DSpace Colección: Trabajo de integración curricularTrabajo de integración curricularhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/199122024-03-28T11:11:17Z2024-03-28T11:11:17ZPerspectivas de producción de hidrógeno verde en Ecuador : estimación en el mediano y largo plazo, de la demanda potencial de hidrógeno en Ecuador, así como también, las necesidades de generación renovable no convencional para la producción de hidrógeno verde.Jami Moposita, Jonathan Bryanhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251362023-11-21T18:30:11Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Perspectivas de producción de hidrógeno verde en Ecuador : estimación en el mediano y largo plazo, de la demanda potencial de hidrógeno en Ecuador, así como también, las necesidades de generación renovable no convencional para la producción de hidrógeno verde.
Autor: Jami Moposita, Jonathan Bryan
Director: Vásquez Miranda, Paúl Fabricio
Resumen: In this work, an investigation is carried out about the current situation of hydrogen demand in different countries, specifically, the main applications in the industrial field. The main characteristics and aspects related to consumption are described, it is analyzed and defined how green hydrogen is used in other countries, in this way a potential market in Ecuador is estimated. In the world, hydrogen exhibits different industrial applications. These alternatives, which are free of contaminants, could be included in the current energy market. This clean energy that is produced from hydrogen can be used in many industrial applications. Which would allow a future and viable economy with green hydrogen as an energy carrier. Sustainably sourced hydrogen offers multiple advantages, as it can serve as an energy source in various areas: boosting sustainable mobility without generating carbon dioxide emissions, generating heat in industry and contributing to hydrocarbon refining processes. Therefore, it is essential to carry out an early evaluation of the demand for hydrogen in Ecuador, with the purpose of reducing the carbon footprint. To determine the electrical energy required to generate hydrogen, the study is carried out through an investigation into different reliable sources of information, in this way the amount of electrical energy required to generate hydrogen can be calculated. This will depend on various factors, such as the performance of the electrolysis process, the desired amount of hydrogen and other technical factors specific to the system.
Descripción: En el presente trabajo se realiza una investigación acerca de la situación actual de la demanda de hidrógeno en distintos países, en específico, las principales aplicaciones en el ámbito industrial. Se describe las principales características y aspectos relacionados con el consumo, se analiza y define como se utiliza el hidrógeno verde en otros países, de esta forma se estima un potencial mercado en Ecuador. En el mundo, el hidrógeno exhibe diferentes aplicaciones industriales. Estas alternativas, que se encuentran libres de contaminantes, podrían ser incluidas en el mercado energético actual. Esta energía limpia que es producida a partir del hidrógeno se puede utilizar en muchas aplicaciones industriales. Lo que permitiría una economía futura y viable con el hidrógeno verde como portador de energía. El hidrógeno de origen sostenible ofrece múltiples ventajas, ya que puede servir como fuente de energía en diversas áreas: impulsar la movilidad sostenible sin generar emisiones de dióxido de carbono, generar calor en la industria y contribuir a los procesos de refinación de hidrocarburos. Por lo tanto, resulta esencial llevar a cabo una evaluación anticipada de la demanda de hidrógeno en Ecuador, con el propósito de reducir la huella de carbono. Para determinar la energía eléctrica que se requiere para generar hidrógeno, se realiza el estudio mediante una indagación en diferentes fuentes de información confiables, de esta forma se puede calcular la cantidad de energía eléctrica requerida para generar hidrógeno. Esto dependerá de diversos factores, como el rendimiento del proceso de electrólisis, la cantidad de hidrógeno deseada y otros factores técnicos específicos del sistema.2023-09-01T00:00:00ZManual básico de diseño de subestaciones y líneas de transmisión : directrices y criterios para estudios eléctricos a frecuencia fundamental de una subestación en alto y extra alto voltaje.Minda Chafla, Eduardo Gabrielhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251352024-03-18T16:39:38Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Manual básico de diseño de subestaciones y líneas de transmisión : directrices y criterios para estudios eléctricos a frecuencia fundamental de una subestación en alto y extra alto voltaje.
Autor: Minda Chafla, Eduardo Gabriel
Director: Villacís Salazar, Hugo Marcelo
Resumen: Electrical energy is a fundamental pillar in the development of a country, so optimizing the processes that allow the growth of an orderly, efficient and standardized electrical system is important. From this arises the importance of developing a manual for the design of electrical substations. high and extra high voltage and transmission lines. The preparation of a manual will seek to unify all the knowledge acquired through the bibliographic review and the experience of the actors that make the operation of the system possible. Achieving standardization in processes improves the efficiency of a company, which is why this work seeks to establish the first guidelines and directives to prepare the first design manual for high and extra high voltage electrical substations and transmission lines. This first prototype focused on the preparation of electrical studies at fundamental frequency. The first chapter establishes the objectives, scope and theoretical foundations that served as the basis for the development of the first proposal of the manual. In the second chapter, the guidelines and guidelines of the first manual for substation design are developed, it consists of the basic aspects, the parameters to be considered, the modeling of each element and the expected results. In the third chapter there is the application of the methodology developed in chapter two applied to the Topo-Culebra system in two operation scenarios. In the final part there are the conclusions and recommendations resulting from the preparation of this Curricular Integration Work.
Descripción: La energía eléctrica es un pilar fundamental en el desarrollo de un país por lo que optimizar los procesos que permitan el crecimiento de un sistema eléctrico ordenado, eficiente y estandarizado resulta importante, de esto surge la importancia de elaborar un manual para el diseño de subestaciones de alta y extra alto voltaje y líneas de transmisión. La elaboración de un manual buscará unificar todos los conocimientos adquiridos a través de la revisión bibliográfica y la experiencia de los actores hacen posible el funcionamiento del sistema. Alcanzar la estandarización en los procesos mejora la eficiencia de una empresa por lo que este trabajo busca establecer los primeros lineamientos y directrices para elaborar el primer manual de diseño de subestaciones eléctricas de alto y extra alto voltaje y líneas de transmisión. Este primer prototipo se enfocó en la elaboración de estudios eléctricos a frecuencia fundamental. En el primer capítulo se establecen los objetivos, el alcance y los fundamentos teóricos que sirvieron como base para el desarrollo de la primera propuesta del manual. En el segundo capítulo se desarrollan los lineamientos y directrices del primer manual para diseño de subestaciones, consta de los aspectos básicos, los parámetros a considerar, el modelamiento de cada elemento y los resultados esperados. En el tercer capítulo se encuentra la aplicación de la metodología elaborada en el capítulo dos aplicados al sistema Topo-Culebra en dos escenarios de operación. En la parte final se tienen las conclusiones y recomendaciones resultado de la elaboración de este Trabajo de Integración Curricular.2023-09-01T00:00:00ZGuía para el ajuste de las protecciones eléctricas de sistemas DC : guía para el ajuste de la protección diferencial de DC del convertidor y de la protección de circuito abierto de electrodos de un sistema HVDC (High-Voltage Direct Current).Cuello Chungandro, Alexis Danielhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251342024-03-18T16:28:49Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Guía para el ajuste de las protecciones eléctricas de sistemas DC : guía para el ajuste de la protección diferencial de DC del convertidor y de la protección de circuito abierto de electrodos de un sistema HVDC (High-Voltage Direct Current).
Autor: Cuello Chungandro, Alexis Daniel
Director: Pérez Yauli, Fabián Ernesto
Resumen: The purpose of this Curricular Integration Work is to propose an adjustment guide for the DC differential protection of the converter and the open circuit protection of the electrodes on the DC side of the single-pole HVDC transmission system of CIGRE, based on the best proposals of adjustment criteria identified in the available technical literature. For the validation of its correct operation, it has been decided to use the most widespread electromagnetic transient program in the world ATPDraw. Initially, CIGRE's single-pole HVDC system is modeled, to later model a fault event at the converter terminals and the opening of the electrode line. The converter DC differential protection and the electrode open circuit protection serve to counteract the mentioned events. Finally, the two protections are adjusted on the proposed DC base system, according to the best proposals of adjustment criteria identified and validated with the help of the simulation in ATPDraw software.
Descripción: El presente Trabajo de Integración Curricular tiene como finalidad proponer una guía de ajuste de la protección diferencial de DC del convertidor y de la protección de circuito abierto de electrodos en el lado de DC del sistema de transmisión HVDC monopolar de CIGRE, en base a las mejores propuestas de criterios de ajuste identificadas en la literatura técnica disponible. Para la validación de su correcto funcionamiento se ha decidido utilizar al programa de transitorios electromagnéticos más extendido en el mundo ATPDraw. Inicialmente se modela al sistema HVDC monopolar de CIGRE, para posteriormente modelar un evento de falla en bornes del convertidor y la apertura de la línea de electrodos. La protección diferencial de DC del convertidor y la protección de circuito abierto de electrodos sirven para contrarrestar los eventos mencionados. Finalmente se ajustan las dos protecciones sobre el sistema DC base planteado, en función de las mejores propuestas de criterios de ajuste identificadas y se las valida con ayuda de la simulación en el software ATPDraw.2023-09-01T00:00:00ZEstudios y diseños para la implementación de una central fotovoltaica para autoabastecimiento de energía eléctrica en el edificio de la plataforma gubernamental sur de desarrollo social : análisis normativo, estudio de demanda y dimensionamiento del proyecto de autoconsumo fotovoltaico.Arteaga Chulde, Enrique Benjamínhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251332024-03-05T19:05:18Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Estudios y diseños para la implementación de una central fotovoltaica para autoabastecimiento de energía eléctrica en el edificio de la plataforma gubernamental sur de desarrollo social : análisis normativo, estudio de demanda y dimensionamiento del proyecto de autoconsumo fotovoltaico.
Autor: Arteaga Chulde, Enrique Benjamín
Director: Zalazar Yépez, Gabriel Benjamín
Resumen: The application of new technologies focused on the use of renewable resources such as solar energy, are part of the change in energy production developed in various parts of the world and equally in our country. It is known that Ecuador is located in a geographical position that favors the use of solar resources. The Government Social platform is located south of Quito, province of Pichincha and has a global average horizontal irradiance of 5.47 kWh/m2, optimal conditions for the installation of a photovoltaic system for self-supply of the entire place.It begins with the determination of the available solar resource, the available area and based on the average demand, the sizing of the plant is carried out.photovoltaic in accordance with the provisions of regulation No. ARCERNNR 001/21. Finally, the technical analysis of the project is obtained using the PVsyst software.
Descripción: La aplicación de nuevas tecnologías enfocadas en el aprovechamiento de recursos renovables como la energía solar, forman parte del cambio de producción energética desarrolladas en varias partes del mundo y de igual forma en nuestro país. Es conocido que el Ecuador se ubica en una posición geográfica que favorece el aprovechamiento del recurso solar. La plataforma Gubernamental Social está ubicada al sur de Quito, provincia de Pichincha y cuenta con una irradiancia promedio global horizontal de 5,47 kWh/m2 condiciones óptimas para la instalación de un sistema fotovoltaico para el autoabastecimiento de todo el lugar. Se comienza con la determinación del recurso solar disponible, el área disponible y en base de la demanda promedio se procede a realizar el dimensionamiento de la central fotovoltaica acorde con lo establecido en la regulación Nro.ARCERNNR 001/21. Por último, mediante el software PVsyst se obtiene el análisis técnico del proyecto.2023-09-01T00:00:00ZDeterminación de las características de un generador sincrónico de polos salientes: característica de funcionamiento sin carca, inductancia en el eje directo e inductancia en el eje de cuadratura, mediante análisis de elementos finitos: determinación de las características del generador sincrónico mediante el análisis de elementos finitos y concatenación de flujos.Intriago Alcivar, Jonathan Bryanhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251322024-03-04T20:40:49Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Determinación de las características de un generador sincrónico de polos salientes: característica de funcionamiento sin carca, inductancia en el eje directo e inductancia en el eje de cuadratura, mediante análisis de elementos finitos: determinación de las características del generador sincrónico mediante el análisis de elementos finitos y concatenación de flujos.
Autor: Intriago Alcivar, Jonathan Bryan
Director: Valencia Arcos, Fausto Ramiro
Resumen: In the present work it is shown step by step which is the method used for the determination of the direct axis and quadrature steady state inductances of an AC power system. In this work we show step by step the method used for the determination of the direct axis and steady state quadrature inductances of a salient-pole generator using the method of calculating the generator using the method of calculating the flux concatenations or also called flux concatenations. or also called flux linkages. The design is presented from references references and modeled geometrically in the AutoCAD software, the export of the model to the FEMM software The selection of equivalent models of the synchronous machine to work quickly. the circuits present in the machine, the materials to be used, and the simulations, which resulted in and the simulations, which yield values of flux linkages to which corrections must be applied to corrections must be applied to finally be able to use that value for the calculation of the direct axis and quadrature inductances. and quadrature inductances. Keywords: Finite Elements, Inductances, Direct Axis, Quadrature Axis, FEMM, Synchronous Machine, Flux Concatenations, Discretization.
Descripción: En el presente trabajo se muestra paso a paso cual es el método utilizado para la determinación de las inductancias de eje directo y de cuadratura de estado estacionario de un generador de polos salientes haciendo uso del método de cálculo de las concatenaciones de flujo o también llamado enlaces de flujo. Se presenta el diseño tomado de referencias bibliográficas y modelado geométricamente en el software de AutoCAD, la exportación del modelo al software FEMM, La selección de modelos equivalentes de la maquina sincrónica para trabajar de forma rápida, los circuitos presentes en la máquina, los materiales a utilizar y las simulaciones, las cuales arrojan valores de enlaces de flujo a los cuales se les debe aplicar correcciones para finalmente poder utilizar ese valor para el cálculo de las inductancias de eje directo y de cuadratura. Palabras clave: Elementos Finitos, Inductancias, Eje directo, Eje de cuadratura, FEMM, Maquina Sincrónica, Concatenaciones de flujo, Discretización.2023-09-01T00:00:00ZFlujo óptimo de potencia : herramienta computacional para el cálculo de flujos óptimos de potencia en corriente alterna, considerando diferentes formulaciones matemáticas para las restricciones del problema.Llamuca Acosta, Alexander Viniciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251312024-03-18T16:30:33Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Flujo óptimo de potencia : herramienta computacional para el cálculo de flujos óptimos de potencia en corriente alterna, considerando diferentes formulaciones matemáticas para las restricciones del problema.
Autor: Llamuca Acosta, Alexander Vinicio
Director: Granda Gutiérrez, Nelson Victoriano
Resumen: In the present document corresponding to the Curricular Integration Work (TIC) a computational tool is developed using the Python programming language that allows solving the problem of the Optimal Power Flow in alternating current (OPF-AC), and it is presented a collection of information related to the problem: mathematical formulations and solution methods. The implementation of several mathematical models of OPF-AC will be carried out using the PYOMO Python library. Alternatives for modeling the restrictions of the nodal balance, limits of power flows will be considered. In addition, the OPF-AC model will be implemented considering the quadratic relaxation of the power flow restrictions. A section is presented for the proper management of the program where the user can easily select the different models of objective function, case studies. This tool is applied to the IEEE 14-Bus system and to the Ecuadorian National Interconnected System (SNI) considering two hydrological scenarios: rainy and dry, for which the results of the total generation cost, generation power and demand of the system, which are presented through graphs and tables with their respective analysis.
Descripción: En el presente Trabajo de Integración Curricular (TIC) se desarrolla una herramienta computacional, mediante el uso del lenguaje de programación de Python, que permite dar solución al problema del flujo óptimo de potencia en corriente alterna (OPF-AC), y se presenta también una recopilación de información relacionada con el problema: su formulación matemática y métodos de solución. Se realizará la implementación de varios modelos matemáticos de OPF-AC mediante el uso de la librería PYOMO de Python. Se tendrán en cuenta alternativas de modelación de las restricciones del balance nodal, límites de flujos de potencia. Además, se implementará el modelo del OPF-AC considerando la relajación cuadrática de las restricciones del flujo de potencia. Se presenta una sección para el manejo adecuado del programa donde el usuario podrá seleccionar de manera sencilla los diferentes modelos de la función objetivo, casos de estudio. Esta herramienta es aplicada al sistema de prueba IEEE de 14 barras y al Sistema Nacional Interconectado (SNI) ecuatoriano considerando dos escenarios hidrológicos: lluvioso y seco, para los cuales se obtienen: el costo total de generación, la potencia de generación y la demanda del sistema, que son presentados mediante gráficas y tablas con sus respectivos análisis.2023-09-01T00:00:00ZEstudios y diseños para la implementación de una central fotovoltaica para autoabastecimiento de energía eléctrica en el edificio plataforma gubernamental sur de desarrollo social : análisis de costos, económico – financiero y paridad de red del proyecto de autoconsumo fotovoltaico.Sangucho Chuquitarco, Mario Paulhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251302024-03-18T16:44:19Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Estudios y diseños para la implementación de una central fotovoltaica para autoabastecimiento de energía eléctrica en el edificio plataforma gubernamental sur de desarrollo social : análisis de costos, económico – financiero y paridad de red del proyecto de autoconsumo fotovoltaico.
Autor: Sangucho Chuquitarco, Mario Paul
Director: Salazar Yépez, Gabriel Benjamín
Resumen: In the present work, we will carry out an economic-financial analysis to evaluate the feasibility of installing a photovoltaic plant in the South Government Platform for Social Development building. As part of this analysis, we carry out a technical visit to the building to collect the necessary data and thus adequately size the project. Once the relevant data was obtained, we proceeded to quote the necessary equipment for the photovoltaic plant using reliable sources. This will allow us to perform a more precise and detailed analysis. In addition, we investigated various bibliographic sources to determine the best way to calculate economic indicators such as Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Energy Rate of Return (TERI) and Incremental Internal Rate of Return (INR). We also become familiar with the Levelized Cost of Energy (LCOE) calculation methods. Finally, using the sizing data, the investment costs and the equations corresponding to the economic indicators, we make the respective calculations and analyze the results obtained. For the calculation of the LCOE, we identified the most appropriate method, which considers the largest number of relevant variables. This method will be essential for the analysis of ""Network Parity. In summary, this work focuses on carrying out an exhaustive and detailed analysis, based on concrete data and reliable methods, to evaluate the economic feasibility of installing a photovoltaic plant in the South Government Platform for Social Development building.
