuo, que demanda precisión en las operaciones de control y monitoreo; en el presente trabajo se consideró evaluar las vulnerabilidades que presenta el Sistema SCADA Local de la Empresa Eléctrica Regional de Sur S.A. (EERSSA); la cual está encargada de la Generación, Distribución y Comercialización de Energía Eléctrica para las provincias de Loja y Zamora Chinchipe. En este proyecto se ejecutó una evaluación de la seguridad informática de la red de datos del sistema SCADA de la EERSSA, así como una investigación sobre las estrategias de seguridad basadas en la Norma ISO 27002; para con ello plantear propuestas dirigidas a mejorar e implantar procedimientos de seguridad informática al sistema SCADA Local de la EERSSA. SCADA systems unlike common information technology systems are systems that monitor and control critical processes, like power distribution of energy. SCADA systems are distinguished by continuity of their processes in an indefinitely manner, through coordinated and reliable operation of various components, such as telecommunications subsystems, data networks, server redundancy and key equipment, energy backup systems, etc . This is a distinguishing feature that differentiates it from other IT systems (Information Technology). Initially SCADA systems were created isolated from corporate environments, and because of operational and management needs it has been necessary to allow access from other types of connections, such as Internet for data publishing and also incorporate multidisciplinary staff to operate the system. These additional permissions can become vulnerabilities. Because the power distribution is an ongoing process that demands precision in control operations and monitoring; in this study it was considered performing an evaluation of the vulnerabilities that are present in the Local SCADA System of Empresa Electrica Regional del Sur S.A. (EERSSA); which is responsible for generation, distribution and commercializing for the provinces of Loja and Zamora Chinchipe. In this project was performed an evaluation of information security for the data network of EERSSA SCADA system, as well as an investigation of security strategies based on ISO 27002 standard; with the objective to make proposals to improve and implement security procedures to EERSSA Local SCADA system. Magíster en Telemática Cuenca

Con este documento se persigue alcanzar un entendimiento en profundidad de las bases de la regulación potencia-frecuencia en sistemas eléctricos. Para ello se estudiarán en detalle el comportamiento de las centrales de generación convencional ante perturbaciones en la demanda y/o generación y se elaborarán modelos que permitan realizar simulaciones de sistemas variados. Se empleará la herramienta Matlab- Simulink para la implementación y simulación de los modelos. Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

El diagnóstico de fallas eléctricas en líneas de transmisión a alto voltaje es una tarea compleja no solo por la cantidad de información involucrada que puede provenir de diversas fuentes como SOE, SCADA y registradores, si no también por la variabilidad misma de las fallas. Dicha complejidad impacta en la oportunidad y certeza del diagnóstico, factores particularmente importantes para el análisis en tiempo real donde rápidamente deben tomarse pautas adecuadas para el restablecimiento del sistema eléctrico de potencia. En este artículo se propone el uso de de una red neuronal con aprendizaje por regularización bayesiana y finalización temprana para la clasificación de fallas a partir de registros de osciloperturbografía provenientes de registradores de falla y se muestra su efectividad para una amplia variedad de casos de entrenamiento y validación, los cuales son obtenidos por medio de un modelo de ATP con el cual se simularon la cantidad de fallas eléctricas requeridas.

El objetivo general del trabajo es la realización del proyecto de la subestación mencionada en la parte correspondiente al sistema eléctrico de potencia y obra civil necesaria. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena

El presente informe de suficiencia está orientado a abordar el problema de la operación óptima del sistema eléctrico peruano; que, en su caso, se trata de un sistema hidrotérmico. La particularidad de este tipo de sistemas es la problemática del uso óptimo del agua almacenada en los embalses, que en el tiempo puede ser regulada para minimizar el costo de operación térmica tanto de la operación presente como de la operación futura. Cabe señalar que este tema cobra gran importancia; ya que se cuenta con recursos hidro energéticos limitados, cuyas magnitudes tienen gran incertidumbre de ocurrencia (se mantiene una tendencia de estacionalidad que no es del todo fija). Por tanto, en la labor de operar este tipo de sistemas, es necesario plantear una política óptima de descarga de los embalses para atender la demanda eléctrica de la manera más económica posible considerando la incertidumbre hidrológica que pueda presentar el sistema en su conjunto y tomando en cuenta que existe una gran dependencia entre las decisiones operativas de hoy (costo operativo inmediato) y los costos de la operación futura. Para entender esta problemática, se analizará la tarea del COES, que, como institución encargada de velar por la operación económica del sistema, utiliza ciertos modelos y mediante ellos ha planteado diversas metodologías y criterios para el uso óptimo de la energía hidráulica almacenada en los embalses. Trabajo de suficiencia profesional

