Desarrollo de un Sistema de Iluminaciòn Solar para el Ahorro de Energìa Elèctrica en el Alumbrado Publico de Mèxico

D'acord amb les necessitats actuals per a l'obtenció de l'energia resultat d'una demanda energètica creixent, i on una de les fonts energètiques més utilitzada són els hidrocarburs dels quals danyen al medi ambient, es torna indispensable buscar fonts d'energia més amigables amb el medi ambient, com ho són les energies renovables. D'acord amb l'anterior, una de les hipòtesis de partida d'aquesta tesi consisteix a millorar les prestacions dels sistemes fotovoltaics utilitzats en lluminàries públiques mitjançant la utilització d'un únic convertidor commutat, i crear un model d'innovació que permeti la vinculació entre l'àrea científica i àrea industrial i en aquest cas buscar la comercialització del convertidor commutat únic. La generació d'un nou model d'innovació i la generació d'una nova estructura convertidora juntament amb el seu modelatge matemàtic i aplicació permetessin millorar les prestacions d'un sistema fotovoltaic, són les dues temàtiques principals estudiades en aquesta tesi com esmentem en el paràgraf anterior. Basat en idees prèvies presentades en l'estat de l'art s'aconsegueix realitzar una estructura convertidora punt primordial d'aquesta tesi, anomenada convertidor commutat buck-boost versàtil bidireccional, en què es realitzen dos tipus d'anàlisi aplicant el control en mode de lliscament un per manera diürn i un altre per manera nocturna en els dos casos comptant amb superfícies de commutació complexes, el que va permetre millorar les prestacions d'un sistema fotovoltaic, validades mitjançant mesuraments experimentals, mostrant els avantatges amb què compta aquest convertidor davant d'altres convertidors. Igual que en l'estructura convertidora la creació d'un nou model d'innovació totalment flexible per energies renovables es va realitzar per mitjà d'estudis previs presentats en l'estat de l'art. Aquest model té la particularitat d'adaptar fàcilment per a la realització de qualsevol altre tipus de model d'innovació pel fet que s'explica a detall pas a pas per a la seva realització.De acuerdo con las necesidades actuales por la obtención de la energía resultado de una demanda energética creciente, y donde una de las fuentes energéticas más utilizada son los hidrocarburos los cuales dañan al medio ambiente, se vuelve indispensable buscar fuentes de energía más amigables con el medio ambiente, como lo son las energías renovables. De acuerdo con lo anterior, una de las hipótesis de partida de esta tesis consiste en mejorar las prestaciones de los sistemas fotovoltaicos utilizados en luminarias públicas mediante la utilización de un único convertidor conmutado, y crear un modelo de innovación que permita la vinculación entre el área científica y área industrial y en este caso buscar la comercialización del convertidor conmutado único. La generación de un nuevo modelo de innovación y la generación de una nueva estructura convertidora junto con su modelado matemático y aplicación permitieran mejorar las prestaciones de un sistema fotovoltaico, son las dos temáticas principales estudiadas en esta tesis como mencionamos en el párrafo anterior. Basado en ideas previas presentadas en el estado del arte se logra realizar una estructura convertidora punto primordial de esta tesis, llamada convertidor conmutado buck-boost versátil bidireccional, en el que se realizan dos tipos de análisis aplicando el control en modo de deslizamiento uno para modo diurno y otro para modo nocturno en ambos casos contando con superficies de conmutación complejas, lo que permitió mejorar las prestaciones de un sistema fotovoltaico, validadas mediante mediciones experimentales, mostrando las ventajas con las que cuenta este convertidor frente a otros convertidores. Al igual que en la estructura convertidora la creación de un nuevo modelo de innovación totalmente flexible para energías renovables se realizó por medio de estudios previos presentados en el estado del arte. Este modelo tiene la particularidad de adaptarse fácilmente para la realización de cualquier otro tipo de modelo de innovación debido a que se explica a detalle paso a paso para su realización.In accordance with the current needs for obtaining the energy resulting from an increasing energy demand, and where one of the most used energy sources are hydrocarbons which harm the environment, it becomes essential to look for sources of energy more friendly to the environment environment, as are renewable energies. In accordance with the above, one of the starting hypotheses of this thesis is to improve the performance of photovoltaic systems used in public luminaires by using a single switched converter, and create an innovation model that allows the link between the area scientific and industrial area and in this case seek the commercialization of the single switched converter. The generation of a new model of innovation and the generation of a new converter structure together with its mathematical modeling and application allow to improve the performance of a photovoltaic system, are the two main themes studied in this thesis as mentioned in the previous paragraph. Based on previous ideas presented in the state of the art, a converting structure is achieved, a primordial point of this thesis, called bidirectional versatile buck-boost switched converter, in which two types of analysis are carried out by applying the control in sliding mode one for mode diurnal and another for night mode in both cases counting with complex switching surfaces, which allowed to improve the performance of a photovoltaic system, validated by experimental measurements, showing the advantages with which this converter has against other converters. As in the case of the converter structure, the creation of a completely new model of innovation for renewable energies was carried out through previous studies presented in the state of the art. This model has the particularity of being easily adapted for the realization of any other type of innovation model because it is explained in detail step by step for its realization