Descripción: En el presente trabajo, llevaremos a cabo el análisis económico-financiero para evaluar la viabilidad de instalar una central fotovoltaica en el edificio Plataforma Gubernamental Sur de Desarrollo Social. Como parte de este análisis, realizamos una visita técnica al edificio para recopilar datos necesarios y así dimensionar adecuadamente el proyecto. Una vez obtenidos los datos relevantes, procedimos a cotizar los equipos necesarios para la central fotovoltaica utilizando fuentes confiables. Esto nos permitirá realizar un análisis más preciso y detallado. Además, investigamos diversas fuentes bibliográficas para determinar la mejor forma de calcular indicadores económicos como el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa de Retorno Energético (TERI), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y la Tasa Interna de Retorno Incremental (INR). También nos familiarizamos con los métodos de cálculo del Costo Nivelado de Energía (LCOE). Finalmente, utilizando los datos del dimensionamiento, los costos de inversión y las ecuaciones correspondientes a los indicadores económicos, realizamos los respectivos cálculos y analizamos los resultados obtenidos. Para el cálculo del LCOE, identificamos el método más adecuado, que considera la mayor cantidad de variables relevantes. Este método será fundamental para el análisis de la ""Paridad de Red. En resumen, este trabajo se enfoca en realizar un análisis exhaustivo y detallado, basado en datos concretos y métodos confiables, para analizar la factibilidad económica de instalar una planta fotovoltaica en el edificio Plataforma Gubernamental Sur de Desarrollo Social."2023-09-01T00:00:00ZPerspectivas de generación de energía eléctrica con bio-metano a partir de desechos orgánicos (verduras) : realizar una investigación de las capacidades, tipos de tecnologías, modelación de la operación, disponibilidad en el mercado ecuatoriano, precios y demás características, de micro generadores a gas natural capaces de usar, como combustible, el gas biometano producido a partir de desechos de verduras.Suquillo Tipán, Luis Alexanderhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251292024-03-18T16:27:08Z2023-03-01T00:00:00ZTítulo: Perspectivas de generación de energía eléctrica con bio-metano a partir de desechos orgánicos (verduras) : realizar una investigación de las capacidades, tipos de tecnologías, modelación de la operación, disponibilidad en el mercado ecuatoriano, precios y demás características, de micro generadores a gas natural capaces de usar, como combustible, el gas biometano producido a partir de desechos de verduras.
Autor: Suquillo Tipán, Luis Alexander
Director: Vázquez Miranda, Paúl Fabricio
Resumen: The present work is an investigation of electricity generation with bio-methane from organic waste (vegetables), due to this, the different technologies for electricity generation and its different operating characteristics must be analyzed, for which the following considerations will be taken into account: the study of biomass, micro-generator technologies and the different prices. Based on the above, the biomass technology is studied in depth in order to understand how bio-methane is obtained, and then analyze the different technologies of both biodigesters and micro-generators.
Descripción: El el presente trabajo se realiza la investigación de la generación eléctrica con bio-metano a partir de desechos orgánicos (verduras), debido a esto se debe analizar las diferentes tecnologías para la generación eléctrica y sus diferentes características de operación, por lo cual se va a tomar las siguientes consideraciones sobre: el estudio de la biomasa, tecnologías de micro generadores y los diferentes precios. En base o la anterior, se estudia a prundidad la tecnología de la biomasa a fin de comprender como se obtiene el bio-metano, para posteriormente analizar las diferentes tecnologías tanto de biodigestores como de micro generadores.2023-03-01T00:00:00ZGeneración distribuida: oportunidades y condiciones para su desarrollo en el Ecuador : análisis de los efectos de la aplicación de la normativa vigente en el ecuador, con enfoque en los clientes residenciales.Chango Guano, Danny Xavierhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251282024-03-18T16:25:44Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Generación distribuida: oportunidades y condiciones para su desarrollo en el Ecuador : análisis de los efectos de la aplicación de la normativa vigente en el ecuador, con enfoque en los clientes residenciales.
Autor: Chango Guano, Danny Xavier
Director: Cadena Mosquera, José Medardo
Resumen: This work is a research on the current situation and the results obtained by the application of the regulations that have been issued to encourage the incorporation of non-conventional renewable energies in Ecuador, specifically under the Distributed Generation (DG) scheme. This consists of the installation of small or medium capacity power plants that use non-conventional renewable energies as their primary energy source, with the objective of producing electricity at the point where the demand is located or very close to it. The analysis covers a review of the regulatory issues, including a study of the laws, rules and regulations in force in Ecuador, and their impact on the financial viability of this type of projects, with a focus on residential customers. The analysis allows the identification of aspects contemplated in the regulations, or gaps in the regulations, which could constitute barriers that do not allow an adequate development of DG in our country. For this purpose, a financial analysis based on typical installations will be carried out to determine the feasibility of installing photovoltaic panels for residential customers, with a demand range that goes from medium to high and very high consumptions.
Descripción: Este trabajo es una investigación sobre la situación actual y los resultados obtenidos por efecto de la aplicación de la normativa que se ha emitido para incentivar la incorporación de energías renovables no convencionales (ERNC) en el Ecuador, específicamente bajo la modalidad de Generación Distribuida (GD), que consiste en la instalación de centrales de pequeña o mediana capacidad que usan como fuente de energía primaria, las denominadas ERNC, con el objetivo de producir la energía eléctrica en el punto donde seencuentra la demanda o muy cerca de ésta. El análisis incluye una revisión de los aspectos normativos que abarca un recorrido por las leyes, reglamentos y regulaciones que están vigentes en el Ecuador, y su incidencia en la viabilidad financiera de este tipo de proyectos, con un enfoque en los clientes residenciales. Este análisis permite identificar aspectos contemplados en la normativa, o bien vacíos de la normativa, que podrían constituir barreras que no permiten un adecuado desarrollo de la GD en nuestro país. Para el efecto, se realizará el análisis financiero basado en instalaciones tipo, que permite determinar la viabilidad de la instalación de paneles fotovoltaicos para clientes residenciales, con un rango de demandas que van desde consumos considerados medios, hasta altos y muy altos consumos.2023-09-01T00:00:00ZDespacho hidrotérmico de corto plazo : herramienta computacional, en lenguaje python, para la solución del despacho hidrotérmico a corto plazo considerando la red eléctrica mediante aproximación dc con y sin pérdidas.Vásconez Escobar, Andrés Nicoláshttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251272024-03-18T16:50:10Z2023-08-01T00:00:00ZTítulo: Despacho hidrotérmico de corto plazo : herramienta computacional, en lenguaje python, para la solución del despacho hidrotérmico a corto plazo considerando la red eléctrica mediante aproximación dc con y sin pérdidas.
Autor: Vásconez Escobar, Andrés Nicolás
Director: Granda Gutiérrez, Nelson Granda
Resumen: In the present work, a computational tool was developed in Python to address the shortterm hydrothermal dispatch problem in electrical systems, considering network losses. The developed tool engages in optimizing short-term operational planning. The primary goal is to minimize the daily operational costs of thermal power plants, which encompass expenses related to fuels, as well as start-up and shutdown processes. The tool implements two loss calculation methods: the method of distributed slack buses and the iterative method with AC flow. The tool was evaluated on the IEEE 14-bus test system and the Ecuadorian National Interconnected System (SNI), using data provided by CENACE. For the SNI case, data from both the rainy and dry hydrological seasons were utilized. In each of the case studies, production cost function, generation profile, losses, and the execution time of the computational tool were compared. The results reveal the optimal power generated by the power plants to minimize energy dispatch costs, and these outcomes are presented through graphs and tables.
Descripción: En el presente trabajo se desarrolló una herramienta computacional en Python para abordar el problema de despacho hidrotérmico de corto plazo en sistemas eléctricos, considerando pérdidas en la red. La herramienta que se desarrolló aborda la tarea de optimización de la planificación operativa a corto plazo. El objetivo principal es minimizar la función de costos diarios operativos de las centrales térmicas, que incluye los gastos relacionados con los combustibles, así como los procesos de encendido y apagado. La herramienta implementa dos métodos de cálculo de pérdidas: método de cargas ficticias distribuidas y el método iterativo con flujo AC. La herramienta se evaluó en el sistema de prueba IEEE de 14 barras y en el Sistema Nacional Interconectado del Ecuador (SNI), utilizando datos proporcionados por CENACE. Para el caso del SNI se utilizaron datos tanto de la temporada hidrológica lluviosa como de la seca. En cada uno de los casos de estudio se compararon la función de costos de producción, el perfil de generación, las pérdidas y el tiempo de ejecución de la herramienta computacional. Los resultados muestran la potencia óptima generada por las centrales para minimizar costos de despacho de energía y dichos resultados se presentan a través de gráficos y tablas.2023-08-01T00:00:00ZDiseño y construcción de compensación inductiva para modelos de líneas de extra alto voltaje del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia : diseño y construcción de módulos de compensación inductiva para la línea de transmisión de escala sin transposición.Navarrete Cumbal, Anghelo Sebastianhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251262024-03-18T16:41:56Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Diseño y construcción de compensación inductiva para modelos de líneas de extra alto voltaje del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia : diseño y construcción de módulos de compensación inductiva para la línea de transmisión de escala sin transposición.
Autor: Navarrete Cumbal, Anghelo Sebastian
Director: Játiva Ibarra, Jesús Amado
Resumen: Within the scope of this project, the primary objective is the comprehensive investigation of the representation of extra-high-voltage (EHV) power lines, with a specific emphasis on the electromagnetic and electrostatic phenomena inherent in 500 kV transmission lines. To fulfill this objective, the project entails the intricate process of designing and constructing two three-phase inductive compensation modules. These modules play a pivotal role in mitigating the capacitive effects within the scaled model, which operates at 220 V and 5 kVA, meticulously mirroring the operating conditions of the 500 kV non-transposed transmission line, Coca Codo Sinclair – El Inga. The determination of the appropriate power value for compensating the line model hinges upon the pre-existing compensation mechanisms in the actual 500 kV Coca Codo Sinclair – El Inga transmission line. This determination is facilitated through the application of a conversion factor and substantiated by extensive simulations executed within the DIgSILENT Power Factory software. With the compensation powers ascertained, the subsequent step involves the meticulous determination of electrical and physical parameters essential for the construction of two specialized modules. These modules are thoughtfully configured, comprising a bank of single-phase inductors. They are strategically connected both at the midpoint and the terminal point of the non-transposed line model within the confines of the Physical Laboratory of Electric Power Systems (LFSEP). The construction of the coils is executed with precision, meticulously adhering to the design values that have been diligently identified. These coils are subsequently incorporated into the two modules of the non-transposed transmission line models resident within LFSEP. To validate the electrical parameters of the inductive compensation modules and to assess their operational efficacy, rigorous steady-state tests are undertaken. These tests serve as the cornerstone for a comprehensive comparative analysis, ultimately culminating in the formulation of substantive conclusions regarding the practical implementation of this sophisticated equipment within the laboratory environment.
Descripción: Dentro del proyecto se busca estudiar la representación de líneas de extra alto voltaje, especialmente los fenómenos electromagnéticos y electroestáticos de las líneas de transmisión de 500 kV. Para eso dentro de este trabajo se realiza el diseño y la construcción de dos módulos trifásicos de compensación inductiva que permiten reducir el efecto capacitivo del modelo a escala a 220 V y 5 kVA de la línea de transmisión no transpuesta Coca Codo Sinclair – El Inga de 500 kV. En base a la compensación existente de la línea real Coca Codo Sinclair – El Inga de 500 kV, y haciendo uso de un factor de conversión, se determina el valor de potencia adecuado para compensar el modelo de línea, apoyado en simulaciones realizadas en el software Power Factory de DIgSILENT. Con las potencias de compensación se determinan los parámetros eléctricos y físicos para la construcción de dos módulos conformados por un banco de inductores monofásicos, los cuales se conectan tanto a la mitad como al final del modelo de línea no transpuesta del Laboratorio Físico de Sistemas Eléctricos de Potencia LFSEP. Se realiza la construcción de las bobinas en base a los valores de diseño encontrados y se implementan en los dos módulos de los modelos de línea de transmisión no transpuesta del LFSEP. Para comprobar los valores de los parámetros eléctricos de los módulos de compensación inductiva, así como su funcionamiento, se realizan pruebas en estado estacionario. Con esto se realiza un análisis comparativo, llegando a conclusiones de la implementación del equipo en el laboratorio.2023-09-01T00:00:00ZModelo de reguladores de velocidad y turbinas implementados en el grupo motor generado del laboratorio físico de sistemas eléctrico de potencia : características estáticas y dinámicas del modelo de regulador de velocidad y turbina de vapor del grupo motor-generadorManjarrez Campaña, Andres Fabriciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251252024-03-18T16:36:58Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Modelo de reguladores de velocidad y turbinas implementados en el grupo motor generado del laboratorio físico de sistemas eléctrico de potencia : características estáticas y dinámicas del modelo de regulador de velocidad y turbina de vapor del grupo motor-generador
Autor: Manjarrez Campaña, Andres Fabricio
Director: Játiva Ibarra, Jesús Amado
Resumen: In the Physical Laboratory of Electrical Power Systems of the National Polytechnic School there is a 10 HP, 1200 rpm, 220 V and 60 Hz motor generator group together with a GOV model speed regulator, which is made up of hardware and software. The present project is carried out with the objective of obtaining the static and dynamic characteristics of the motor-generator group operating as a steam thermal power plant nonreheat, including the behavior of the turbine, for which the transfer function of the turbine is incorporated into the model previously entered into the GOV card. To achieve the aforementioned, it is essential to understand the operation of the entire system, especially the speed regulator, in addition to that, a block model is created in Matlab of the DC motor, the transfer functions of the speed controller and the turbine are defined, then, using the Matlab ""tuned"" function, the parameters of the transfer functions are tuned so that the DC motor behaves like a steam turbine, since the appropriate behavior is obtained by simulation. With the help of the Waijung library, the developed software is loaded onto the GOV's STM32F407G card. Once this has been done, tests are carried out on the system made up of the motor-generator group and the speed regulator to obtain the static and dynamic characteristics of the complete system, behaving like a steam thermal power plant nonreheat. The characteristics obtained are: inertia, statism, damping, response times and dead band. The tests carried out to obtain the aforementioned static and dynamic characteristics are: no-load test, abrupt disconnection of a representative load, speed decay, connection and disconnection of small load steps.
Descripción: En el Laboratorio Físico de Sistemas Eléctricos de Potencia de la Escuela Politécnica Nacional se encuentra el grupo motor generador de 10 HP, 1200 rpm, 220 V y 60 Hz en conjunto con un modelo de regulador de velocidad GOV, mismo que está constituido por hardware y software. El presente proyecto se realiza con el objetivo de obtener las características estáticas y dinámicas del grupo motor generador funcionando como una central térmica a vapor sin recalentamiento, incluyendo el comportamiento de la turbina, para lo cual se incorpora la función de transferencia de la turbina al modelo previamente ingresado en la tarjeta del GOV. Para conseguir lo antes mencionado es indispensable entender el funcionamiento de todo el sistema en especial del regulador de velocidad, además de eso, se crea un modelo en bloques en Matlab del motor DC, se definen las funciones de transferencia del regulador de velocidad y de la turbina, después mediante la función “tuned” de Matlab se sintonizan los parámetros de las funciones de transferencia para que el motor DC se comporte como una turbina a vapor, ya que se obtiene el comportamiento adecuado por simulación. Con ayuda de la biblioteca Waijung se carga el software desarrollado a la tarjeta STM32F407G del GOV. Realizado lo anterior se ejecutan pruebas al sistema conformado por el grupo motor generador y el regulador de velocidad para obtener las características estáticas y dinámicas del sistema completo comportándose como una central térmica a vapor sin recalentamiento. Las características obtenidas son: inercia, estatismo, amortiguamiento, tiempos de respuesta y banda muerta. Las pruebas realizadas para obtener las características estáticas y dinámicas antes mencionadas son: prueba en vacío, desconexión abrupta de una carga representativa, decaimiento de la velocidad, conexión y desconexión de pequeños pasos de carga.2023-09-01T00:00:00ZDespacho hidrotérmico de corto plazo : herramienta computacional, en lenguaje python, para la solución del despacho hidrotérmico de corto plazo considerando la red eléctrica.Párraga Pico, Kevin Davidhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251172023-11-17T20:40:19Z2023-08-01T00:00:00ZTítulo: Despacho hidrotérmico de corto plazo : herramienta computacional, en lenguaje python, para la solución del despacho hidrotérmico de corto plazo considerando la red eléctrica.
Autor: Párraga Pico, Kevin David
Director: Granda Gutiérrez, Nelson Granda
Resumen: In this curricular integration work a computational tool is developed, in Python language, for the solution of the Short-Term Hydrothermal Dispatch problem (DHT-CP) considering the electrical network in power systems. For the calculation of active power losses in the electrical network, AC power flow is used. The mathematical formulation of the technical and non-technical constraints of the problem is included. Two methods are implemented in the computational tool for the calculation of the power generated by hydroelectric power plants. The computational tool is applied to the IEEE 14-bus system and the Ecuadorian National Interconnected System (SNI); for the SNI two study cases are studied according to its hydrology: dry season and rainy season. The tool provides optimal results for the power generated by each power plant as a function of time, where the objective is to minimize the generation costs of the thermal power plants; in the program the different restrictions of the problem can be activated or deactivated and the results are shown graphically and reported in tables in Excel format.
Descripción: En el presente trabajo de integración curricular se desarrolla una herramienta computacional, en lenguaje Python, para la solución del problema del Despacho Hidrotérmico de Corto Plazo (DHT-CP) considerando la red eléctrica en sistemas eléctricos de potencia. Para el cálculo de las pérdidas de potencia activa en la red eléctrica se usa flujo de potencia AC. Se incluye la formulación matemática de las restricciones técnicas y no técnicas del problema. En la herramienta computacional se implementan dos métodos para el cálculo de la potencia generada por las centrales hidroeléctricas. La herramienta computacional se aplica a los sistemas IEEE de 14 barras y Sistema Nacional Interconectado Ecuatoriano (SNI); para el SNI se estudian dos casos de estudio según su hidrología: la temporada seca y la temporada lluviosa. La herramienta entrega resultados óptimos para la potencia generada por cada central en función del tiempo, donde como objetivo se tiene que minimizar los costos de generación de las centrales térmicas; en el programa se pueden activar o desactivar las diferentes restricciones del problema y los resultados se muestran gráficamente y se reportan en tablas en formato Excel.2023-08-01T00:00:00ZDiseño de sistemas de puesta a tierra utilizando electrodos químicos : utilización de programas de solución de ecuaciones con el método de elementos finitos fem para la inclusión de electrodos químicos en el diseño de sistemas de puesta a tierra.Valencia Lomas, Steven Franciscohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/251162023-11-17T20:33:12Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Diseño de sistemas de puesta a tierra utilizando electrodos químicos : utilización de programas de solución de ecuaciones con el método de elementos finitos fem para la inclusión de electrodos químicos en el diseño de sistemas de puesta a tierra.