El presente articulo presenta la simulación e implementación de un controlador PID, mediante el uso del software MATLAB y LabView. El proceso controlado es un sistema eléctrico de potencia a escala, el cual se encuentra operativo en los laboratorios de la Universidad Politécnica Salesiana de Cuenca. El controlador descrito tiene el objetivo de mantener fijos los valores de frecuencia y voltaje producido por un generador síncrono y un motor trifásico acoplado por sus ejes mediante una banda, ante los distintos agentes externos de perturbaciones como la variación de la carga en la red eléctrica. // This paper presents the simulation and implementation of a PID controller by using the MATLAB and LabView software. The controlled process is an Electrical Power System scale, which is operating in the laboratories of the Universidad Politécnica Salesiana of Cuenca. The controller’s purpose described is to maintain fixed the values of frequency and voltage produced by a synchronous generator and a coupled three-phase motor by their shafts by a band, to various external agents disturbances such as load variation in the power grid.

En este trabajo se propone una alternativa de control para el amortiguamiento de oscilaciones de muy baja frecuencia (0.01 Hz a 0.1 Hz) en sistemas eléctricos de potencia usando Estabilizadores de Potencia PSS’s Multibanda en un esquema de control global. Inicialmente se define el problema como un problema de estabilidad de ángulo del rotor de pequeña señal que se puede analizar con técnicas de análisis lineal en el espacio de estados. Para diseñar el lazo de control global, se utilizan dos medidas de controlabilidad y observabilidad de modos de oscilación, como son la Medida Geométrica y la Medida con Base en Residuos. Estas medidas permiten la selección de las variables de entrada y salida que mayor impacto tienen en el modo que se desea amortiguar con el controlador global. La propuesta de un esquema de control global con PSS’s Multibanda se fundamenta tecnológicamente en los Sistemas de Medición de Área Amplia WAMS. Para el ajuste de los controladores se utiliza una metodología simplificada propuesta en la Norma IEEE Std. 421-5 de 2005. Se utiliza el sistema de potencia de prueba IEEE de 2 Áreas–4 Generadores para la aplicación de la metodología de análisis propuesta y para la evaluación del desempeño del esquema de control global propuesto comparado con un esquema de control local. Como índice para cuantificar el desempeño de la estrategia de control se utiliza el amortiguamiento del modo de interés obtenido a través de un análisis modal. Los resultados obtenidos permiten concluir que es posible lograr mayor amortiguamiento del modo de Muy Baja Frecuencia con el esquema de control global, pero que es necesario profundizar en técnicas mas avanzadas de ajuste de PSS’s Multibanda para estos esquemas; por lo tanto, se recomienda avanzar en este tema como trabajo futuro / Abstract: A control alternative for damping very low frequency (0.01 Hz to 0.1 Hz) oscillations in a power system using Multiband PSS’s in a global control scheme is proposed in this work. First, the problem is defined as a small signal problem of rotor angle stability that can be analyzed using linear techniques in the state space representation. To design the global control loop, two measures of controllability and observability of oscillation modes are used: the Geometric Measure and the Residuos Measure. These measures allow the selection of input and output variables that have the greatest impact in the mode that wants to be damped with the global controller. The global control scheme proposal using Multiband PSS’s is technologically based on Wide Area Measurement Systems WAMS. A simplified methodology that is proposed in the IEEE Std Standard 421-5, 2005 is used to tune the controllers. A test power system with 2 Areas-4 Generators is used to apply the proposed analysis methodology and to evaluate the performance of the proposed global control scheme compared with a local control scheme. As an index to quantify the performance of the control strategy is used the damping, obtained through the modal analysis, for the mode under study. The results obtained indicate that it is possible to achieve greater damping of the very low frequency mode with the global control scheme, but it is necessary to study in depth more advanced techniques to tune Multiband PSS’s for these schemes; therefore, it is recommended to advance in this issue as future work. Maestría