Optimización de recursos energéticos en zonas aisladas mediante estrategias de suministro y consumo

El desarrollo de esta tesis ha partido del estudio del esquema convencional de planificación de soluciones energéticas, encontrándose que corresponde a un esquema centralizado que ignora las necesidades energéticas de las zonas rurales, ya que su ejercicio no presta atención a los factores socio-económicos y medioambientales de las regiones. Lo que impacta negativamente cualquier proyecto de suministro energético y se aleja de el óptimo aprovechamiento de los recursos en la zona. Para dar respuesta a las necesidades del contexto actual en este tipo de zonas, se ha procedido a definir una metodología general que considera detalladamente los criterios, procedimientos y estategias necesarias para la planificación y operación óptima de los recursos energéticos en una zona aislada. Dada las características de las zonas aisladas, se recurrió al concepto de Microred, incluye generación, demanda y almacenamiento, gestionadas de manera avanzada. Se realizó una revisión de herramientas de soporte a la decisión en planificación energética aislada, existentes, dentro de las que se, seleccionó el software HOMER cuya lógica de simulación limita la complejidad, lo que permite un cálculo más ágil y práctico, haciéndolo uno de los más flexibles en cuanto a los sistemas que permite simular y optimizar. Se elaboró un procedimiento para explotar de manera eficiente la microred, que consiste en forzar las estrategias de control y operación a responder a la demanda, y adicionalmente identificar la demanda flexible para gestionarla, de manera complemente la operación eficiente del sistema. La metodología fue implementada en zonas que presentó la oportunidad de hacer un uso no convencional de la biomasa, mediante la utilización de la madera residual depositada por la desembocadura de un río en las costas, al realizar su encuentro con el mar. El estudio involucró la cuantificación, caracterización y cálculo del potencial energético de la biomasa, demostrando que este tipo de aplicación noveMuñoz Maldonado, YA. (2012). Optimización de recursos energéticos en zonas aisladas mediante estrategias de suministro y consumo [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16010Palanci

Optimización del sistema de gestión de energía de una red inteligente

Se estudiarán las posibles soluciones de optimización del EMS de una Smart Grid para maximizar el uso de los recursos renovables, mantener la calidad de la red eléctrica y asegurar el suministro de energía demandada.Aquest projecte desenvolupa i implementa un algorisme d'optimització lineal estocàstica per assegurar la millor operació d'una xarxa elèctrica de distribució amb penetració d'energies renovables, fotovoltaica i eòlica, juntament amb diferents sistemes d'emmagatzematge d'energia. En aquesta xarxa de quinzebusos, s'incorporen recursos energètics distribuïts que, amb l'energia provinent de la xarxa de transport, proveeixen la demanda elèctrica d'una zona rural, industrial i metropolitana amb diferents característiques de demanda. L'optimització de l'operació de la xarxa es formula a partir de la linealització de les equacions de flux de potència AC per assegurar que s'opera sota els criteris de seguretat i limitacions del sistema: tensió en cada bus, corrent màxim, factor de potència, rampes dels generadors, etc. A més, es modelen els convertidors de potència dels DER per subministrar energia segons les seves corbes d'operació reals. L'estocasticitats'aplica tant als recursos meteorològics després d'una anàlisi de dades històriques, com a la demanda elèctrica sobre la base de l'estudi de valors de predicció i demanda reals. La implementació es realitza en AIMMS®i l'aproximació de les equacions de flux es verifica amb MATPOWER en MATLAB®

Generación distribuida basada en fuentes primarias de energía renovable: Análisis técnico-económico y regulatorio