Autor: Valencia Lomas, Steven Francisco
Director: Otero Valladares, Patricia Elizabeth
Resumen: This component presents a simulation and design guide for grounding systems, specifically, systems that contain chemical electrodes. The simulation is carried out in the ANSYS-Workbench computer program, and it starts with obtaining field measurements of the soil resistivity and the grounding resistance of several case studies. Subsequently, geometric models of the active electrodes and the soil are created using the AutoCAD computer program, this is achieved from the technical specifications of the electrodes and for the soil model from field measurements and using the ETAP computer program to determine the apparent resistivity of a two-layer soil model. Given geometric models of the grounding system, they are loaded into ANSYS, edge and load conditions are applied, and the system is subjected to a short-circuit current of a predetermined value. Using the finite element method, ANSYS obtains values resulting from electrical potentials and heat losses. From the simulation results, in the first instance, a fixed resistivity value of the graphite electrode is established, this is necessary due to the varying manufacturing methods of these electrodes, which result in the absence of representative resistivity value for this element. Applying the same short-circuit current, new results are obtained, to subsequently validate the study cases and interpret the results obtained for grounding resistance and evaluate the grounding system under the IEEE std 80 standard, the values of step and touch voltages. Finally, a guide is presented in the form of a flowchart, which will facilitate the design of grounding systems applying the ANSYS and ETAP computer programs.
Descripción: Este componente presenta de una guía de simulación y diseño de sistemas de puesta a tierra (SPT), en específico, sistemas que contienen electrodos químicos. La simulación se realiza en el programa computacional ANSYS-Workbench y se parte de la obtención de mediciones en campo de la resistividad del suelo y de la resistencia de puesta a tierra de varios casos de estudio. Posteriormente, se realizan los modelos geométricos de los electrodos activos y del suelo en el programa computacional AutoCAD, esto se logra a partir de las especificaciones técnicas de los electrodos y para el modelo del suelo a partir de las mediciones en campo y el uso del programa computacional ETAP para determinar la resistividad aparente de un modelo de suelo de dos capas. Determinados los modelos geométricos del SPT estos se cargan en ANSYS, aplicando condiciones de borde y carga, se los somete a una corriente de cortocircuito de un valor determinado. Mediante el método de elementos finitos ANSYS obtiene valores resultantes de potenciales eléctricos y perdidas de calor. De los resultados de la simulación se establece, en primera instancia, un valor fijo de resistividad del electrodo de grafito, pues debido a la diversa forma de fabricación de estos electrodos no se cuenta con un valor representativo de resistividad de este elemento como tal. Aplicando la misma corriente de cortocircuito se obtienen nuevos resultados, para posteriormente validar los casos de estudio e interpretar los resultados obtenidos de resistencia de puesta a tierra y evaluar los SPT bajo la norma IEEE std 80 los valores de voltajes de paso y toque. Finalmente se presenta una guía en forma de diagrama de flujo que permitirá el diseño de sistemas de puesta a tierra aplicando los programas computacionales ANSYS y ETAP.2023-09-01T00:00:00ZPropuesta de una metodología de cálculo del costo variable de producción de centrales hidroeléctricas : investigación bibliográfica y documental respecto de metodología de cálculo de costos variables de producción en centrales de generación hidroeléctrica.Chavez Benavidez, Ronald Paulhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250922023-11-15T20:45:56Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Propuesta de una metodología de cálculo del costo variable de producción de centrales hidroeléctricas : investigación bibliográfica y documental respecto de metodología de cálculo de costos variables de producción en centrales de generación hidroeléctrica.
Autor: Chavez Benavidez, Ronald Paul
Director: Salazar Yépez, Gabriel Benjamín
Resumen: In the Curricular Integration Work (TIC) develops an investigation and a methodology for the calculation of variable production costs (CVP) for the hydroelectric power plants of Ecuador, with the purpose of establishing an improvement in the accounting of the companies that manage the hydroelectric power plants and have a more optimal decision making. It will be detailed in the investigation on the different elements, components, operation and the variable costs of production of different countries for electric power plants, focused on hydropower technology with the purpose of obtaining a calculation method that is adapted to the hydroelectric power plants of Ecuador with different sizes according to the administrative classification. The current values of the variable production costs are presented to make a comparison on whether the current value established and the method proposed by the ARCERNNR are viable for the different hydroelectric plants with respect to the proposed methodology of this work.
Descripción: En el Trabajo de Integración Curricular (TIC) se presenta la investigación y se esboza una metodología para el cálculo de costos variables de producción (CVP) dirigido a las centrales hidroeléctricas del Ecuador, con la finalidad de establecer una mejora en la contabilidad de las empresas que manejan las centrales hidroeléctricas y tener una toma de decisiones más optima. Se detallará en la investigación sobre los diferentes elementos, componentes, funcionamiento y sobre todo los costos variables de producción de diferentes países para centrales de energía eléctrica, principalmente la de tecnología hidráulica con la finalidad de obtener un método de cálculo que se adecue a las centrales hidroeléctricas del Ecuador de distinto tamaño según la clasificación administrativa. Se presenta los valores actuales de los costos variables de producción para realizar una comparación sobre si el valor actual establecido y el método propuesto por la ARCERNNR son viables para las distintas centrales hidroeléctricas respecto a la propuesta de la metodología del presente trabajo.2023-09-01T00:00:00ZDiseño de prototipos de sistemas fotovoltaicos autonomos para uso en aplicaciones de acuicultura : diseño de un prototipo de sistema de generación fotovoltaico autonomo para operación de un aireador tipo inyeccion por helice.Corella Logacho, David Rolandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250602023-11-10T18:33:43Z2023-09-01T00:00:00ZTítulo: Diseño de prototipos de sistemas fotovoltaicos autonomos para uso en aplicaciones de acuicultura : diseño de un prototipo de sistema de generación fotovoltaico autonomo para operación de un aireador tipo inyeccion por helice.
Autor: Corella Logacho, David Rolando
Director: Otero Valladares, Patricia Elizabeth
Resumen: In this document, we explore the possibility of using a standalone photovoltaic system instead of relying on the grid or a diesel generator to power a propeller-type aerator used in aquaculture for oxygenation. This activity holds significant economic importance in the country. To achieve this, we start by conducting thorough bibliographic research on aeration processes in aquaculture and the guidelines for designing standalone photovoltaic systems. Next, we proceed to design the photovoltaic system, carefully sizing the necessary equipment to meet the energy demand of the load. Finally, with the system parameters defined, we conduct a comprehensive financial analysis to assess the economic feasibility of investing in the photovoltaic project. We use the levelized cost of energy of the designed system, the price of grid electricity, and the cost of generating energy using diesel as references to determine its viability.
Descripción: Este documento explora la viabilidad de utilizar un sistema fotovoltaico autónomo en lugar de depender de la energía de la red eléctrica o de un generador a diésel, con el propósito de proporcionar energía eléctrica a un aireador de tipo hélice empleado en el proceso de oxigenación en la acuicultura. Tomando en cuenta que, esta actividad reviste de importancia económica a nivel nacional. Para ello en primera instancia, se realiza la investigación bibliográfica respectiva sobre el proceso de aireación en la acuicultura y los lineamientos para el diseño de sistemas fotovoltaicos autónomos. Posteriormente se realiza el diseño del sistema fotovoltaico con el respectivo dimensionamiento de los equipos necesarios para cumplir con la demanda de energía de la carga. Finalmente, una vez definidos los parámetros del sistema, se lleva a cabo el análisis financiero respectivo para comprobar la viabilidad económica de realizar la inversión en el proyecto fotovoltaico tomando como referencia el costo nivelado de energía del sistema diseñado, el precio de la energía eléctrica de la red y el precio de generar energía empleando diésel.2023-09-01T00:00:00ZAnálisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico puro en comparación de un sistema termo-solar fotovoltaico para autoabastecimiento de usuarios residenciales : Análisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema mixto termo-solar fotovoltaico para el autoabastecimiento eléctrico y de ACS de un usuario residencial.Taipe Aguayo, Carlos Eduardohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250022023-11-07T17:38:13Z2023-11-11T00:00:00ZTítulo: Análisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico puro en comparación de un sistema termo-solar fotovoltaico para autoabastecimiento de usuarios residenciales : Análisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema mixto termo-solar fotovoltaico para el autoabastecimiento eléctrico y de ACS de un usuario residencial.
Autor: Taipe Aguayo, Carlos Eduardo
Director: Gavela Guamán, Ximena Patricia
Resumen: Developing countries in recent years have shown significant interest in the development of renewable energy. Ecuador has not been the exception and in recent years it has undertaken different actions aimed at diversifying the energy matrix, which has been extended not only to large-scale projects, but also to small-scale projects, thus allowing residential users can install and operate projects for energy self-sufficiency, based on renewable and clean energy, such as photovoltaics. Under this precept, this Curricular Integration Work is presented, which aims to analyze the technical-financial feasibility of installing a hybrid system for the supply of electricity and domestic hot water (ACS), for a residential user of stratum A1. The system will be connected to the grid, and will be basically structured with hybrid solar panels, which, although they are a new technology in the country, provide higher performance compared to traditional photovoltaic panels. The work is structured as follows: chapter one addresses theoretical aspects of hybrid energy production systems, as well as the review of the regulatory framework for the development of micro generation plants in the country. Chapter two covers the design and sizing of a hybrid system under the criteria of the ARCERNNR 001/21 regulation and the NEC standard, in addition to the comparison of the two systems (photovoltaic and hybrid) as a part of the same project. For the validation of the design, it is evaluated in the PvSyst and T*SOL software.
Descripción: Los países en desarrollo en los últimos años han mostrado un importante interés por el desarrollo de las energías renovables. Ecuador no ha sido la excepción y en los últimos años ha emprendido diferentes acciones encaminadas hacia la diversificación de la matriz energética, que se ha extendido no solo a proyectos de gran escala, sino además, a proyectos de pequeña escala, permitiendo así que usuarios de tipo residencial, puedan instalar y operar proyectos para autoabastecimiento energético, basados en energías renovables y limpias, como la fotovoltaica. Bajo este precepto, se presenta este Trabajo de Integración Curricular, que tiene como objetivo analizar la factibilidad técnica - financiera de la instalación de un sistema híbrido para el abastecimiento de electricidad y agua caliente sanitaria (ACS), para un usuario de tipo residencial de estrato A1. El sistema se conectará a la red, y estará estructurado básicamente de paneles solares híbridos, los cuales, si bien son una tecnología nueva en el país, brindan mayor rendimiento en comparación de los paneles fotovoltaicos tradicionales. El trabajo está estructurado de la siguiente manera: el capítulo uno aborda aspectos teóricos de los sistemas híbridos de producción energética, así como la revisión del marco regulatorio para el desarrollo de microcentrales de generación en el país. El capítulo dos abarca el diseño y dimensionamiento de un sistema híbrido bajo los criterios de la regulación ARCERNNR 001/21 y la norma NEC, además se realiza la comparación de los dos sistemas (fotovoltaico y híbrido), mismos que son Trabajos de Integración Curricular que forman parte de un mismo proyecto. Para la validación del diseño se evalúa en el software PvSyst y T*SOL.2023-11-11T00:00:00ZDeterminación de las características de un generador sincrónico de polos salientes: característica de funcionamiento de carga, inductancia en el eje directo e inductancia en el eje de cuadratura, mediante el análisis de elementos finitosAlcivar Lucas, Darwin Armandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250012023-11-07T17:29:59Z2023-11-11T00:00:00ZTítulo: Determinación de las características de un generador sincrónico de polos salientes: característica de funcionamiento de carga, inductancia en el eje directo e inductancia en el eje de cuadratura, mediante el análisis de elementos finitos
Autor: Alcivar Lucas, Darwin Armando
Director: Valencia Arcos, Fausto Ramiro
Resumen: The calculation of the inductance of a generator is essential for analysis and design. This in order not to carry out destructive tests for the windings in the laboratories. The magnetic energy method is applied in which the finite element calculation is performed in the FEMM software, the magnetic energy is flowing in the windings and the air gap. This study aims to calculate the inductance that are characteristic of a generator.The calculations are made by applying geometric principles of the generator that are developed in the AutoCAD software. The generator data was taken from a literature devoted to design.The results obtained by applying the method of magnetic energy in a generator give us a clarification of the magnetic fluxes that it has in each part of the generator by presenting a mobile part that is the rotor and the edge conditions, the magnetic fluxes are for the direct and quadrature axis in order to calculate the inductance of each. These values are expected to provide one more alternative to obtain this parameter for the design.
Descripción: El cálculo de la inductancia de un generador es fundamental para el análisis y el diseño. Esto con fin de no realizar pruebas destructivas para los devanados en los laboratorios. Se aplica el método de la energía magnética en la cual se realiza el cálculo por elementos finitos en el software de FEMM, la energía magnética se encuentra fluyendo en los devanados y el aire del entrehierro. Este estudio tiene como objetivo el cálculo de la inductancia que son características de un generador.Los cálculos se realizan aplicando principios geométricos del generador que se desarrollan en el software AutoCAD. Los datos del generador se tomaron de una literatura que se dedica al diseño.Los resultados obtenidos al aplicar el método de la energía magnética en un generador nos dan una aclaración de los flujos magnéticos que tiene en cada parte del generador al presentar una parte móvil que es el rotor y las condiciones de borde, los flujos magnéticos son para el eje directo y de cuadratura con el fin de calcular la inductancia de cada uno. Se espera que estos valores den una alternativa más para la obtención de este parámetro para el diseño.2023-11-11T00:00:00ZGuía para el ajuste de las protecciones eléctricas de sistemas DC : Guía para el ajuste de la protección de sobrecorriente de fallas a tierra y de la protección de sobrevoltaje de la linea DC de un sistema HVDC.Pullotasig Lema, Jorge Alexanderhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/250002023-11-07T17:11:39Z2023-11-11T00:00:00ZTítulo: Guía para el ajuste de las protecciones eléctricas de sistemas DC : Guía para el ajuste de la protección de sobrecorriente de fallas a tierra y de la protección de sobrevoltaje de la linea DC de un sistema HVDC.
Autor: Pullotasig Lema, Jorge Alexander
Director: Pérez Yauli, Fabián Ernesto
Resumen: In this degree work has a topic that is not generally considered in traditional electrical protection course, such as DC protections. For this, High Voltage Direct Current (HVDC) transmission system is considered, which is increasingly common in modern power systems, due to its evolution and improvement that has gone hand in hand with power electronics. For analysis, the system typically used in these studies is considered, which corresponds to the CIGRE HVDC Benchmark model.
Protections that are analyzed in this work are the overcurrent protections of ground faults and overvoltage, all this form the DC side of the system. These systems are not in common use, so there are proposals for protection schemes and adjustments, where some criteria based on experiences are considered.
As indicated in the technical literature to identify and isolate ground faults in this type of system, it can be done by means of control action or protection schemes, such as converter blocking, through an AC breaker and DC breaker. For this work, which is based on analysis by simulation. Protection scheme used is through the AC breaker. For overvoltage protection, setting is considered based on a maximum voltage that elements of the system can withstand. Causes that produce overvoltage in the DC transmission line are load shedding or broken conductor, for the simulation, the latter case is analyzed.
Descripción: El presente trabajo de integración curricular aborda una temática que generalmente no se considera en cursos tradicionales de protecciones eléctricas, como son las protecciones en DC. Para esto, se considera el sistema de transmisión de corriente continua de alto voltaje (HVDC) que cada vez es más común en sistemas de potencia modernos debido a su evolución y mejora que ha ido de la mano junto con la electrónica de potencia. Para el análisis, se considera el sistema típicamente utilizado en estos estudios, el cual corresponde al modelo de Benchmark HVDC del CIGRE.
Las protecciones que se analizan en este trabajo son: las protecciones de sobrecorriente de fallas a tierra y de sobrevoltaje, todo esto desde el lado DC del sistema. Debido a que no es un sistema comúnmente utilizado, existen propuestas de esquemas de protección y ajustes que plantean varios autores, en donde algunos criterios son considerados en base a experiencias.
Según indica la literatura técnica, la identificación y despeje de las fallas a tierra en este tipo de sistemas, se puede realizar mediante acción de control o esquemas de protección correspondientes: a bloqueo de convertidores, mediante interruptor AC e interruptor DC. Para este trabajo que se fundamenta en análisis por simulación, el despeje se lo realiza mediante el empleo de un interruptor AC. Para la protección de sobrevoltaje se considera el ajuste en base a un voltaje máximo que pueden soportar los elementos del sistema o también por acción de control. Las causas que pueden producir el sobrevoltaje en la línea de transmisión DC son: desconexión de carga o conductor roto, y por facilidades de simulación se analiza el último caso.2023-11-11T00:00:00ZDiseño de prototipos de sistemas fotovoltaicos autónomos para uso en aplicaciones de acuicultura: diseño de un prototipo de sistema de generación fotovoltaico autónomo para operación de un aireador tipo paleta.Domínguez Alcívar, Erwin Jairhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/249802023-10-31T15:20:13Z2023-10-11T00:00:00ZTítulo: Diseño de prototipos de sistemas fotovoltaicos autónomos para uso en aplicaciones de acuicultura: diseño de un prototipo de sistema de generación fotovoltaico autónomo para operación de un aireador tipo paleta.
