Ingeniería Eléctrica

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Banco de laboratorio para el control de nivel y flujo
(2020) Arrieta García, Marcela Patricia; Torres Sampayo, Alix Carolina; Duque Pardo, Jorge Eliécer
El presente trabajo ha sido desarrollado para implementar y documentar el diseño de un banco de control que permite realizar distintos tipos de acciones de control sobre procesos de nivel y flujo, utilizando tecnologíasde PID o de PLC indistintamente.
Control no lineal de potencia activa y reactiva en sistemastrifásicos empleando convertidores por fuente de tensión : una aplicación de los supercapacitores
(2019) Marrugo Orozco, Duvan; Montoya Giraldo, Oscar Danilo; Bravo, Manuel Fernando
Este documento presenta un control basado en pasividad de asignación de amortiguación e interconexión generalizada (IDA-PBC) para sistemas de almacenamiento de energía eléctrica (EESS), se presenta un sistema de almacenamiento de energía utilizando supercapacitores (SCES). Se propone un marco general para representar el comportamiento dinámico del EESS interconectado al sistema de distribución eléctrica a través de convertidores electrónicos de potencia conmutados forzados. El convertidor de fuente de voltaje(VSC) se utiliza para integrar el sistema SCES a el sistema de energía eléctrica. La estrategia de control propuesta permite el intercambio de potencia activa y reactiva entre el EESS y las redes de distribución eléctrica de forma independiente, garantizando una convergencia global asintótica en el sentido de Lyapunov a través de la formulación hamiltoniana.Los resultados de la simulación muestran la efectividad y la solidez del IDA-PBCgeneralizado para operar el SETS como compensador de potencia activa y reactiva a fin de mejorar las condiciones operativas en las redes de distribución de energía en condiciones equilibradas y desequilibradas.
Diseño del modelo de negocio de la empresa T&T Ingeniería Avanzada S.A.S.
(2016) Torres Yarzagaray, Tairon Camilo
En un mundo donde el mercado laboral es muy exigente y la competencia cada vez más alta y donde una parte muy significativa de personas con discapacidad se encuentran al margen de procesos inclusivos a causa de diversas barreras y prejuicios, entre las que destacan la ignorancia, las actitudes negativas, los entornos inaccesibles y las leyes y políticas insuficientes o mal diseñadas. La empresa T&T Ingeniería Avanzada S.A.S, nace como idea de negocio en el año 2014, con el fin de romper todas esas barreras anteriormente mencionadas y consolidarse en el mercado como una empresa líder, con servicios innovadores capaces de satisfacer de manera novedosa las exigencias de los clientes. De la misma manera, la compañía en su corta vida ha demostrado desde la concepción administrativa y financiera la madurez necesaria para tener una planta de personal considerable e ingresos significativos en su primer año de operaciones. Por lo tanto, se estima que esta empresa superara el umbral de 42 meses, dispuesto por el Global Entrepreneurship Monitor (GEM), como la barrera para la madurez y afianzamiento de una empresa o como el tiempo necesario para su desaparición. Continuando, las alianzas estratégicas obtenidas han facilitado competir con las compañías similares, además de aumentar el nivel de negociación con proveedores, puesto el flujo de proyectos realizados durante el año 2015 fue de 18. Por último, la organización se prepara para seguir en auge desde todas sus áreas, como mercadeo, administración, diseño, construcciones.
Diseño e implementación de un sistema fotovoltaico aislado para bombeo de agua
(2019) Vanegas Bello, Álvaro Miguel; Gómez Vásquez, Eduardo
En este proyecto se propone definir y dimensionar los elementos de un sistema fotovoltaico autónomo con respecto a la potencia, en vatios que consume la bomba y el tiempo durante el cual la bomba está operando, Para el proceso de bombeo y abastecimiento de agua el ganado en alberca de almacenamiento.
Flujo de potencia óptimo para redes DC empleando unalgoritmo de optimización basado en huracanes
(2019) Arteaga Díaz, Jesús Alberto; Montoya Giraldo, Oscar Danilo; Grisales Noreña, Luis Fernando
Este documento aborda el problema del flujo de potencia óptimo en redes de corriente continua (DC) con cargas de potencia constante y generadores distribuidos. Este problema está formulado como un algoritmo de optimización maestro-esclavo. La etapa maestra cubre el despacho de todos los generadores distribuidos utilizando el algoritmo de optimización de huracanes. En la etapa de esclavo, se utiliza un método de flujo de potencia basado en aproximaciones sucesivas para determinar las variables de tensión y evaluar la función objetivo del problema, la cual consiste en minimizar las pérdidas de potencia del sistema. Dos redes de corriente continua de 21 y 69 nodos se utilizan como casos de prueba para comparar el rendimiento numérico del algoritmo de optimización de huracanes con un paquete de optimización no lineal y unos enfoques metaheurístico llamados Black Hole Optimizer y AntLion. Todas las simulaciones se realizan utilizando el software MATLAB versión 2017a licenciado por la Universidad Tecnológica de Bolívar.