En los Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica (SDEE) se observa, conforme el estado del arte, que la Penetración de Fuentes Primarias de Energía Renovable, bajo la forma de Generación Distribuida (GD) en Media Tensión (MT) y Micro-Generación Distribuida (MGD) en Baja Tensión (BT). con posibilidad de autoconsumo e inyección de excedentes a la red, definen un nuevo Paradigma. Sin embargo, existen tres inconvenientes que pueden atentar contra el mismo, discutidos en este trabajo. El primero es el Tecnológico: se relaciona con la tecnología empleada en los Sistemas de Generación disponibles, considerando el avance en investigación y desarrollo para aumentar su eficiencia. El segundo es el Regulatorio: implica el análisis Económico/Financiero a los efectos de que el capital invertido por los Generadores pueda ser recuperado en un tiempo igual o menor a la vida útil de los Sistemas de Generación, sin que ello implique Subsidios Distorsivos ni vulnere los parámetros establecidos en el control de Calidad del Producto y Servicio Técnico. Y el tercero, es el aspecto Técnico: vinculado al impacto que producen las instalaciones de GD y MGD en los SDEE.Fil: Schweickardt, Gustavo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Evaluación de planes de electrificación rural y propuesta de planificación con criterios técnicos y sociales

Energy access allows to improve population life quality, specifically in terms of food, education and health. Currently, 10% of the world population does not have electricity. 85% of this population is mainly concentrated in rural areas of developing countries. In order to increase electricity access, the national interconnected grid can be extended or, also, isolated systems can be implemented. In particular, systems based on the use of renewable energies are an appropriate option for the most remote communities, since they reduce dependencies on external resources and fossil fuels. Rural electrification planning consists in defining the strategies to be used to satisfy the energy needs of the population without electricity, regarding the design of projects, prioritizing and ordering their execution in time. In many countries, different rural electrification plans have been implemented at a regional and local scale, but they have not always been successful mainly because of the standardization in the design of systems, instead of the detailed analysis of the specific requirements of each population. In this context, this doctoral thesis aims to analyse rural electrification plans and develop a planning proposal at regional scale, which considers the particularities of each community, in the design of projects and their prioritization. In a region of a developing country with several communities without electricity, this proposal would be the guide for electrification promoters throughout the whole decision-making process to select the most appropriate electrification system to be implemented in each community and prioritizing the communities to be electrified, considering technical and social aspects. For the definition of an appropriate planning proposal, it is necessary to consider the key aspects that condition and/or guarantee the sustainability of projects. Hence, this work carries out an evaluation of different rural electrification project plans that have already been implemented, in order to identify and extract the lessons learned and, thus, consider them in the implementation of future plans. Based on the results of the evaluation, the planning proposal is defined, which consists in 3 stages. In stage 1, the initial evaluations are carried out to compile the information (socioeconomic, energy and technical) at regional scale. In stage 2, a definition of projects is performed, where different electrification technologies are compared for each community. Finally, in stage 3, the prioritization of projects is realized, where a hierarchical order of communities is sought from where to start the implementation, considering technical and social criteria. The planning proposal is validated through its application to a real case study, called the Solar communities network (RECOMSOL), which covers 8 rural communities in Chiapas (Mexico) and is promoted by the Chiapas University of Sciences and Arts (UNICACH). Thus, the proposal is demonstrated adequate to implement rural electrification plans at a regional and local scale in developing countries, since it allows the promoters to guide and interact throughout the whole decision process in a clear and systematized way, obtaining results validated by the promoters of the systems.El acceso a la energía permite mejorar la calidad de vida de las personas, específicamente en la alimentación, la educación y la salud. Actualmente, el 10% de la población mundial no tiene electricidad. El 85% de esta población, se concentra principalmente en zonas rurales de países en vías de desarrollo. Para aumentar el acceso a la electricidad, se puede extender la red interconectada nacional o, también, implementar sistemas aislados. En concreto, los sistemas basados en el uso de energías renovables son una opción adecuada para las comunidades más remotas, ya que disminuyen la dependencia de recursos externos y combustibles fósiles. La planificación de la electrificación rural consiste en definir las estrategias a utilizar para satisfacer las necesidades energéticas de la población sin electricidad, en cuanto al diseño de proyectos, priorizar y ordenar su ejecución en el tiempo. En muchos países se han implementado diferentes planes de electrificación rural a escala regional y local, pero no siempre han resultado exitosos debido principalmente a la estandarización en el diseño de los sistemas, en vez del análisis detallado de los requerimientos específicos de cada población. En este contexto, esta tesis doctoral tiene el objetivo de analizar planes de electrificación rural y desarrollar una propuesta de planificación a escala regional, que considere las particularidades de cada comunidad, en el diseño de proyectos y en su priorización. En una región de un país en desarrollo con varias comunidades sin electricidad, esta propuesta sería la guía para los promotores de la electrificación en todo el proceso de toma de decisiones para seleccionar el sistema de electrificación más adecuado a implementar en cada comunidad y priorizando las comunidades a electrificar, considerando aspectos técnicos y sociales. Para definir la propuesta de planificación adecuada, es necesario considerar los aspectos clave que condicionan y/o garantizan la sostenibilidad de los proyectos. Así, este trabajo realiza una evaluación de diferentes planes de proyectos de electrificación rural que ya han sido implementados, con el propósito de identificar y extraer las lecciones aprendidas y, así, considerarlas en la implementación de futuros planes. A partir de los resultados de la evaluación, se define la propuesta de planificación, que consta de 3 etapas. En la etapa 1, se realizan las evaluaciones iniciales para recopilar la información (socioeconómica, energética y técnica) a escala regional. En la etapa 2, se procede con una definición de proyectos, donde se comparan distintas tecnologías de electrificación para cada comunidad. Por último, en la etapa 3, se realiza la priorización de proyectos, donde se busca un orden jerarquizado de comunidades por dónde empezar la implementación, considerando criterios técnicos y sociales. La propuesta de planificación se valida mediante su aplicación a un caso de estudio real, denominado Red de comunidades solares de Chiapas (RECOMSOL), que cubre a 8 comunidades rurales de Chiapas (México) y que está impulsado por la Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas (UNICACH). Así, se demuestra que la propuesta de planificación es adecuada para implementar planes de electrificación rural a escala regional y local en países en desarrollo, ya que permite guiar e interactuar a los promotores en todo el proceso de decisión de forma clara y sistematizada, obteniendo resultados validados por los propios promotores de los sistemas.Postprint (published version