Autor: Domínguez Alcívar, Erwin Jair
Director: Otero Valladares, Patricia Elizabeth
Resumen: The following document presents and analyze the possibility of implementing an isolated photovoltaic system with a storage system to feed the 2 [HP] paddle-type aeration system to stop the diesel consumption in the shrimp industry. The system designed seeks to take advantage of the Ecuadorian solar resources. The system is to be implemented in Daule, located in Guayas province, which has an average solar radiation of 4.62 peak hours, but also because both Daule and the province of Guayas present quite representative aquaculture production and growth (especially in shrimp) within the national aquaculture production indices.
In addition, a technical and economic study is carried out to know if the project is viable. In the technical part, the bibliographic research is conduced to design the photovoltaic generation system, this design is simulated in PVsyst software which is specialized in photovoltaic systems. The correct operation of the system in Daule and the possibility of generating enough energy to feed the aerator throughout each year during the useful life of the project are verified. In the economic part, through a market study, an economic comparison is made to determine the economic feasibility of investing in the photovoltaic system and put aside diesel use for the aeration of shrimp pools. The diesel price is considered without any kind of subsidy. The analysis is carried out in the same way using the PVsyst software.
Descripción: En el presente trabajo de integración curricular se analiza la posibilidad de implementar un sistema fotovoltaico aislado con sistema de almacenamiento para alimentar el sistema de aireación tipo paleta de 2 [HP] y así suplir el consumo de diésel en la industria camaronera. Se pretende aprovechar el recurso solar que posee Ecuador implementando el sistema en el cantón Daule, en la provincia del Guayas que presenta un promedio de radiación solar de 4.62 horas pico de sol. Esto debido a que tanto Daule como la provincia del Guayas presentan un crecimiento representativo en la producción acuícola (especialmente en camarones) dentro de los índices de producción acuícola nacionales.
Se realiza un estudio técnico y económico con la finalidad de conocer si el proyecto es viable. En la parte técnica se realiza la investigación bibliográfica necesaria para diseñar el sistema de generación fotovoltaico y los resultados del diseño son simulados mediante el software PVsyst que se especializa en sistemas fotovoltaicos. Se comprueba el correcto funcionamiento del sistema en el cantón Daule determinando si el sistema genera la suficiente energía para alimentar el aireador cada año durante la vida útil del proyecto. En la parte económica, mediante un estudio de mercado se realiza una comparación del costo de generación de energía entre: el sistema fotovoltaico y el uso de generadores a diésel. Se toma en cuenta el precio del diésel sin ninguna clase de subsidio. La comparación será de utilidad para determinar la viabilidad de inversión en el proyecto fotovoltaico y evitar el uso de diésel para la aireación de piscinas camaroneras. Dicho análisis se realiza de igual manera mediante el software PVsyst.2023-10-11T00:00:00ZPruebas en cables subterráneos : Análisis del estado actual de las pruebas de diagnóstico y localización de fallas en cables subterráneos utilizando el Laboratorio Móvil de Cables Centrix 2.0 de la Empresa Eléctrica Quito S.A.Sinchi Rea, David Gabrielihttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/249792023-10-31T15:08:10Z2023-10-11T00:00:00ZTítulo: Pruebas en cables subterráneos : Análisis del estado actual de las pruebas de diagnóstico y localización de fallas en cables subterráneos utilizando el Laboratorio Móvil de Cables Centrix 2.0 de la Empresa Eléctrica Quito S.A.
Autor: Sinchi Rea, David Gabrieli
Director: Valencia Arcos, Fausto Ramiro
Resumen: This Curricular Integration Work consists of the elaboration of a Technical Guide for the execution of diagnostic and fault location field tests in medium voltage underground cable systems. It describes the test procedures for installation, acceptance and maintenance, as well as the procedure for locating high impedance faults, applied through the Megger Centrix test system installed in the Mobile Cable Laboratory of Empresa Eléctrica Quito.
For this purpose, the corresponding international standards IEEE 400.2-2013 and IEC 60229-2007 for the application of diagnostic tests with high voltage DC and AC VLF, and the IEEE 1234-2019 standard for fault location in shielded cable systems are referenced. Which provide standardized test parameters and methodologies, as well as acceptance criteria, evaluation and interpretation of results.
In addition, this document considers and describes the safety procedures and the procedures that precede the application of high voltage field tests. It also describes the equipment and the operation of the Centrix test system. Moreover, it includes the application of real field tests.
The structure of the Technical Test Guide consists of components such as objectives, equipment, regulations, execution procedures and acceptance or evaluation criteria that allow its proper interpretation and reading, so that the final technician or operator can apply the respective tests, step by step, using Megger test equipment, specifically, the Centrix test system.
Descripción: Análisis del estado actual de las pruebas de diagnóstico y localización de fallas en cables subterráneos utilizando el Laboratorio Móvil de Cables Centrix 2.0 de la Empresa Eléctrica Quito S.A.2023-10-11T00:00:00ZFlujo Óptimo de Potencia : Desarrollo de Procesador de Topología usando Python y Digsilent.Jiménez Cuaces, Mauricio Alexanderhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/249782023-10-31T14:57:47Z2023-09-11T00:00:00ZTítulo: Flujo Óptimo de Potencia : Desarrollo de Procesador de Topología usando Python y Digsilent.
Autor: Jiménez Cuaces, Mauricio Alexander
Director: Granda Gutiérrez, Nelson Victoriano
Resumen: In this work, a computational tool for topology processing in electrical power systems will be developed. To this end, an exhaustive bibliographic review related to the topic was carried out, including the exploration of relevant books and technical articles, with the aim of selecting an algorithm that offered excellent performance. They were developed from programming scripts in the Python language, intended to extract data from the DIgSILENT PowerFactory program, according to the specific information requirements of the algorithm selected for topology processing. This information includes: the description of the network connectivity, as well as the status of switches and disconnectors, among other crucial elements. The core of the work consisted of the implementation of the topology processing algorithm in the Python language, which takes as I input the data extracted from PowerFactory, where there is the “node – breaker model”; As a result, the model of the electrical network is obtained in terms of bars and lines. This model, known as the "bus-line model", captures the configuration and relationships of network elements, including buses, generators, loads and transmission components, such as lines, transformers, reactors and capacitors.
Descripción: En este trabajo se desarrollar una herramienta computacional para el procesamiento de topología en sistemas eléctricos de potencia. Con este fin, se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica relacionada la temática, incluyendo la exploración de libros y artículos técnicos relevantes, con el objetivo de seleccionar un algoritmo que ofreciera excelentes prestaciones.Se desarrollaron de scripts de programación en el lenguaje Python, destinados a extraer datos del programa PowerFactory de DIgSILENT, de acuerdo con los requisitos de información específicos del algoritmo seleccionado para el procesamiento de topología. Esta información comprende: la descripción de la conectividad de la red, así como, el estado de interruptores y seccionadores, entre otros elementos cruciales.El núcleo del trabajo consistió en la implementación del algoritmo de procesamiento de topología en el lenguaje Python, que toma como insumo los datos extraídos de PowerFactory, donde se tiene el “modelo nodo – breaker”; como resultado se obtiene el modelo de la red eléctrica en términos de barras y líneas. Este modelo, conocido como "modelo barra – línea", captura la configuración y relaciones de los elementos de la red, incluyendo barras, generadores, cargas y componentes de transmisión, tales como líneas, transformadores, reactores y capacitores.2023-09-11T00:00:00ZAnálisis comparativo de técnicas para simular la inercia de las máquinas síncronas utilizadas en sistemas de potencia : Analizar la respuesta dinámica de la máquina sincrónica virtual en un sistema máquina barra-infinita.Albán Muñoz, Diego Alexanderhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/249682023-10-26T13:49:54Z2023-10-05T00:00:00ZTítulo: Análisis comparativo de técnicas para simular la inercia de las máquinas síncronas utilizadas en sistemas de potencia : Analizar la respuesta dinámica de la máquina sincrónica virtual en un sistema máquina barra-infinita.
Autor: Albán Muñoz, Diego Alexander
Director: Oscullo Lala, Jose Antonio
Resumen: Electric power systems are currently undergoing changes mainly in their generation sources. The inclusion of renewable energy sources, especially wind and photovoltaic, has reduced the use of conventional synchronous generators. This situation has affected the inertia of the electrical system, give the implementation of new equipment and elements that do not included rotating masses and that constitute the main source of inertia. In search of new technologies that can provide inertia to the electrical system, the development of the Virtual Synchronous Machine (VSM) concept has been proposed, which emulates the dynamic characteristic of the synchronous machine to provide inertia to the system in order to improve the frequency stability in case of events due to its operation. This curricular integration work by reviewing the state of the art on the modeling of a virtual synchronous machine implements a model in the PowerFactory software, with which to analyze its dynamic response in an electrical network that presents non-conventional generation connected to an infinite bus. In order to observe the contribution of inertia to the model system, its dynamic behavior is analyzed with the response of a synchronous generator connected to the same busbar of the system under study. Time domain simulations of the variables frequency and power for three study cases showed that the virtual inertia provided by the VSM model provides an adequate damping of the oscillations, thus improving the stability level of the analyzed system.
Descripción: Los sistemas eléctricos en la actualidad están experimentando cambios principalmente en sus fuentes de generación. La inclusión de fuentes de energía renovables con fines de generación eléctrica especialmente eólica y fotovoltaica ha disminuido la utilización de generadores sincrónicos convencionales. Situación que ha afectado a la inercia del sistema eléctrico, dada la implementación de nuevos equipos y elementos que no incluyen masas rotativas y que constituyen la principal fuente de inercia. En busca de nuevas tecnologías que puedan aportar inercia al sistema eléctrico se ha planteado el desarrollo del concepto de Máquina Sincrónica Virtual (VSM), misma que emula la característica dinámica de la máquina sincrónica para proporcionar inercia al sistema en la búsqueda de mejorar la estabilidad de frecuencia ante eventos debido a su operación. Este trabajo de integración curricular mediante la revisión del estado del arte sobre la modelación de una máquina sincrónica virtual implementa un modelo en el software PowerFactory, con el cual analizar su respuesta dinámica en una red eléctrica que presente generación no convencional conectada a una barra infinita. Para observar el aporte de inercia al sistema del modelo se analiza su comportamiento dinámico con la respuesta de un generador sincrónico conectado en la misma barra del sistema de estudio. Las simulaciones en el dominio del tiempo de la variable frecuencia y potencia para tres casos de estudio mostraron que la inercia virtual que aporta el modelo de VSM brinda un adecuado amortiguamiento de las oscilaciones con lo cual mejorar el nivel de estabilidad del sistema analizado.2023-10-05T00:00:00ZDeterminación de las características de un generador sincrónico de polos salientes: característica de funcionamiento de carga, inductancia en el eje directo e inductancia en el eje de cuadratura, mediante el análisis de elementos finitos : Determinación de las características del generador sincrónico mediante el análisis de elementos finitos y la densidad de flujo magnético en el entrehierro.Toapanta Pérez, Dylan Jhoelhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/249672023-10-26T13:39:59Z2023-10-06T00:00:00ZTítulo: Determinación de las características de un generador sincrónico de polos salientes: característica de funcionamiento de carga, inductancia en el eje directo e inductancia en el eje de cuadratura, mediante el análisis de elementos finitos : Determinación de las características del generador sincrónico mediante el análisis de elementos finitos y la densidad de flujo magnético en el entrehierro.
Autor: Toapanta Pérez, Dylan Jhoel
Director: Valencia Arcos, Fausto Ramiro
Resumen: The present work consists in the determination of the parameters of a salient pole synchronous generator by means of the finite element method and the magnetic flux density in the air gap, these parameters have the objective of symbolizing the characteristics of the behavior of said synchronous generator in state stationary and dynamic.
Through the implementation of an approximately real design of the three-phase salient-pole synchronous generator in steady state, 2D electromagnetic simulations were carried out in the FEM simulation software.
The inductance parameters of the synchronous generator in the direct reference (Ld) and quadrature (Lq) axes were determined, with the specific materials that will be constituted in the ferromagnetic core of the salient pole synchronous generator.
Electromagnetic simulations were shown, under the criterion of the geometric symmetry of the salient pole synchronous generator, adding boundary conditions to greatly reduce the number of complex iterations that the FEM simulation software must produce.
With the electromagnetic simulations carried out, the maximum flux density in the iron gap was obtained to obtain the inductance in the direct (Ld) and quadrature (Lq) axis.
The numerical values obtained from the inductance in the reference axes show that the finite element method is appropriate for obtaining the electrical characteristics of a salient pole synchronous machine, since said machine is not exposed to physical stress, safeguarding its structure and performance
Descripción: El presente trabajo consiste en la determinación de los parámetros de un generador sincrónico de polos salientes mediante el método de elementos finitos y la densidad de flujo magnético en el entrehierro, estos parámetros tienen el objetivo de simbolizar las características del comportamiento de dicho generador sincrónico en estado estacionario y dinámico.
Por medio de la implementación de un diseño aproximadamente real del generador sincrónico trifásico de polos salientes en estado estacionario, se realizó simulaciones electromagnéticas en 2D en el software de simulación FEM.
Se determinaron los parámetros de inductancia del generador sincrónico en los ejes de referencia directo (Ld) y de cuadratura (Lq), con los materiales específicos que estarán constituidos en el núcleo ferromagnético del generador sincrónico de polos salientes.
Se mostraron simulaciones electromagnéticas, bajo el criterio de la simetría geométrica del generador sincrónico de polos salientes, anexando condiciones de borde para reducir en gran cantidad el número de iteraciones complejas que debe producir el software de simulación FEM.
Con las simulaciones electromagnéticas realizadas, se obtuvo la densidad de flujo máximo en el entre hierro para la obtención de la inductancia en el eje directo (Ld) y de cuadratura (Lq).
Los valores numéricos que se obtuvieron de la inductancia en los ejes de referencia muestran que el método de elementos finitos es apropiado para la obtención de características eléctricas de una máquina sincrónica de polos salientes, ya que dicha máquina no se expone a esfuerzos físicos salvaguardando su estructura y rendimiento2023-10-06T00:00:00ZModelación, simulación y pruebas de aisladores en el software emtp-rv: modelación, simulación y prueba del aislador tipo pin para 6.3 kv en el software emtp-rv.López Espinoza, Diana Cristinahttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243562023-07-19T18:26:18Z2023-02-01T00:00:00ZTítulo: Modelación, simulación y pruebas de aisladores en el software emtp-rv: modelación, simulación y prueba del aislador tipo pin para 6.3 kv en el software emtp-rv.
Autor: López Espinoza, Diana Cristina
Resumen: In the present Curricular Integration Work (CIW) the simulation of electrical tests "TYPE" is developed, such as the dry low-frequency flashover test and the wet low-frequency flashover test, using the guidelines defined by the National Institute American Standards (ANSI), applied to PIN type insulators, using the EMTP-RV software. In the theoretical framework is the information that allows the modeling of the insulator in medium voltage networks and in electrical tests, a brief description of the types of insulators, the different tests that are carried out for the validity of the quality of these devices, the regulations or standards that establish the procedure on which it should be based when carrying out the tests, as well as the acceptance criteria of the insulator or batch of insulators. The methodology section deals with the description of the process of simulating the behavior of the insulator under two conditions: when it is installed in a medium voltage network and when it is exposed to "TYPE" electrical tests based on two acceptance criteria. In the results section, the voltage and current values coming from each of the circuits described in the previous paragraph are finally exposed. In this section, the contrast of the values obtained in EMTP-RV verified with those of the Monte Carlo method is carried out.
Descripción: En el presente Trabajo de Integración Curricular (TIC) se desarrolla la simulación de ensayos eléctricos “TIPO” como son el ensayo de flameo a baja frecuencia en seco y el ensayo de flameo a baja frecuencia en húmedo, empleando los lineamientos definidos por el Instituto Nacional Estadunidense de Estándares (ANSI), aplicado a aisladores tipo PIN, utilizando el software EMTP-RV. En el marco teórico se encuentra la información que permite el modelado del aislador en redes de medio voltaje y ante ensayos eléctricos, una breve descripción de los tipos de aisladores, las diferentes pruebas o ensayos que se efectúan para la validez de la calidad de estos dispositivos, las normativas o estándares que plantean el procedimiento en los que se debe basar al momento de realizar las pruebas, así como también el criterio de aceptación del aislador o lote de aisladores. En la sección de metodología se aborda la descripción del proceso de simulación del comportamiento del aislador bajo dos condiciones que son: al estar instalado en una red de medio voltaje y al estar expuesto ante ensayos eléctricos “TIPO” en base a dos criterios de aceptación. En la sección de resultados se exponen finalmente los valores de voltaje y corriente provenientes de cada uno de los circuitos descritos en el párrafo anterior. En esta sección se realiza el contraste de los valores obtenidos en EMTP-RV comprobados con los del método Montecarlo.2023-02-01T00:00:00ZOperación del sistema de potencia a escala del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia. operación en paralelo del grupo motor-generador con la red eléctrica de la EEQ.Rueda Barragán, Steven Santiagohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243512023-07-18T18:36:43Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Operación del sistema de potencia a escala del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia. operación en paralelo del grupo motor-generador con la red eléctrica de la EEQ.
Autor: Rueda Barragán, Steven Santiago
Resumen: The component ""Parallel Operation of the Motor-Generator Group with the EEQ Grid"" consists of putting into operation the motor-generator group of the Physical Laboratory of Electrical Power Systems, where the load will be connected through the electrical transmission grid. In a second stage, the motor-generator group and the EEQ grid will be placed in parallel to connect the loads through the electrical transmission grid. A description of the models implemented in the STM32F407 microcontroller card of hydraulic, steam and gas generation plants will be elaborated. The models of speed regulator systems will be studied for each of the models of generation plants. Finally, the limits of parallel operation will be established, tests will be conducted, and the results obtained by measuring the electrical variables will be evaluated. In addition, a process will be developed for the parallel operation of the two generation sources: motor-generator group and EEQ grid, which will serve for the implementation of laboratory practices for students of the Electricity Career.