Flujo de potencia óptimo para redes de distribución DC empleando el algoritmo metaheurístico de búsqueda de vórtices
(2019) Escobar Santoya, Andrés Felipe; Montoya Giraldo, Oscar Danilo; Grisales Noreñna, Luis Fernando
Este documento está orientado al problema de flujo de potencia óptimo (OPF porsus siglas en inglés) en redes de corriente continua (DC) considerando cargas de potencia constante y generadores distribuidos (DG's) dentro de la red eléctrica. El problema de OPF es formulado como un problema de optimización no lineal y resuelto utilizando un algoritmo maestro-esclavo. La parte maestra es responsable del despacho de todos los DG's empleando el algoritmo de búsqueda por medio de vórtices (VSA). En la etapa esclava, un método de flujo de potencia eficiente basado en series de Taylor llamado método por linealización extendida es utilizado para calcular todos los voltajes de los nodos y para evaluar la función objetivo del problema, la cual corresponde a la minimización de pérdidas de potencia. Dos redes de distribución compuestas por 21 y 69 nodos son empleadas como casos de prueba para comparar los resultados numéricos del método propuesto con elpaquete de optimización no lineal GAMS y cuatro métodos metaheurístico optimización por agujeros negros, algoritmo genético continuo, optimización por enjambre de partículas y algoritmo de búsqueda de agua por manadas de elefantes. Todas las simulaciones fueron desarrolladas en el ambiente de MATLAB 2017a licenciado por la Universidad Tecnológica de Bolívar.
Método heurístico para la planificación de redes de distribución rural en corriente alterna
(2020) Valenzuela Villarreal, Wilmer Andrés; Gil González, Walter Julián; Montoya Giraldo, Oscar Danilo
Los sistemas de distribución de energía eléctrica son parte fundamental del desarrollo económico de los países, esto se puede ver en la estrecha relación entre el producto interno y el crecimiento de la demanda de energía. En este proyecto de grado se estudia el problema de selección de conductores en redes rurales de distribución de energía eléctrica con topología radial y operado en media tensión (i.e., 13.2 kV) desde una única subestación eléctrica. En este estudio se realiza el análisis de un sistema de distribución radial compuesto de 42 posibles rutas de distribución para un sistema de 25 nodos, la idea fundamental es encontrar desde un punto de vista heurÂ´Ä±stico el mejor subconjunto de líneas de distribución que pueden atender a los usuarios rurales garantizando perfiles de tensión adecuados, pérdidas mínimas y bajos costos de inversión. Para la selección óptima de las rutas de alimentadores se emplea el criterio de árbol de expansión mínima considerando como factores de peso las distancias entre usuarios (distancia euclidiana entre nodos). Una vez definida la topología del sistema de distribución, se definen los calibres de los alimentadores tal que la regulación de voltaje esté dentro de los límites permitidos por la normatividad; adicionalmente, se consideran que la cargabilidad de los conductores no debe superar el 90 % de su capacidad nominal, con el fin de reducir pérdidas de potencia y garantizar la operación adecuada del sistema ante posibles aumentos de consumo por parte de los usuarios en el mediano plazo. En la solución del problema de selección óptima de las rutas alimentadores en redes rurales de distribución se emplea el software MATLAB y la herramienta para árboles de expansión mínima usando el algoritmo de Kruskal; además para la evaluación de las características técnicas de las red de distribución es empleado el software para análisis de sistemas de potencia ETAP 18. Es de notar que ambas herramientas de cómputo son licenciados por la Universidad Tecnológica de Bolívar.
Técnicas de control aplicadas al convertidor buck DCDC para regulación de tensión en cargas lineales
(2020) Altamar Bermejo, Jainha Andrea; Vergara Pestana, Hernán David, autor; Gil González, Walter Julián; Montoya Giraldo, Oscar Danilo
Este documento está orientado al estudio del problema de estabilidad en convertidores de corriente continua (DC-DC) que interconectan cargas de resistencia constante desconocidas. Para abordar el problema de control en este convertidor se escoge la técnica de control basado en pasividad con acción proporcional-integral (i.e., PBC-PI), ya que la dinámica en lazo abierto para este sistema presenta una estructura Hamiltoniana, la cual es aprovechada por el PBC-PI para generar el controlador de lazo cerrado. La principal ventaja del diseño de control PBC-PI es que garantiza estabilidad en el sentido de Lyapunov; además, dada la estructura del convertidor estudiado, permite diseñar una estrategia de control que sea independiente de los parámetros del convertidor siendo este más robusto y eficiente. Dos escenarios son propuestos para analizar los resultados y comparar con otras técnicas de control como los planos deslizantes y el control clásico PID. Todas Las simulaciones fueron desarrolladas en el software de MATLAB 2017b.
Ubicación óptima de condensadores para compensación de potencia reactiva en sistemas de distribución
(2020) García Suárez, Jonatan Antonio; Montoya Giraldo, Oscar Danilo
En este proyecto de grado se presenta la implementación de una metodología para la selección óptima de bancos de condensadores de capacidad fija en sistemas de distribución de energía eléctrica de característica radial. Para la ubicación de estos elementos en el sistema de distribución se considera como objetivo la mejora de los perfiles de tensión para que se mantengan en un rango comprendido entre 95% y 105% para diferentes condiciones de demanda. Estas demandas se consideran máximas (100% en hora pico), cargas medias (60%) y cargas mínimas (30%), con lo cual se evalúan los posibles escenarios de consumo en una red de distribución típica. Como herramienta de solución se emplea el software ETAP y la herramienta OCP (Localización óptima de capacitores, por sus siglas en inglés). Los resultados muestran que se alcanza el objetivo propuesto mediante la instalación de múltiples bancos de condensadores a lo largo del alimentador para dos casos de estudio compuestos de 10 y 33 nodos, respectivamente.

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