Estado del arte de la gestión de la energía eléctrica desde el lado de la demanda

El agotamiento de los recursos naturales y la dependencia a vectores energéticos importados ha generado varias crisis energéticas a lo largo de siglo XX, las cuales se han extendido a hasta nuestros días. Por otro lado, los efectos nocivos de los gases de efecto invernadero en el clima global han generado una crisis climática tal, que todos los países están comprometidos a mitigar. La comunidad internacional sugiere un cambio de enfoque en la explotación energética, ven necesario pasar del consumismo a la conservación. Es así como la gestión energética mundial inicia su innovación, conceptos como desarrollo sostenible, transformación digital o economía circular irrumpen en la escena de la prestación de servicios. Este nuevo paradigma ya no admite una gestión centralizada, sino una distribuida, y la gestión de la energía eléctrica desde el lado de la demanda engloba todos estos conceptos novedosos y los aplica en la explotación de la red eléctrica. A pesar que la gestión de la demanda eléctrica (GDE) data desde 1975, su desarrollo e implantación en la estructura del sistema eléctrico empieza a tomar relevancia global en la segunda década de este siglo, esto a causa de la mejora de la infraestructura tecnológica disponible. La hipótesis general de la investigación radica en la idea de que la demanda se comporta de forma elástica a las variaciones de precio, y esto permite gestionarla. Por otro lado, con la finalidad de determinar el estado del arte de la GDE se realizó un barrido de información desde sus orígenes hasta la actualidad, esto permitió determinar los puntos de interés y a partir de estos, profundizar en el tema investigado. Hasta inicios de este siglo, Estados Unidos era el principal consumidor de recursos energéticos, y el único que había desarrollado estrategias de GDE en la operación de su sistema eléctrico. Hoy por hoy, de sus experiencias se obtiene que los programas de conservación energética sirven para reducir la energía total consumida mientras que los programas de respuesta de la demanda sirven para reducir los picos de demanda. Además, mediante los dispositivos tecnológicos que necesita la GDE para operar, se puede integrar tecnologías que aportan a la flexibilidad de la demanda como la generación distribuida y el almacenamiento energético. En la actualidad, la respuesta de la demanda (RD) se destaca de los otros programas de GDE debido a que tiene una amplia gama de oportunidades de negocio disponible. Además, el carácter dinámico de la demanda necesita una estrategia de control permanente la cual se dificulta sin un proceso automatizado. La comunidad científica se ha abocado al desarrollo de algoritmos que permitan la automatización de la respuesta de la demanda, en especial han tomado relevancia los algoritmos basados en inteligencia artificial ya que permiten la integración directa del cliente y del mercado. En la actualidad, tanto Estados Unidos y China avanzan consistentemente en la implantación de programas de GDE. La Unión Europea, a pesar de ser el tercer mayor consumidor energético del mundo, y que el 67% de esos recursos energéticos provienen del extranjero, aún no ha consolidado una política clara sobre cómo implementar estos programas en la operación de sus redes eléctricas. Y es que la GDE no es solo una forma de reducirla o mejorar la eficiencia de la red, la GDE es un sofisticado proceso tecnológico que incluye un marco legal claro, financiamiento para modernizar la red e investigación que ahonde sobre las costumbres y preferencias del cliente, y cómo estás inciden en su consumo energético.The depletion of natural resources and dependence on imported energy carriers has generated several energy crises throughout the 20th century, which have extended to the present day. On the other hand, the harmful effects of greenhouse gases on the global climate have generated an environmental crisis that all countries are committed to mitigate. The international community suggests a change of approach in energy exploitation; they see the need to move from consumerism to conservation. This is how global energy management begins its innovation, concepts such as sustainable development, digital transformation or circular economy burst onto the scene of service provision. This new paradigm no longer allows for centralized but distributed management, and demand-side power management encompasses all these new concepts and applies them to the operation of the electricity grid. Although demand side management (DSM) dates back to 1975, its development and implementation in the structure of the electricity system began to take on global relevance in the second decade of this century, due to the improvement of the available technological infrastructure. The general hypothesis of the research lies in the idea that demand behaves elastically to price variations, and this allows it to be managed. On the other hand, in order to determine the state of the art of DSM, a sweep of information was carried out from its origins to the present day, which made it possible to determine the points of interest and, based on these, to delve deeper into the topic under investigation. Until the beginning of this century, the United States was the main consumer of energy resources and the only country that had developed strategies for DSM in the operation of its electricity system. Today, from its experiences, energy conservation programs serve to reduce the total energy consumed while demand response programs serve to reduce peak demand. In addition, through the technological devices that the DSM needs to operate, it is possible to integrate technologies that contribute to demand flexibility such as distributed generation and energy storage. Currently, demand response (DR) stands out from other DSG programs because it has a wide range of business opportunities available. In addition, the dynamic nature of demand requires a permanent control strategy which is difficult without an automated process. The scientific community has focused on the development of algorithms that allow the automation of demand response; especially algorithms based on artificial intelligence have gained relevance as they allow direct integration of the customer and the market. Currently, both the United States and China are making consistent progress in the implementation of DSM programs. The European Union, despite being the third largest energy consumer in the world, with 67% of its energy resources coming from abroad, has not yet consolidated a clear policy on how to implement these programs in the operation of its electricity grids. Because DSM is not just a way to reduce or improve grid efficiency, DSM is a sophisticated technological process that includes a clear legal framework, funding to modernize the grid, and research that delves into customer habits and preferences and how they affect their energy consumption.Universidad de Sevilla. Máster en Sistemas de Energía Eléctric