Descripción: El componente “Operación en Paralelo del Grupo Motor-Generador con la Red Eléctrica de la EEQ” consiste en una primera etapa, poner en funcionamiento el grupo motor- generador del Laboratorio Físico de Sistemas Eléctricos de Potencia (LFSEP) para alimentar la carga a través de los corredores de transmisión eléctrica del LFSEP. En una segunda etapa se pone en paralelo el grupo motor-generador y la red eléctrica de la Empresa Eléctrica Quito S.A. (EEQ) a través de la red de transmisión eléctrica. Se elabora una descripción de los modelos implementados en la tarjeta microcontroladora STM32F407 de centrales de generación hidráulica, a vapor y gas. Se estudian los modelos de sistemas de regulación de velocidad para cada uno de los modelos de centrales de generación. Finalmente, se establecen los límites de operación en paralelo, se realizan pruebas y se evalúan los resultados obtenidos mediante la medición de las variables eléctricas. Además, se elabora un procedimiento para la operación en paralelo de las dos fuentes de generación: grupo motor–generador y la red de la EEQ, que sirve para la implementación de prácticas de laboratorio de estudiantes de la Carrera de Electricidad.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis de las funciones de protección de sobrecorriente, distancia y diferencial en el software EMTP: análisis de la protección diferencial en el software EMTP.Gamboa Jara, Ronaldo Danielhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243342023-07-18T15:34:20Z2023-02-01T00:00:00ZTítulo: Análisis de las funciones de protección de sobrecorriente, distancia y diferencial en el software EMTP: análisis de la protección diferencial en el software EMTP.
Autor: Gamboa Jara, Ronaldo Daniel
Resumen: This paper describes the adjustment procedure of the differential relay used to protect a power transformer, using the EMTP-RV software for it. For which, using a test system, the simulation of the operating scenarios that determine the proper functioning of this protection has been conducted. Based on the results obtained and based on the adjustment criteria of the differential relay, the appropriate configuration for its operating characteristic is established; seeking to comply with the properties of the protection systems. And considering that the PowerFactory software is the one commonly used to adjust protections in power systems, the adjustment was also made in the latter; this in order to establish the possible advantages and disadvantages that the use of each of the two programs implies.
Descripción: En este trabajo se describe el procedimiento de ajuste del relé diferencial usado para proteger un transformador de potencia, empleando para ello el software EMTP-RV. Para lo cual, haciendo uso de un sistema de prueba, se ha realizado la simulación de los escenarios operativos que determinan el adecuado funcionamiento de esta protección. A partir de los resultados obtenidos y en función de los criterios de ajuste del relé diferencial, se establece la configuración adecuada para su característica de operación; buscando cumplir con las propiedades de los sistemas de protección. Y tomando en cuenta que el software PowerFactory, es aquel usado comúnmente para el ajuste de las protecciones en los sistemas de potencia, se realizó también el ajuste en este último; esto con el fin de establecer las posibles ventajas y desventajas que implica el uso de cada uno de los dos programas.2023-02-01T00:00:00ZImplementación de Herramientas de análisis modal para evaluar el impacto en la estabilidad de pequeña señal del sistema eléctrico debido a la generación eólica. analizar la dinámica entre la generación eólica y un sistema de potencia.Herrera Román, Andrés Sebastiánhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243222023-07-18T13:37:51Z2023-03-01T00:00:00ZTítulo: Implementación de Herramientas de análisis modal para evaluar el impacto en la estabilidad de pequeña señal del sistema eléctrico debido a la generación eólica. analizar la dinámica entre la generación eólica y un sistema de potencia.
Autor: Herrera Román, Andrés Sebastián
Resumen: Some years ago, electrical systems have experienced a rapid growth of wind energy, due to the need to replace polluting energy sources, a situation that has led to modifications in the requirements for the operation of a power system, with the aim that wind power plants do not affect the stability of the system. The present work seeks to study the dynamics of doubly fed induction generators (DFIGs), focusing on their voltage response to disturbances and their compliance with the regulations established for their connection to a power system. These codes are used in the system called ""grid code"". Being the most representative of the German and Irish codes; in Ecuador, there is only a regulation that indicates certain parameters for its connection or disconnection. To achieve this, a wind turbine has been modeled and time domain simulations of the DFIG wind generator are obtained in PowerFactory for two demand scenarios. The simulation results are evaluated to determine whether the generators meet the voltage curve requirements outlined by the selected grid codes. The work contributes to the analysis of the voltage variable within the grid codes for the integration of wind energy in systems with synchronous generation, through the development of analysis in a test system, where it is observed that adequate results were achieved in the voltage variable for the analyzed scenarios.
Descripción: Hace algunos años, los sistemas eléctricos han experimentado un rápido crecimiento de la energía eólica, por la necesidad de reemplazar las fuentes de energía contaminantes, situación que ha dado lugar a modificaciones en los requisitos de la operación de un SEP, con la finalidad de que las centrales eólicas no afecten mayormente a la estabilidad del sistema. El presente trabajo busca estudiar la dinámica de los generadores de inducción doblemente alimentados (DFIGs), enfocándose a su respuesta de voltaje frente a perturbaciones y su cumplimento frente a la normativa establecida para su conexión en un SEP. Para lo cual, se utiliza códigos en el sistema denominados “código de red”, siendo uno de los más representativos el código de red alemán, irlandés y en el Ecuador únicamente existe una normativa que indica ciertos parámetros para su conexión o desconexión. Para alcanzar esto se ha modelado un aerogenerador y se obtiene las simulaciones en el dominio del tiempo del generador eólico DFIG en PowerFactory para dos escenarios de demanda. Los resultados de la simulación se evalúan para determinar si los generadores cumplen con los requisitos de curva de voltaje señalados por los códigos de red seleccionados. El trabajo contribuye con el análisis de la variable voltaje dentro de los códigos de red para la integración de energía eólica en sistemas con generación síncrona, mediante el desarrollo de un análisis en un sistema de prueba, en donde se observa que se alcanzaron resultados adecuados en la variable voltaje para los escenarios analizados.2023-03-01T00:00:00ZModelo de reguladores de velocidad y turbinas implementados en el grupo motor-generador del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia: características estáticas y dinámicas del modelo de regulador de velocidad y turbina hidráulica del grupo motor-generador.Romero Granda, Mateo Sebastiánhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243212023-07-17T20:50:20Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Modelo de reguladores de velocidad y turbinas implementados en el grupo motor-generador del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia: características estáticas y dinámicas del modelo de regulador de velocidad y turbina hidráulica del grupo motor-generador.
Autor: Romero Granda, Mateo Sebastián
Resumen: The static and dynamic characteristics of the motor-generator group operating as a hydroelectric unit are obtained, using a unit of phase AB of the Paute Hydroelectric Plant as a case study. To achieve this, it is necessary to understand the operating stages of the GOV speed regulator, both in the control and power stages. Feeding from a controlled rectifier bridge to the armature of the DC motor allows simulating the behavior of the speed regulator and the hydraulic turbine. This work details the procedure used to make the motor function as the Paute hydroelectric turbine, which involves creating a Matlab model of the DC motor and modifying the transfer functions of the regulator and turbine in the Matlab Simulink platform. Subsequently, the behavior of the speed regulator, hydraulic turbine, and DC motor models is tuned to reflect the behavior of a hydroelectric unit, using Matlab's ""tuned"" tool. With the help of the Waijung library, the tuned software is loaded onto the microcontroller of the STM32F407 board. Once the appropriate behavior of the hydroelectric unit is obtained by simulation in Matlab, tests are carried out to obtain the dynamic characteristics of the system composed of the regulator, turbine, and motor-generator group. These tests allow obtaining information about dynamic characteristics such as statics, damping, inertia, dead bands, and response times of the set. Among the experiments carried out to verify the correct operation of the hydroelectric unit are: an idle test, a speed decay test, connection of the resistive load module, and connection of small steps of resistive load on the motor-generator group. In general, this project allows studying in detail the behavior of a hydroelectric plant and its speed control components, using advanced simulation tools and tests in the Physical Laboratory of the SEP Laboratory.
Descripción: Se obtienen las características estáticas y dinámicas del grupo motor generador funcionando como una unidad hidroeléctrica, utilizando como caso de estudio una unidad de la fase AB de la Central Hidroeléctrica Paute. Para lograr esto, es necesario comprender las etapas de funcionamiento del regulador de velocidad GOV, tanto en la etapa de control como de potencia. La alimentación desde un puente rectificador controlado a la armadura del motor DC permite simular el comportamiento del regulador de velocidad y de la turbina hidráulica. En este trabajo se detalla el procedimiento utilizado para que el motor funcione como la turbina hidroeléctrica Paute, lo que implica crear un modelo en Matlab del motor DC y modificar las funciones de transferencia del regulador y de la turbina en la plataforma Simulink de Matlab. Posteriormente, se sintoniza el comportamiento de los modelos de regulador de velocidad, turbina hidráulica y motor DC para reflejar el comportamiento de una unidad hidroeléctrica, utilizando la herramienta ""tuned"" de Matlab. Con la ayuda de la biblioteca Waijung se carga el software sintonizado al microcontrolador de la tarjeta STM32F407. Una vez que se obtiene el comportamiento adecuado por simulación en Matlab de la unidad hidroeléctrica, se procede a realizar pruebas de funcionamiento del modelo para obtener las características dinámicas del sistema compuesto por regulador, turbina y grupo motor-generador. Estas pruebas permiten obtener la información sobre las características dinámicas, tales como estatismo, amortiguamiento, inercia, bandas muertas y tiempos de respuesta del conjunto. Entre los experimentos realizados para verificar el correcto funcionamiento de la unidad hidroeléctrica se incluyen: prueba en vacío, prueba de decaimiento de velocidad, conexión del módulo de carga resistiva y conexión de pasos pequeños de carga resistiva en el grupo motor generador. En general, el presente proyecto permite estudiar en detalle el comportamiento de una central hidroeléctrica y sus componentes de control de velocidad, utilizando herramientas avanzadas de simulación y pruebas en el Laboratorio Físico del Laboratorio de SEP.2023-04-01T00:00:00ZDiseño de sistemas fotovoltaicos conectados a la red para el autoabastecimiento de dos empresas del sector agroindustrial: diseño de un sistema fotovoltaico conectado a la red para los nuevos invernaderos de la empresa Vejan Flowers.Santacruz Medina, Julio Eduardohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243102023-07-17T17:41:03Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Diseño de sistemas fotovoltaicos conectados a la red para el autoabastecimiento de dos empresas del sector agroindustrial: diseño de un sistema fotovoltaico conectado a la red para los nuevos invernaderos de la empresa Vejan Flowers.
Autor: Santacruz Medina, Julio Eduardo
Resumen: The object of the present curricular integration work is to design and simulate a photovoltaic system connected to the electricity network for self -consumption of the company ""Vejan Flowers"". The system consists of several processes for energy production through the available solar resource, in which it constitutes photovoltaic panels of the Canadian Solar Inc., Model CS6W-550MS, which is responsible for energizing an investor of the SMA America brand, STP50-US40 model, and this one in turn connects to the electricity grid. For the dimensioning of the photovoltaic field, part of a load analysis of the equipment that will be fed with renewable energy, data with which it has allowed an estimate of the energy demand to know the total capacity that the photovoltaic field must have. In the same way, a brief financial analysis is carried out to determine the viability of the project and with this data be in the ability to make decisions for the implementation of the photovoltaic system.
Descripción: El objeto del presente trabajo de integración curricular es diseñar y simular un sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica para el autoconsumo de la empresa “Vejan Flowers”. El sistema consta de varios procesos para la producción energética por medio del recurso solar disponible, en el cual constituye de paneles fotovoltaicos de la marca CANADIAN SOLAR INC., modelo CS6W-550MS, que se encarga de energizar a un inversor de la marca SMA AMERICA, modelo STP50-US40, y éste a su vez2023-04-01T00:00:00ZAnálisis de los sobre voltajes en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas, cables y subestaciones aisladas en SF6, usandoATP-EMTP. análisis de los sobre voltajes por impulso atmosférico en subestaciones aisladas en SF6, alimentadas por líneas aéreas y las implicaciones en la protección del transformador, usando ATP-EMTP.Lozada Orquera, Ricardo Fabianhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/243092023-07-17T17:34:26Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Análisis de los sobre voltajes en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas, cables y subestaciones aisladas en SF6, usandoATP-EMTP. análisis de los sobre voltajes por impulso atmosférico en subestaciones aisladas en SF6, alimentadas por líneas aéreas y las implicaciones en la protección del transformador, usando ATP-EMTP.
Autor: Lozada Orquera, Ricardo Fabian
Resumen: This Curricular Integration Work (TIC) is framed in the theory of traveling waves in electrical systems with discontinuities, atmospheric discharges, line and tower models, gas insulation, lightning rods, and SF6 (sulfur hexafluoride) insulated substations. To study the effect of electromagnetic transients in systems with discontinuities, a model representing a 7-span transmission line with a discontinuity is proposed, which consists of an SF6 insulated substation, which allows studying the behavior of overvoltages due to atmospheric discharges; this allows to study the behavior of overvoltages due to atmospheric discharges, either in the towers or guard cables and phase conductors, in this way it will be possible to understand their behavior as traveling waves through the electrical system, all this to determine the voltage magnitudes at the terminals of a transformer and evaluate the usefulness of placing lightning arresters to protect it from overvoltages. The analysis is carried out using the software specialized in electromagnetic transients ATP (Alternative Transient Program), making use of the predetermined models that this simulation tool has, these models will be integrated into the base system of study for this work, so this TIC presents the proposed methodology to determine the various parameters of each model. Finally, this TIC presents the simulation of the system with discontinuity proposed for different cases of study, in which the obtained results are analyzed, and based on these, relevant conclusions are obtained about the system's behavior in front of atmospheric discharges.
Descripción: El presente Trabajo de Integración Curricular (TIC) se enmarca en la teoría de ondas viajeras en sistemas eléctricos con discontinuidades, descargas atmosféricas, modelos de líneas y torres, aislamiento en gases, pararrayos y sub-estaciones aisladas en SF6 (hexafluoruro de azufre). Para estudiar el efecto de los transitorios electromagnéticos en sistemas con discontinuidades se propone un modelo que representa una línea de transmisión de 7 vanos con una discontinuidad, el cual consiste en una sub estación aislada en SF6, que permite estudiar el comportamiento de los sobrevoltajes debido a descargas atmosféricas, ya sean en las torres o cables de guardia y conductores de fase, de esta manera se podrá comprender su comportamiento como ondas viajeras a través del sistema eléctrico, todo esto con el objetivo de determinar las magnitudes de voltaje en los terminales de un transformador y evaluar la utilidad de colocar pararrayos para protegerlo de sobrevoltajes. El análisis es efectuado usando el software especializado en transitorios electromagnéticos ATP (Alternative Transient Program), haciendo uso de los modelados predeterminados con los que cuenta esta herramienta de simulación, estos modelos se los integrará al sistema base de estudio para este trabajo, por lo cual en este TIC se presenta la metodología propuesta para determinar los distintos parámetros de cada modelo. Finalmente, este TIC presenta la simulación del sistema con discontinuidad propuesto para diversos casos de estudio, en los cuales, se analizan los resultados obtenidos y en base a estos se obtienen conclusiones relevantes en torno al comportamiento de este sistema frente a descargas atmosféricas.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis de los sobrevoltajes en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas, cables y subestaciones aisladas en SF6, usando ATP-EMTP: análisis de los sobrevoltajes por impulso atmosférico en sistemas de transmisión con discontinuidades líneas de transmisión aéreas y cables aislados, usando ATP.Oña Aráuz, Josua Orlandohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242922023-07-13T17:52:55Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Análisis de los sobrevoltajes en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas, cables y subestaciones aisladas en SF6, usando ATP-EMTP: análisis de los sobrevoltajes por impulso atmosférico en sistemas de transmisión con discontinuidades líneas de transmisión aéreas y cables aislados, usando ATP.
Autor: Oña Aráuz, Josua Orlando
Resumen: This research shows an analysis of the over voltages caused by atmospheric impulses in transmission systems with discontinuities, overhead transmission lines, and insulated cables using the Alternative Transients Program (ATP) software. The analysis is performed considering direct atmospheric discharges on the guard cable or transmission tower when a shielding or discharge failure happens in the phase conductor. In order to determine voltages in the external sides of the insulated cable and analyze its possible affectation, a test transmission system has been implemented, and Base Case has been defined; this case is formed by six transmission towers and insulated cable protected in both sides by lightning rod. The existing components of the ATP program have been used to model the test system. The model selection, and configuration procedure is detailed based on the recommendations of technical papers and the program for the parameterization criteria. In the test transmission system, the effect of varying some parameters that affect the magnitude of the voltages both at the input of the insulated cable and at the output is analyzed: the magnitude of the lightning current, the tower foot resistance, the length of the line, the place where the lightning strikes and the influence of the presence of the 60 Hz source, in order to determine the most critical situation that can influence the maximum overvoltage values in the insulated cable. The results confirm the effect that the discontinuities between two components of an electrical system have on the voltage magnitudes that may occur in a system due to atmospheric discharges. This investigation seeks to contribute to future electrical projects that may appear in the electrical sector in Ecuador, since the implementation of insulated cables is an option when there are restrictions in the construction of overhead lines.
Descripción: El presente componente de Trabajo de Integración Curricular (TIC) muestra un análisis de los sobrevoltajes ocasionados por impulsos atmosféricos en sistemas de transmisión con discontinuidades, líneas de transmisión aéreas y cables aislados, mediante el uso del software Alternative Transients Program (ATP). El análisis se realiza considerando descargas atmosféricas directas en el cable de guarda o torre de transmisión, y cuando ocurre una falla del apantallamiento o descarga en el conductor de fase. Para la determinación de los voltajes en los extremos del cable aislado y analizar su potencial afectación, se ha implementado un sistema de transmisión de prueba en el cual se ha definido un Caso Base, que está compuesto por seis torres de transmisión y un cable aislado protegido en ambos extremos por pararrayos.
Para la modelación del sistema de prueba se han utilizado los componentes existentes en el programa ATP. Se detalla el procedimiento de selección de modelos y configuración en base a las recomendaciones de artículos técnicos y del mismo programa para los criterios de parametrización. En el sistema de transmisión de prueba analizan el efecto de variar algunos parámetros que inciden en la magnitud de los voltajes tanto al ingreso del cable aislado como a la salida: la magnitud de la corriente del rayo, la resistencia de pie de torre, la longitud del cable, el lugar en donde impacta el rayo y la influencia de la presencia de la fuente de 60 Hz, con el fin de determinar la situación más crítica que puede influir en los valores máximos de sobrevoltaje en el cable aislado. Los resultados obtenidos permiten confirmar el efecto que tienen las discontinuidades presentes entre dos componentes de un sistema eléctrico en las magnitudes de voltaje que puedan producirse en un sistema debido a descargas atmosféricas. Este TIC busca ser un aporte hacia futuros proyectos eléctricos que puedan presentarse en el sector eléctrico en Ecuador, ya que la implementación de cables aislados es una opción cuando existen restricciones en la construcción de líneas aéreas.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis de los sobre voltajes en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas, cables y subestaciones aisladas en SF6, usando ATP - EMTP: análisis de los sobre voltajes de frente lento (maniobra) en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas y cables aislados, usando ATP - EMTP.Granja De La Torre, Pablo Sebastiánhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242912023-07-13T17:47:34Z2022-04-01T00:00:00ZTítulo: Análisis de los sobre voltajes en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas, cables y subestaciones aisladas en SF6, usando ATP - EMTP: análisis de los sobre voltajes de frente lento (maniobra) en sistemas de transmisión con discontinuidades determinadas por líneas aéreas y cables aislados, usando ATP - EMTP.
Autor: Granja De La Torre, Pablo Sebastián
Resumen: This curricular integration work is based on the analysis of slow front transient overvoltages in electrical power systems with discontinuities defined by overhead transmission lines and insulated cables to understand the problems that this entails and thus be able to find new ways to implement these short term settings. The analysis is carried out for different cases on a test system that was implemented in the ATP software, for which each of the parts of the network was modeled in order to parameterize the different modules that were used. Study cases were selected in order to evaluate the behavior of each of the characteristics of interest of the insulated cables, in order to better understand how these can influence slow-front transient overvoltages and anticipate mitigation methods. previously. The results of each test were presented individually, comparing the overvoltage values obtained with respect to those of the base case, evaluating the behavior of the overvoltages, giving a meaning based on cable theory and identifying the worst situations in which they can occur. these phenomena in actual practice.
Descripción: El presente trabajo de integración curricular se basa en el análisis de sobrevoltajes transitorios de frente lento en sistemas eléctricos de potencia con discontinuidades definidas por líneas de transmisión aéreas y cables aislados para entender la problemática que esto conlleva y así, poder encontrar nuevas formas de implementar estas configuraciones a corto plazo. El análisis se realiza para distintos casos sobre un sistema de prueba que se implementó en el software ATP, para el cual se modelo cada una de las partes de la red para poder parametrizar los distintos módulos que se utilizaron. Se seleccionaron casos de estudio con el fin de evaluar el comportamiento de cada una de las características de interés de los cables aislados, para así poder comprender de mejor manera como estos pueden llegar a influir sobre los sobrevoltajes transitorios de frente lento y prever métodos de mitigación con anterioridad. Los resultados de cada prueba fueron presentados de manera individual, comparando los valores de sobrevoltajes obtenidos con respecto a los del caso base, evaluando el comportamiento de los sobrevoltajes, dando un sentido en base a teoría de cables e identificando las peores situaciones en que pueden ocurrir estos fenómenos en la práctica real.2022-04-01T00:00:00ZEstudio de cargabilidad de la línea a 22 kV de la Central Illuchi 1 de la ELEPCO S.A. y propuesta de cambio del conductor existente por un conductor económico para el transporte de la energía generada: estudio de cargabilidad de la línea existente a 22 kV de la Central Illuchi 1 y propuesta de cambio del conductor a un conductor económico.Vargas Calo, Néstor Davidhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242892023-07-13T17:18:37Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Estudio de cargabilidad de la línea a 22 kV de la Central Illuchi 1 de la ELEPCO S.A. y propuesta de cambio del conductor existente por un conductor económico para el transporte de la energía generada: estudio de cargabilidad de la línea existente a 22 kV de la Central Illuchi 1 y propuesta de cambio del conductor a un conductor económico.
Autor: Vargas Calo, Néstor David
Resumen: This curricular integration work contains the study of loadability, losses and voltages of the current Illuchi 1 - El Calvario sub-transmission line, belonging to Empresa Eléctrica del Cotopaxi, on which the design of a new sub-transmission line has been proposed to replace the current one, due to the technical and economic problems it presents. Initially, the actual line is modeled, and power flows are simulated, using CYMDIST software, in order to obtain the voltage levels, loadability and power losses on the Illuchi 1 - El Calvario sub-transmission line. Then, the preliminary design of the new sub-transmission line is carried out, using geospatial software, to determine a new line route that meets the conditions defined in the regulations. Then, with the route defined, the section of the new economic conductor is calculated, the configuration of structures is chosen, and the physical and mechanical characteristics to be supported by the poles are determined.
With the preliminary design of the new sub-transmission line, with economic conductor, the new line is modeled, and power flows are simulated to verify that such conductor allows to achieve lower power losses, lower loadability and that it complies with the admissible voltage drop ranges for the normal operation of the new line. Finally, the preliminary construction budget for the new line was determined at US$533,092.47 by adding the associated costs of materials, equipment, and labor.
Descripción: El presente trabajo de integración curricular contiene el estudio de cargabilidad, pérdidas y voltajes de la actual línea de subtransmisión Illuchi 1 - El Calvario, perteneciente a la Empresa Eléctrica del Cotopaxi, sobre la cual se ha propuesto el diseño de una nueva línea de subtransmisión, que reemplace a la actual, por los problemas técnicos y económicos que presenta. Inicialmente, se modela la línea actual y se simulan flujos de potencia, utilizando el software CYMDIST, a fin de obtener los niveles de voltaje, cargabilidad y pérdidas de potencia en la línea de subtransmisión Illuchi 1 - El Calvario. Luego, se realiza el diseño preliminar de la nueva línea de subtransmisión, mediante el uso de software geoespacial, para determinar un nuevo recorrido de línea que cumpla con las condiciones definidas en la normativa. Después, con la ruta definida, se calcula la sección del nuevo conductor económico, se elige la configuración de estructuras, y se determinan las características físicas y mecánicas que deben soportar los postes. Con el diseño preliminar de la nueva línea de subtransmisión, con conductor económico, se modela la nueva línea y se simulan flujos de potencia para verificar que dicho conductor permita alcanzar menos pérdidas de potencia, menor cargabilidad y que se cumpla con los rangos admisibles de caída de voltaje para la operación normal de la nueva línea. Finalmente, se determina el presupuesto preliminar de construcción de la nueva línea en 533.092,47 US$ mediante la suma de los costos asociados de materiales, equipos y mano de obra.2023-04-01T00:00:00ZPerspectivas de generación eléctrica con bio-metano a partir de desechos orgánicos(verduras): analizar aspectos legales, financieros y demás aspectos relacionados con la factibilidad de implementación de autogeneración de energía eléctrica a partir de desechos de verduras, por parte de clientes regulados en el ecuador. Proponer posibles mejoras al proceso actual.Noguera Herrera, Eduardo Jhosimarhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242572023-07-12T14:42:18Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Perspectivas de generación eléctrica con bio-metano a partir de desechos orgánicos(verduras): analizar aspectos legales, financieros y demás aspectos relacionados con la factibilidad de implementación de autogeneración de energía eléctrica a partir de desechos de verduras, por parte de clientes regulados en el ecuador. Proponer posibles mejoras al proceso actual.
Autor: Noguera Herrera, Eduardo Jhosimar
Resumen: The present work is an investigation about the current situation of renewable energies in Ecuador, specifically the obtaining of electrical energy from biogas. The legal and financial aspects regarding biogas projects in the country are analyzed, followed by an analysis of foreign regulations in order to compare with the current regulations of the country. In order to study the potential of electricity from biogas, the study of an economic evaluation model of self-generation projects with bio-methane gas already implemented is carried out, analyzing how profitable its application is. Finally, with the research, a set of recommendations is proposed in the normative guidelines to improve the current process of self-generation.
Descripción: El presente trabajo es una investigación acerca de la situación actual de las energías renovables en el Ecuador, en específico de la obtención de energía eléctrica a partir de biogás. Se analiza los aspectos legales y financieros en lo que respecta a proyectos de biogás en el país, luego un análisis de las normativas extranjeras con el objetivo de comparar con las normativas vigentes del país. Para estudiar el potencial de la electricidad a partir biogás, se realiza el estudio de un modelo de evaluación económica de proyectos de autogeneración con gas bio-metano ya implementado, analizando que tan rentable es su aplicación. Por último, con lo investigado se propone un conjunto de recomendaciones en los lineamientos normativos para mejorar el proceso actual de autogeneración.2023-04-01T00:00:00ZHerramientas computacionales para la realización de flujos de potencia en sistemas eléctricos de transmisión y distribución: herramienta computacional para la realización de flujos de potencia en sistemas eléctricos de transmisión.Sumba Caceres, Roberto Gabrielhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242542023-07-11T19:06:08Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Herramientas computacionales para la realización de flujos de potencia en sistemas eléctricos de transmisión y distribución: herramienta computacional para la realización de flujos de potencia en sistemas eléctricos de transmisión.
Autor: Sumba Caceres, Roberto Gabriel
Descripción: En el presente Trabajo de Integración Curricular se ha desarrollado una herramienta computacional para la solución de flujos de potencia para sistemas eléctricos mallados. La herramienta cumple con los objetivos de implementar modelos matemáticos de transformadores, generadores y líneas de transmisión para estructurar modelos de redes de transmisión y determinar flujos de potencia, asi como implementar un algoritmo mediante programación en lenguaje de código abierto para la realización de flujos de potencia utilizando los métodos de Gauss Seidel, Newton Raphson desacoplado y Flujo linealizado (DC).
Los resultados obtenidos con la herramienta desarrollada han sido comparados con los resultados obtenidos en el software comercial PowerFactory de Digsilent, lo cual ha permitido corroborar la utilidad del software programado en código abierto. La herramienta conceptualizada para generar un ambiente lúdico permite a docentes de sistemas de potencia de ingeniería eléctrica aplicar nuevos métodos de enseñanza en la solución de flujos de potencia, haciendo al proceso de enseñanza - aprendizaje más interactivo y práctico. En conclusión, el desarrollo de esta herramienta computacional representa una valiosa contribución para la formación de los estudiantes en esta importante área del conocimiento de la ingeniería eléctrica.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico puro en comparación de un sistema termo solar - fotovoltaico para autoabastecimiento de usuarios residenciales: análisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico para autoabastecimiento de usuarios residenciales.Villafuerte Carrillo, Bryan Patriciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242492023-07-11T17:19:04Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Análisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico puro en comparación de un sistema termo solar - fotovoltaico para autoabastecimiento de usuarios residenciales: análisis de la factibilidad técnico-financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico para autoabastecimiento de usuarios residenciales.
Autor: Villafuerte Carrillo, Bryan Patricio
Resumen: The use of non-conventional renewable energies is becoming more and more notorious in the world, due to aspects such as technological progress (distributed generation, smart electricity grids, new technologies for the development of renewable energies), improvement of economic incentives by the government or the need to reduce CO2 emissions to the environment generated by conventional power plants worldwide. Within this scenario, and in order to take advantage of the great potential that Ecuador has in regards to large-scale solar resources, through regulation ARCERNNR 001/21, the country encourages residential and industrial clients that are connected to the network to implement microgeneration systems to self-supply energy, under the criteria of compensation with the Net Metering system.
Under this background, this Curricular Integration Work is presented, whose scope is the study of the technical-financial feasibility of the installation of a photovoltaic system for the electrical self-supply of a residential user located in the Middle of the World, Quito - Ecuador. The study is made up of 5 chapters where issues of design and sizing of a photovoltaic system will be addressed under the criteria issued by the ARCERNNR 001/21 regulation. In addition, the design will be validated with a simulation in the PVSyst program, to finally carry out the total financial analysis of the proposed photovoltaic system.
Descripción: El uso de energías renovables no convencionales cada vez es más notorio en el mundo, debido aspectos como el avance tecnológico (generación distribuida, redes eléctricas inteligentes, nuevas tecnologías para el desarrollo de energías renovables), mejora de los incentivos económicos por parte del gobierno o la necesidad de reducir las emisiones de CO2 al medio ambiente que generan las centrales eléctricas convencionales a nivel mundial. Dentro de este escenario, y con el fin de aprovecha el gran potencial que tienen el Ecuador en lo que respecta al recurso solar a gran escala, mediante la regulación ARCERNNR 001/21, el país incentiva a clientes residenciales e industriales que estén conectados a la red a implementar sistemas de microgeneración para autoabastecerse de energía, bajo el criterio de compensación con el sistema del Net Metering. Bajo estos antecedentes, se presenta este Trabajo de Integración Curricular, cual tiene como alcance el estudio de la factibilidad técnico – financiera de la instalación de un sistema fotovoltaico para el autoabastecimiento eléctrico de un usuario residencial ubicado en la Mitad del Mundo, Quito - Ecuador. El estudio está compuesto por 5 capítulos donde se abordarán temas de diseño y dimensionamiento de un sistema fotovoltaico bajo los criterios emitidos por la regulación ARCERNNR 001/21. Además, el diseño será validado con una simulación en el programa PVSyst, para finalmente realizar el análisis financiero total del sistema fotovoltaico propuesto.2023-04-01T00:00:00ZPropuesta de una metodología de cálculo del costo variable de producción de centrales hidroeléctricas: detalle de costos variables relacionados con la producción de energía eléctrica.Acosta Cuyo, Kevin Alexanderhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242482023-07-11T17:11:55Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Propuesta de una metodología de cálculo del costo variable de producción de centrales hidroeléctricas: detalle de costos variables relacionados con la producción de energía eléctrica.
Autor: Acosta Cuyo, Kevin Alexander
Resumen: In this document, is developed a methodology for the compute of variable costs of production in hydro power plant of large size in Ecuador, the same that will allow the improving of economic dispatch and commercial liquidation in Ecuadorian market. The methodology presented offers the possibility of obtaining major variable costs of production and nearby to the expected in a hydro power plant, of those currently are in use, in comparison with the values that are currently handled that are determined by the report of the proposed change to regulation Nro. ARCERNNR -004/2020. The develop of this methodology is based on the separation of hydropower´s total variable production cost into different components, same that have been adjusted to Ecuador case, being able to provide a mathematical formulation or failing that a range of values that allow weighing its appropriate numerical value for each type of hydro power plant. The compute of each component and its additional values will bring the total amount of variable costs of production in hydro power plants that it is expected to be adopted and/or adapted for each case, thus allowing a better economic dispatch at national level.
Descripción: En el presente Trabajo de Integración Curricular (TIC) se desarrolla una metodología para el cálculo de costos variables de producción de centrales hidroeléctricas de gran tamaño en Ecuador, la misma que a su vez permitirá mejorar los procesos de despacho económico y liquidación comercial en el mercado ecuatoriano. La metodología desarrollada brinda la posibilidad de obtener costos variables de producción más elevados y cercanos a los esperados en una central hidroeléctrica, en comparación de los valores que actualmente se manejan que son determinados por el informe de propuesta de cambio a la regulación Nro. ARCERNNR -004/2020. El desarrollo de esta metodología está basado en la separación del costo variable total de producción en hidroeléctricas en distintos componentes, mismos que han sido ajustados al caso de Ecuador, pudiendo así brindar una formulación matemática o en su defecto un rango de valores que permitan ponderar su valor numérico apropiado para cada tipo de central hidroeléctrica. El cálculo de cada componente brindará el valor total del costo variable de producción que se espera que cada central hidroeléctrica adopte y/o adapte para su caso, permitiendo así un mejor despacho económico a nivel nacional.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis técnico y regulatorio para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano: desarrollo de una propuesta metodológica para la valoración económica de los benéficos de implementación de servicios complementarios en sistema eléctricos.Cargua Ramos, Franklin Davidhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242312023-07-11T14:38:45Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo: Análisis técnico y regulatorio para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano: desarrollo de una propuesta metodológica para la valoración económica de los benéficos de implementación de servicios complementarios en sistema eléctricos.
Autor: Cargua Ramos, Franklin David
Resumen: This word of curricular integration carries out an economic valuation of a proposal for the implementation of a complementary services market in the Ecuadorian electrical system is carried out, which will start from the analysis of all the economic aspects related to the implementation of a services market. complementary, taking into account all the members that make up the pertinent provision of public electricity services in Ecuador, for which a base of markets implemented in different countries that have an already established structure for the management and remuneration of complementary services that allow establishing a high range of reliability in electrical power systems.
With the adequate analysis of all the aspects pertaining to the implementation of the complementary services, a structure proposal will be presented for a market capable of promoting efficient and competitive bases for energy generation, transmission, distribution, commercialization and storage. Comparing the countries that have an electricity market, a structure will be presented that promotes obtaining the real price of each of the potential complementary services to establish a profitable electricity market, free of monopoly and that allows meeting the expectations of the providers of the services that integrate the electricity market, thus leading to their being adequately remunerated, to compensate their implementation in the Ecuadorian system. A methodology will be determined to analyze the economic benefits for a proposal for the implementation of complementary services, which generates an adequate study of all commercial transactions that occur in the Ecuadorian energy service. In this work, a proposal for a market of complementary services in the Ecuadorian electrical system will be presented, whose objective is to improve the Ecuadorian electrical model, based on an analysis of complementary services markets established in different American and European countries, a complementary services market that has adequate management by the system operator.