Actas de las XXXIV Jornadas de Automática

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Alternativas de solución al envenenamiento del Protocolo ARP en entornos LAN

En el presente artículo se presentan algunos fallos de seguridad del protocolo ARP reflejando su vulnerabilidad a diversos tipos de ataques dando lugar a fugas y/o daños de información, se han presentado diversas soluciones factibles en las cuales se encuentran S-ARP (secure ARP), ES-ARP (Secure and efficient ARP) y como alternativa de solución planteamos la creación de algoritmos que permitandetectar y mitigar ataques mediante el uso de Registros Estáticos en la Tabla ARP, como objetivo queremos resolver algunos fallos en la seguridad de ARP cambiando y mejorando los protocolos originales de este realizando las configuraciones que se creen factibles para mejorar su seguridad, en este artículo se realizará un envenenamiento ARP utilizando las herramientas VMware y GNS3 que nos permiten virtualizar un entorno real con el fin de mostrar la inseguridad que posee el protocolo ARP y así mismo implementar una alternativa económica y eficiente que mejore su seguridad

Actas del IV Congreso de la Red Iberoamericana de Investigación en Transporte Aéreo

El Grupo de Transporte Aéreo (GTA) de la UID GTA-GIAI se complace en anunciar que el IV Congreso de la RED IBEROAMERICANA DE INVESTIGACIÓN EN TRANSPORTE AÉREO (RIDITA), se llevará a cabo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata, los días 27, 28 y 29 de noviembre de 2013. La RIDITA es un grupo abierto, incluyente y sin fines de lucro, de discusión permanente, conformado por investigadores, formadores y profesionales relacionados con el Transporte Aéreo que se desempeñen en instituciones académicas iberoamericanas, fundado en 2007. A la fecha la Red Iberoamericana de Investigación en Transporte Aéreo ha organizado tres congresos: Buenos Aires (2007), San Pablo (2009) y Madrid (2011), y ha encomendado a la UID GTA-GIAI del Departamento de Aeronáutica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata la organización del IV Congreso. El lema de la presente edición del congreso de RIDITA es “Hacia un transporte aéreo sostenible”.Grupo de Transporte Aéreo - Grupo de Ingeniería Aplicada a la Industri