Descripción: Este trabajo de integración curricular realiza una valorización económica de una propuesta de introducción de un mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano, en el cual se partirá del análisis de todos los aspectos económicos relacionados a la implementación de un mercado de servicios complementarios, tomando en cuenta todos los miembros que integren la perteneciente provisión de los servicios públicos de energía eléctrica en el Ecuador, para lo cual se tomara una base de mercados implementados en diferentes países que cuenten con una estructura ya establecida para el manejo y remuneración de servicios complementarios que permitan establecer un alto rango de confiablidad en los sistemas eléctricos de potencia. Con el análisis adecuado de todos los aspectos pertenecientes a la implementación de los servicios complementarios, se presentará una propuesta de estructura para un mercado capaz de promover bases eficientes y competitivas para generación, transmisión, distribución, comercialización y almacenamiento de energía. Comparando los países que cuenten con un mercado eléctrico, se presentara una estructura que promueva la obtención del precio real de cada uno de los servicios complementarios potenciales para establecer un mercado eléctrico rentable, libre de monopolio y que permita llenar las expectativas de los proveedores de los servicios que integren el mercado eléctrico, llevando así a que sean remunerados de forma adecuada, para compensar su implementación en el sistema ecuatoriano. Se determinará una metodología para analizar los beneficios económicos para una propuesta de implementación de servicios complementarios, lo que genera un estudio adecuado de todas las transacciones comerciales que se presenta en el servicio de energía ecuatoriano. En este trabajo, se planteará una propuesta para un mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano, cuyo objetivo es perfeccionar el modelo eléctrico ecuatoriano, en base a un análisis de mercados de servicios complementarios establecidos en diferentes países americanos y europeos, se presentará un mercado de servicios complementarios que cuente con un adecuado manejo del operador del sistema.2023-01-01T00:00:00ZModelación, simulación y prueba de aisladores en el software emtp‐rv: modelación, simulación y prueba de aisladores en el software emtp‐rvPaguay Garcés, Diego Sebastiánhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242302023-07-11T14:28:41Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Modelación, simulación y prueba de aisladores en el software emtp‐rv: modelación, simulación y prueba de aisladores en el software emtp‐rv
Autor: Paguay Garcés, Diego Sebastián
Resumen: In the present curriculum integration work, a study system is developed in the EMTP-RV software, in which there has been modelled an ANSI DS-15 insulator with other necessary elements for the simulation of the low frequency dry flashover test and low frequency wet flashover test. The technical standards used as baseline for this study are the ANSI/NEMA C29.13-2018 and ANSI/NEMA C29.11-2020. The system implemented considers the procedures described in both technical standards, such as the voltage application and the ambient corrections, as well as the electrical characteristics of the chosen insulator. The necessary elements for the modelling of the chosen insulator, such as the volt time curve, come from a bibliographic review. Later, the procedures and contents of the technical standards have been interpreted, so that the components of the study system could be proposed for the simulation and testing of the insulator. The implemented study system is composed of three subsystems, the insulator model, the model of the voltage source used for testing and the modelling of the laboratory conditions in which the insulator testing is going to be carried. The insulator model comprehends all the necessary elements and characteristics of the ANSI DS-15 insulator needed for the simulation of its stationary and dynamic behavior. The model of the voltage source used for testing is made of two ramp voltage sources used for the voltage application on the insulator terminals, this modelling was heavily based on the baseline of the technical standard. The modelling of the laboratory conditions consists of the corrections due to the local climate conditions of the insulator testing laboratory, and the switching and protection equipment that the laboratory is equipped with. Finally, the chosen tests were simulated for all the proposed study cases with the aid of the EMTP-RV software. Model verification was conducted by the analysis of simulation results, and the use of statistics tools as a complement.
Descripción: En el presente Trabajo de Integración Curricular se desarrolla un sistema de estudio en el software EMTP-RV en el cual se ha modelado al aislador ANSI DS-15, junto con los elementos necesarios para la simulación de la prueba de disrupción en seco a baja frecuencia y la prueba de disrupción en húmedo a baja frecuencia. Las normas técnicas que se han tomado como base para este estudio son la norma ANSI/NEMA C29.13-2018 y la norma ANSI/NEMA C29.11-2020. En el sistema de estudio implementado se consideran las condiciones de prueba descritas por las normas técnicas, como son la fuente de aplicación de voltaje y las condiciones ambientales, junto con las características eléctricas del aislador elegido. Se ha realizado una revisión bibliográfica de los elementos necesarios para modelar al aislador elegido, como es la característica voltaje - tiempo. Seguido a ello, el contenido de las normas técnicas se ha interpretado para plantear los componentes del sistema de estudio para la simulación y prueba del aislador. El sistema de estudio utilizado este compuesto por tres subsistemas, el modelo del aislador, el modelo de la fuente de prueba y el modelo de las condiciones de laboratorio. El modelo del aislador comprende todos los elementos y características necesarias para el modelado en estado estacionario y en estado dinámico del aislador ANSI DS-15. El modelo de la fuente de prueba compuesto por las fuentes de voltaje utilizadas para la aplicación del voltaje en los terminales aislador, teniendo en cuenta los lineamientos de la norma técnica para cada prueba que se va a realizar. El modelo de las condiciones de laboratorio está conformado por las correcciones por condiciones ambientales locales del laboratorio de prueba, y los equipos de protección y maniobra de dicho laboratorio. Finalmente, se ha simulado las pruebas elegidas en el software EMTP-RV en todos los casos de estudio que fueron planteados. La verificación del modelo implementado se realiza con el análisis de los resultados obtenidos de la simulación, y complementariamente con el uso de herramientas estadísticas.2023-04-01T00:00:00ZAplicación de herramientas de aprendizaje de máquina en la determinación de fuerzas electromagnéticas en los devanados de transformadores de distribución para casos con corriente de excitación despreciable: diseño de un modelo basado en árboles aleatorios para la determinación de las fuerzas electromagnéticas en los devanadosde transformadores de distribución para casos con corriente de excitación despreciable.Santamaría Pérez, Walter Andréshttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242282023-07-11T13:43:48Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Aplicación de herramientas de aprendizaje de máquina en la determinación de fuerzas electromagnéticas en los devanados de transformadores de distribución para casos con corriente de excitación despreciable: diseño de un modelo basado en árboles aleatorios para la determinación de las fuerzas electromagnéticas en los devanadosde transformadores de distribución para casos con corriente de excitación despreciable.
Autor: Santamaría Pérez, Walter Andrés
Resumen: This document proposes a method based on random trees for the determination of electromagnetic forces that occur in the windings of distribution transformers under normal operating conditions and when short circuits occur, which takes less time to find the solution than the Method of Finite Elements. The necessary steps are detailed to carry out the design of a transformer, focused mainly on the behavior of the magnetic field. This procedure is applied for the design of a 500 kVA, 13.8 kV/208 V transformer, in Dy11 connection, with a leakage reactance of 12.47%. Once the dimensions of the iron core and the discs of each of the high and low voltage windings have been determined, the transformer is implemented in the FEMM (Finite Element Method Magnetics) software. Simulations were performed for values of currents ranging from 1 p.u. up to 8.019246 p.u. which is the value of current that would occur when a three-phase short circuit occurs in the transformer terminals. Three instants of the period were considered, the instants in which each of the phases is at its maximum value. An analysis of the results obtained by varying the design parameters of the random forest model is shown. Finally, a comparison of the values of the electromagnetic forces produced in the windings of distribution transformers due to short-circuit currents obtained by the Finite Element Method with those obtained by a random forest model is presented.
Descripción: El presente documento plantea un método basado en árboles aleatorios para la determinación de fuerzas electromagnéticas que se producen en los devanados de transformadores de distribución en condiciones de operación normal y cuando se presentan cortocircuitos, el cual tarda un menor tiempo en hallar la solución que el Método de Elementos Finitos. Se detallan los pasos necesarios para realizar el diseño de un transformador, enfocado principalmente en el comportamiento del campo magnético. Este procedimiento se aplica para el diseño de un transformador de 500 kVA, 13.8 kV/208 V, en conexión Dy11, con una reactancia de dispersión de 12.47%. Una vez determinadas las dimensiones del núcleo de hierro y de los discos de cada uno de los devanados de alto y bajo voltaje, se implementa el transformador en el software FEMM (Finite Element Method Magnetics). Se realizaron simulaciones para valores de corrientes que van desde 1 p.u. hasta 8.019246 p.u. que es el valor de corriente que se tendría al ocurrir un cortocircuito trifásico en terminales del transformador. Se consideraron tres instantes del periodo, los instantes en los cuales cada una de las fases se encuentra en su valor máximo. Se muestra un análisis de los resultados obtenidos ante la variación de los parámetros de diseño del modelo basado en árboles aleatorios. Finalmente se presenta una comparación de los valores de las fuerzas electromagnéticas producidas en los devanados de transformadores de distribución debido a corrientes de cortocircuito obtenidos mediante el Método de Elementos Finitos con los obtenidos mediante un modelo basado en árboles aleatorios.2023-04-01T00:00:00ZControl jerárquico de voltaje utilizando metodologías híbridas en sistemas eléctricos de potencia: ubicación de nodos pilotos para control secundario de voltaje, utilizando las metodologías: matriz Jacobiana y flujo extendido de potencia; y, en base a estas metodologías proponer una metodología híbrida.Sánchez Robayo, José Andréshttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242222023-07-07T18:58:10Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Control jerárquico de voltaje utilizando metodologías híbridas en sistemas eléctricos de potencia: ubicación de nodos pilotos para control secundario de voltaje, utilizando las metodologías: matriz Jacobiana y flujo extendido de potencia; y, en base a estas metodologías proponer una metodología híbrida.
Autor: Sánchez Robayo, José Andrés
Resumen: In this curricular integration work, through the PowerFactory and Phyton programs, the division of dynamic areas and choice of pilot nodes for the secondary voltage control in the IEEE 39-bus system is performed using two different methodologies. The first one consists of using the reduced Jacobian matrix, which allows finding the dynamic areas and pilot nodes and, on the other hand, the methodology of the extended power flow that provides only the pilot nodes, which will be located in the 39-bus system of the PowerFactory program, which analyzes the voltage levels that are within the operating band, ranging from 0.95 p.u to 1.05 p.u before and after the incorporation of the dynamic areas and pilot nodes. This work is carried out at three operating points: base demand, minimum demand, and maximum demand. This will allow analyzing the results obtained and searching for a hybrid model that joins the two methodologies developed.
Descripción: En el presente trabajo de integración curricular, a través de los programas PowerFactory y Phyton, se realiza la división de áreas dinámicas y elección de nodos piloto para el control secundario de voltaje en el sistema de 39 barras de la IEEE, mediante dos diferentes metodologías. La primera consiste en emplear la matriz Jacobiana reducida, la cual permite encontrar las áreas dinámicas y nodos piloto y, por otro lado, la metodología del flujo extendido de potencia que proporciona únicamente los nodos piloto, los cuales serán ubicados en el sistema de 39 barras propio del programa PowerFactory, con lo cual se analiza los niveles de voltaje que se encuentran dentro de la banda de operación, que va de 0.95 p.u a 1.05 p.u antes y después de la incorporación de las áreas dinámicas y los nodos piloto. Este trabajo se efectúa en tres puntos de operación: demanda base, demanda mínima y demanda máxima. Esto permitirá analizar los resultados obtenidos y buscar un modelo hibrido que una las dos metodologías desarrolladas.2023-04-01T00:00:00ZPropuesta de una metodología de cálculo del costo variable de producción de centrales hidroeléctricas: creación de una base de datos para la automatización en el procesamiento de la información relacionada con la operación de centrales hidroeléctricas en el Ecuador. Implementación de una herramienta informática para la automatización del cálculo de costos variables de producción de centrales hidroeléctricas. Aplicación de la metodología y herramienta desarrollada para el cálculo de centrales hidroeléctricas actualmente en operación en el Ecuador.Cadena Yánez, Óscar Andréshttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242142023-07-07T16:39:55Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Propuesta de una metodología de cálculo del costo variable de producción de centrales hidroeléctricas: creación de una base de datos para la automatización en el procesamiento de la información relacionada con la operación de centrales hidroeléctricas en el Ecuador. Implementación de una herramienta informática para la automatización del cálculo de costos variables de producción de centrales hidroeléctricas. Aplicación de la metodología y herramienta desarrollada para el cálculo de centrales hidroeléctricas actualmente en operación en el Ecuador.
Autor: Cadena Yánez, Óscar Andrés
Resumen: This project proposes a technical methodology for the calculation of variable production costs (CVP) for hydroelectric plants currently in operation in Ecuador, additionally a computer tool is included that allows calculating variable production costs in a dynamic and easy-to-understand manner. In Ecuador, on April 1, 1999, an electricity market operations regime began, known as MEM (Wholesale Electricity Market), which is the starting point for different interventions in said market, which is made up of the division of generation activities, transmission and distribution of electrical energy. Therefore, regulations arise for the economic dispatch of electrical energy, in the case of hydroelectric plants, the variable cost of production obeys an assumption of the value of water within the economic dispatch model at the beginning of the wholesale electricity market in the In 1999, this value is embodied in the third transitory provision of Regulation No. CONELEC 013/08, which obeys a value of 2 US$/MWh as variable cost of production for hydroelectric plants. Since said value established by Regulation No. CONELEC 013/08 for the variable cost of production does not have an exclusive technical justification for hydroelectric generation plants, this project develops a study of the factors that make up the CVP of which it is made up. a technical calculation methodology for said costs, considering that Ecuador has small, medium and large hydroelectric generation plants with different technologies. Chapter one of this project describes the basic definitions that must be known to understand all the components described for the development of this project. In chapter two the proposed methodology is described describing the factors of each component which are related to the production of electrical energy, These are: cost for water use, cost for operation and maintenance, and cost for auxiliary services. The sum of these components makes it possible to establish the variable cost of production of hydroelectric plants in Ecuador for different sizes and technologies. Finally, in chapter three it is described how a computer tool (Excel) is used to calculate the CVP of hydroelectric plants in Ecuador in a dynamic way, establishing input variables that the plant must provide. hydroelectric, the computer tool calculates the CVP, and in turn saves these results in a database.
Descripción: El presente proyecto plantea una metodología técnica para el cálculo de los costos variables de producción (CVP) para las centrales hidroeléctricas actualmente en operación en Ecuador, adicionalmente se incluye una herramienta informática que permite calcular los costos variables de producción de manera dinámica y de fácil comprensión. En Ecuador el 1 de abril de 1999 empieza un régimen de operaciones del mercado eléctrico conocido como MEM (Mercado Eléctrico Mayorista) el cual es el punto de partida para distintas intervenciones de dicho mercado el cual está compuesto por la división de las actividades de generación, transporte y distribución de energía eléctrica. Por lo que surgen regulaciones para el despacho económico de energía eléctrica, para el caso de centrales hidroeléctricas el costo variable de producción obedece una suposición del valor del agua dentro del modelo de despacho económico al inicio del mercado eléctrico mayorista en el año 1999, este valor está plasmado en la disposición transitoria tercera de la Regulación No. CONELEC 013/08, que obedece a un valor de 2 US$/MWh como costo variable de producción para centrales hidroeléctricas. Ya que dicho valor establecido por la Regulación No. CONELEC 013/08 para el costo variable de producción no cuenta con una justificación técnica exclusiva para centrales de generación hidroeléctrica el presente proyecto desarrolla un estudio de los factores que componen el CVP de los cuales se conforma una metodología de cálculo técnica para dichos costos, considerando que Ecuador cuenta con centrales de generación hidroeléctrica pequeñas, medianas y grandes con distintas tecnologías. En el capítulo uno del presente proyecto se describe las definiciones básicas que se debe conocer para comprender todos los componentes descritos para el desarrollo del presente proyecto. En el capítulo dos se describe la metodología propuesta describiendo los factores de cada componente los cuales están relacionados con la producción de energía eléctrica, estos son: costo por uso del agua, costo por operación y mantenimiento y costo por servicios auxiliares, la suma de estos componentes permite establecer el costo variable de producción de centrales hidroeléctricas de Ecuador para diferente tamaño y tecnología. Finalmente, en el capítulo tres se describe como se emplea una herramienta informática (Excel) que permite calcular los CVP de centrales hidroeléctricas en Ecuador de manera dinámica estableciendo variables de entrada que debe proporcionar la central hidroeléctrica, la herramienta informática realiza el cálculo de los CVP, y a su vez guarda estos resultados en una base de datos.2023-04-01T00:00:00ZAplicación de herramientas de aprendizaje de máquina en la determinación de fuerzas electromagnéticas en los devanados de transformadores de distribución para casos con corriente de excitación despreciable: diseño de un modelo basado en máquinas de soporte vectorial para la determinación de las fuerzas electromagnéticas en los devanados.Guerrero Valeriano, José Ignaciohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242132023-07-07T16:32:25Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Aplicación de herramientas de aprendizaje de máquina en la determinación de fuerzas electromagnéticas en los devanados de transformadores de distribución para casos con corriente de excitación despreciable: diseño de un modelo basado en máquinas de soporte vectorial para la determinación de las fuerzas electromagnéticas en los devanados.
Autor: Guerrero Valeriano, José Ignacio
Resumen: The electromagnetic forces produced in the windings of distribution transformers due to current circulation can cause damage to the winding when the current increases its value, as in the case of a short-circuit current. This Curricular Integration Work focuses on the application of machine learning tools in the determination of electromagnetic forces in the windings of distribution transformers, using the Python programming language with the support vector machine algorithm as a tool. Part of the process for determining the electromagnetic forces, the development of a simplified design of a distribution transformer is presented, which was used to find the parameters of the conductor that make up the transformer windings, where the electromechanical forces to which it will be subjected will be present. Mention is also made of the process of determining the electromagnetic forces using the analysis by the Finite Element Method, whose application has been detailed in the methodology of this document, because it allows a database to be obtained, which will be used to train the machine learning algorithm in the Python programming language. Finally, the proper functioning of the algorithm is analyzed by means of the results obtained in the determination of the electromagnetic forces and compared with the result obtained by means of the finite element method.
Descripción: Las fuerzas electromagnéticas que se producen en los devanados de los transformadores de distribución debido a la circulación de corriente pueden llegar ocasionar daños en el devanado, cuando dicha corriente incrementa su valor, como es el caso de una corriente de cortocircuito. El presente Trabajo de Integración Curricular se enfoca en la aplicación de herramientas de aprendizaje de máquina en la determinación de fuerzas electromagnéticas en los devanados de transformadores de distribución, empleando como herramienta el lenguaje de programación Python con el algoritmo de máquinas de soporte vectorial. Parte del proceso para la determinación de las fuerzas electromagnéticas se presenta el desarrollo de un diseño simplificado de un transformador de distribución, el cual se utilizó para encontrar los parámetros del conductor que conforman los devanados del trasformador, donde estarán presente las fuerzas electromecánicas a las que se verá sometido. También se hace mención del proceso de determinación de las fuerzas electromagnéticas por medio de la utilización del análisis por el Método de Elementos Finitos, cuya aplicación ha sido detallada en la metodología de este documento, debido a que permite obtener una base datos, la misma que servirá para realizar el entrenamiento del algoritmo de aprendizaje de máquina en el lenguaje de programación Python. Finalmente se analiza el adecuado funcionamiento del algoritmo, por medio de los resultados obtenidos en la determinación de las fuerzas electromagnéticas y se compara con el resultado obtenido mediante el método de elementos finitos.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis técnico y regulatorio para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico Ecuatoriano : análisis de propuesta de una metodología para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano.Zagal Sánchez, Mayra Alejandra.http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242072023-07-07T14:03:08Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Análisis técnico y regulatorio para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico Ecuatoriano : análisis de propuesta de una metodología para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano.
Autor: Zagal Sánchez, Mayra Alejandra.
Resumen: The fundamental objective of the electricity sector is to satisfy the conditions of reliability, safety and quality for users, but privatization, deregulation of certain functions of the sector and the subsequent turn towards statism have caused certain services to disappear or not to be provided the most efficient and transparent way.For this reason, in international markets they seek the adequate management of the electricity industry, guaranteeing the continuity of the service, its quality and reliability; for this, complementary services markets have been created where voltage and frequency control services, energy storage, start-up of generators on islands, etc. are valued and acquired. Complementary services fundamentally help the system to provide the service to consumers or users with quality and safety conditions. The electrical system could be considered composed of two types of markets: a basic one and a complementary one, but it must be taken into account that both markets are indispensable and necessary to each other. There are different types of complementary services such as: system programming and dispatch services, load monitoring services, energy imbalance services, system protection services, reactive power and voltage control services, and loss compensation services; all of these are necessary components for the reliable and safe operation of the electrical system. The complementary services are defined as fundamental: autonomous starting, voltage control and frequency control. In the case of the Ecuadorian system, the complementary services of frequency control and voltage control will be taken into account, the frequency control system primary and secondary frequency control will be discussed.
Descripción: El objetivo fundamental del sector eléctrico es satisfacer las condiciones de confiabilidad, seguridad y calidad a los usuarios, pero la privatización, desregulación de ciertas funciones del sector y el posterior giro hacia un estatismo han hecho que desaparezcan ciertos servicios o que no se brinden de la manera más eficiente y transparente. Por esto, en mercados internacionales buscan el manejo adecuado de la industria de la electricidad, garantizando la continuidad del servicio, la calidad y la confiabilidad del mismo; para ello se han creado mercados de servicios complementarios en donde se valoran y se adquieren servicios de control de voltaje, frecuencia, almacenamiento de energía, arranque de generadores en islas, etc . Los servicios complementarios fundamentalmente ayudan al sistema a proveer del servicio a los consumidores o usuarios con condiciones de calidad y seguridad. El sistema eléctrico se podría considerar compuesto por dos tipos de mercados: uno básico y uno complementario, pero se debe tomar en cuenta que ambos mercados son indispensables y necesarios entre sí. Existen diferentes tipos de servicios complementarios como son: servicios de programación y despacho del sistema, servicios de seguimiento de carga, servicios de desbalance de energía, servicios de protección de sistemas, servicios de control de potencia reactiva y voltaje y servicios de compensación de pérdidas; todos éstos son componentes necesarios para el funcionamiento confiable y seguro del sistema eléctrico. Los servicios complementarios se los define como fundamentales los de arranque autónomo, control de tensión y control de la frecuencia.Para el caso del sistema ecuatoriano se tomará en cuenta los servicios complementarios de control de frecuencia y control de tensión, el sistema de control de frecuencia se analizará el control de frecuencia primaria y secundaria.2023-04-01T00:00:00ZDiseño de sistemas de puesta a tierra utilizando electrodos químicos: utilización de un modelo matemático basado en ecuaciones de varillas para la inclusión de electrodos activos en el diseño de sistemas de puesta a tierra.Paguay Gualotuña, Anthony Davidhttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/242062023-07-06T18:26:34Z2023-04-01T00:00:00ZTítulo: Diseño de sistemas de puesta a tierra utilizando electrodos químicos: utilización de un modelo matemático basado en ecuaciones de varillas para la inclusión de electrodos activos en el diseño de sistemas de puesta a tierra.
Autor: Paguay Gualotuña, Anthony David
Descripción: Los sistemas de puesta a tierra son de gran importancia para proteger nuestra vida si se llegara a suscitar una descarga eléctrica o cortocircuito, el sistema de puesta a tierra (SPT) es el encargado de derivar esa descarga de corriente hacia tierra y no hacia nuestro cuerpo. El presente trabajo de integración curricular aborda la investigación de modelos matemáticos de varillas para el cálculo de resistencia de sistemas de puesta a tierra para implementarlo a electrodos químicos, haciendo una investigación de la teoría de sistemas de puesta a tierra, así como la teoría de electrodos químicos y aplicando la norma IEEE 80-200 para cumplir con los criterios de diseño. Hoy en día hay una gran variedad de productos que ofrecen a los ingenieros eléctricos varios métodos para implementar un SPT que garanticen una baja resistencia de puesta a tierra, uno de estos métodos es la utilización de electrodos químicos. En el presente trabajo se propondrá un modelo matemático que dependerá de datos del electrodo químico como el diámetro, el largo, la resistividad del material del cual está hecho el electrodo químico, diámetro de la zanja donde será instalado el electrodo químico, resistividad del diámetro de la zanja, la resistividad del suelo donde se instalará el electrodo químico; Además se implementará en un software especializado el modelo matemático seleccionado, también se realiza unos ejemplos prácticos de diseño de puesta a tierra siguiendo los pasos sugeridos en la norma IEEE 80-2000 que cumplan con los criterios de voltaje de toque y paso, además un ejemplo donde se utilice un electrodo químico para reducir la resistencia de puesta a tierra de una malla con varillas. Finalmente se realizará un análisis de resultados del modelo matemático seleccionado versus los valores medidos en campo de los electrodos químicos, también un análisis de resultados de los valores obtenidos de la resistencia de puesta a tierra en los diferentes ejemplos desarrollados con la norma IEEE 80-200.2023-04-01T00:00:00ZAnálisis técnico y regulatorio para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano : desarrollar una propuesta técnica para la creación de un mercado de servicios complementarios para el Ecuador.Zapata Pacheco, Andrés Alejandrohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/236112023-02-15T17:31:27Z2023-02-01T00:00:00ZTítulo: Análisis técnico y regulatorio para la implementación del mercado de servicios complementarios en el sistema eléctrico ecuatoriano : desarrollar una propuesta técnica para la creación de un mercado de servicios complementarios para el Ecuador.
Autor: Zapata Pacheco, Andrés Alejandro
Resumen: The electricity industry worldwide, fundamentally in the public sector, is being restructured. In the Ecuadorian case, said restructuring began in the 1990s under the responsibility of the National Institute of Electrification (INECEL), starting from generation to distribution, currently under the responsibility of the National Center for Energy Control (CENACE). The fundamental objective of the electricity sector is to satisfy the conditions of reliability, safety and quality for users, but the privatization and deregulation of certain functions of the sector discriminate against services. For this reason, in international markets they seek the adequate management of the electricity industry, an adequate method of management is the complementary services since these ensure the supply of energy. Complementary services fundamentally help the system to provide the service to consumers or users. Said service helps with quality and safety conditions. In Ecuador there is regulation No. ARCERNNR-005/20, which according to article 21 deals with the commercial treatment of complementary services, where it divides into primary and secondary regulation of frequency and reactive start-stop of turbo-steam units. However, there is no market for complementary services as such. Therefore, in this project, the technical feasibility of a market for complementary services in the Ecuadorian Electric System will be studied, based on an analysis of the models of complementary services markets of different regions worldwide.
Descripción: La industria de la electricidad a nivel mundial fundamentalmente en el sector público está siendo reestructurada. Para el caso ecuatoriano dicha reestructuración comienza desde los años 90 a cargo del Instituto Nacional de Electrificación (INECEL), comienza desde la generación hasta la distribución, actualmente se encarga el Centro Nacional de Control de Energía (CENACE). El objetivo fundamental del sector eléctrico es de satisfacer las condiciones de confiabilidad, seguridad y calidad a los usuarios, pero la privatización y desregulación de ciertas funciones del sector discrimina los servicios. Por esto en mercados internacionales buscan el manejo adecuado de la industria de la electricidad, un método adecuado de manejo es los servicios complementarios ya que estos aseguran el suministro de energía. Los servicios complementarios fundamentalmente ayudan al sistema a proveer del servicio a los consumidores o usuarios dicho servicio ayuda con condiciones de calidad y seguridad. En Ecuador existe la regulación Nro. ARCERNNR-005/20, que según el artículo 21 trata sobre el tratamiento comercial de servicios complementarios, donde divide en regulación primaria y secundaria de frecuencia y reactivos en arranque-parada de unidades turbo- vapor. Sin embargo, no existe un mercado de servicios complementarios como tal. Por lo que en el presente proyecto se estudiará la factibilidad técnica de un mercado de servicios complementarios en el Sistema Eléctrico Ecuatoriano, basado en un análisis de los modelos de mercados de servicios complementarios de diferentes regiones a nivel mundial.2023-02-01T00:00:00ZAmpliación del emulador de A/P y C/S con calibres de conductor #2, 1/0, 2/0, 3/0 y 4/0 para el laboratorio de distribución: ampliación del emulador de A/P y C/S con calibre de conductor #3/0 para A/P para el laboratorio de distribución.Hidalgo Sarango, Alexander Franciscohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/234272022-11-07T21:16:14Z2022-11-01T00:00:00ZTítulo: Ampliación del emulador de A/P y C/S con calibres de conductor #2, 1/0, 2/0, 3/0 y 4/0 para el laboratorio de distribución: ampliación del emulador de A/P y C/S con calibre de conductor #3/0 para A/P para el laboratorio de distribución.
Autor: Hidalgo Sarango, Alexander Francisco
Resumen: In this degree project, a design is made of an emulator of a primary feeder of a distribution system that works at a nominal voltage of 13.8 kV with a #3/0 AWG ACSR gauge conductor whose length is 10 km for be physically and electrically coupled to the distribution system emulator of the Electric Power Distribution Laboratory of the Escuela Politécnica Nacional. This is done by representing a primary feeder as a short transmission line using only its series impedance, which is made up of an electrical resistance and an electrical inductance. This impedance in real values of the distribution system is transformed by system equivalences per unit to values to be used in the worktable. The emulator has voltages of 120 V for the primary side and 60 V for the secondary circuits, in addition, it has a load of 2W. In this emulator, data will be obtained on voltage drops in the feeder as well as in the secondary circuit and the current that circulates through them. Using the system in per unit, these values can be compared with those of the real system, which are obtained by simulation using the CYME CYMDIST software. For the measurement of the voltage drop data of the emulator module, a wireless voltmeter is used that shows its results in a graphical interface in which the data obtained in the module is compared with the data obtained through simulation. The results are obtained in real time by the users of the emulator module.
Descripción: En el presente proyecto de titulación, se realiza un diseño de un emulador de un alimentador primario de un sistema de distribución que funciona a un voltaje nominal de 13.8 kV con un conductor de calibre #3/0 AWG ACSR cuya longitud es de 10 km para ser acoplado física y eléctricamente al emulador de sistema de distribución del Laboratorio de Distribución de Energía Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. Esto se realiza mediante la representación de un alimentador primario como una línea de transmisión corta usando únicamente su impedancia serie, la cual está conformada por una resistencia y una inductancia. Esta impedancia en valores reales del sistema de distribución es transformada mediante equivalencias del sistema por unidad a valores a ser usados en la mesa de trabajo. El emulador cuenta con voltajes de 120 V para el lado primario y 60 V para los circuitos secundarios, además, cuenta con una carga de 2W. en este emulador se obtendrán datos de caídas de voltaje en el alimentador como en el circuito secundario y la corriente que circula por estos. Haciendo uso del sistema en por unidad estos valores pueden ser comparables con los del sistema real, los cuales son obtenidos por simulación a través del software CYMDIST de CYME. Para la medición de los datos de caída de voltaje del módulo emulador se usa un voltímetro inalámbrico que muestra sus resultados en una interfaz gráfica en la cual se compara los datos obtenidos en el módulo con los datos obtenidos mediante simulación. Los resultados son obtenidos en tiempo real por los usuarios del módulo emulador.2022-11-01T00:00:00ZOperación del sistema de potencia a escala del laboratorio físico de Sistemas Eléctricos de Potencia : operación de los sistemas trifásicos de transmisión eléctrica: transformador LTC en serie con línea sin transposición y transformador PST en serie con línea con transposición.Pillajo Pillajo, Christian Albertohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/233722022-11-24T19:46:10Z2022-10-01T00:00:00ZTítulo: Operación del sistema de potencia a escala del laboratorio físico de Sistemas Eléctricos de Potencia : operación de los sistemas trifásicos de transmisión eléctrica: transformador LTC en serie con línea sin transposición y transformador PST en serie con línea con transposición.
Autor: Pillajo Pillajo, Christian Alberto
Resumen: The present work contains the results of the tests carried out on the equipment available in the Physical Laboratory of Electrical Power Systems. The voltage ratio for each of the taps in the following equipment is checked: transformer with voltage control, transformer with angle control, autotransformer, single-phase transformers in open delta connection.
In transformers with voltage control and angle control, the correct operation of the OLTCs is checked. To carry out the test, the transformer is connected to a load and the tap change is made for each of its positions. It is verified that when the tap change is made there is no power cut at the time of making the change. A procedure is elaborated for the individual operation of the transformers and when they are in conjunction with the transmission lines.
The correct operation of the scale models of the 500 kV transmission lines is verified and they are operated, each one of them, separately and the two lines in parallel. A procedure is developed for the operation of the two corridors individually and in parallel. Through these transmission lines, the loads available in the laboratory are fed through the single-phase transformers in open delta connection and then replaced by the autotransformer. To carry out measurements of current, voltage, power, voltage shifts, harmonics and circulating currents.
The correct operation of the autotransformer is checked, the voltage relationship between its windings is checked, this test is performed for each of the available taps.
Descripción: El presente trabajo contiene los resultados de las pruebas realizadas en los equipos disponibles en el Laboratorio Físico de Sistemas Eléctricos de Potencia. Se comprueba la relación de voltajes para cada uno de los taps en los siguientes equipos: transformador con control de voltaje, transformador con control de ángulo, autotransformador, transformadores monofásicos en conexión delta abierta.
En los transformadores con control de voltaje y control de ángulo, se comprueba el correcto funcionamiento de los OLTC. Para realizar la prueba se conecta el transformador a una carga y se realiza el cambio tap para cada una de sus posiciones. Se comprueba que cuando se realiza el cambio de tap no hay un corte de corriente al momento de realizar el cambio. Se elabora un procedimiento para la operación individual de los transformadores y cuando estos están en conjunto con las líneas de transmisión.
Se comprueba el correcto funcionamiento de los modelos a escala de las líneas de transmisión de 500 kV y se las opera, cada una de ellas, en forma separa y las dos líneas en paralelo. Se elabora un procedimiento para la operación de los dos corredores en forma individual y en paralelo. Por medio de estas líneas de transmisión se alimentan las cargas disponibles en el laboratorio a través de los transformadores monofásicos en conexión delta abierta y luego se remplaza por el autotransformador. Para realizar las mediciones de corriente, voltaje, potencia, desfases de voltajes, armónicos y corrientes circulantes.
Se comprueba el correcto funcionamiento del autotransformador, se comprueba la relación de voltaje entre sus devanados, esta prueba se lo realiza para cada uno de los taps disponibles.2022-10-01T00:00:00ZOperación del sistema de potencia a escala del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia : operación en paralelo del generador fotovoltaico con la red eléctrica de la EEQ.Torres Ortiz, Adrián Mateohttp://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/233692022-10-28T20:14:40Z2022-10-01T00:00:00ZTítulo: Operación del sistema de potencia a escala del laboratorio físico de sistemas eléctricos de potencia : operación en paralelo del generador fotovoltaico con la red eléctrica de la EEQ.
Autor: Torres Ortiz, Adrián Mateo
Resumen: This project deals with the operation of the Photovoltaic Generator of the Physical Laboratory of Electrical Power Systems in isolation and connected in parallel to the electrical grid of Empresa Eléctrica Quito. First, the four power generation modules are analyzed, followed by a detailed description of the photovoltaic generator.
In the photovoltaic generator, the physical components are studied as well as the software, the former focuses on the power inverter and the elements that compose it, such as sensors, protections and others. The software focuses on the TMS320F28377S card from Texas Instrument. The control system is developed on this board and through the use of measurements obtained by means of voltage and current sensors in alternating and direct current.
To determine the feasibility of parallel operation of the photovoltaic system, a study of the operating limits of the photovoltaic generator is carried out, as well as a procedure for the correct parallel operation of the two energy sources.
In order to verify that the system is working properly, operation tests are performed in parallel with the electrical network and tests are performed operating the generator in isolation, feeding loads and obtaining values of voltages, currents and injected power, the results of which are shown in the figures.
Descripción: El presente proyecto trata sobre la operación del Generador Fotovoltaico del Laboratorio Físico de Sistemas Eléctricos de Potencia de manera aislada y conectado en paralelo a la red eléctrica de la Empresa Eléctrica Quito. Primero se analizan los cuatro módulos de generación eléctrica, seguido de una descripción detallada del generador fotovoltaico.
En el generador fotovoltaico se estudian los componentes físicos tanto como el software, el primero se enfoca en el inversor de potencia y los elementos que lo componen, como los sensores, protecciones y otros. El software se centra en la tarjeta TMS320F28377S de Texas Instrument. El sistema de control se desarrolla en esta tarjeta y mediante la utilización de las mediciones obtenidas por medio de sensores de voltaje y corriente en alterna y continua.
Para determinar la factibilidad de operación en paralelo del sistema fotovoltaico, se realiza un estudio de los límites de operación del generador fotovoltaico, así como un procedimiento para la correcta operación en paralelo de las dos fuentes de energía.
Para verificar que el sistema se encuentre funcionando de manera adecuada se realizan pruebas de operación en paralelo con la red eléctrica y pruebas operando el generador de forma aislada, alimentando cargas y obteniendo valores de voltajes, corrientes y potencias inyectadas, cuyos resultados se presentan en figuras.2022-10-01T00:00:00Z