Implementation of control schemes on a DC-AC terminal based on a HVDC-MMC

Los sistemas de transmisión de energía eléctrica a alta tensión en corriente directa o High Voltage Direct Current (HVDC) se han convertido en una solución atractiva para la integración de fuentes de energía renovables cómo las granjas eólicas que se encuentran alejadas de los centros de consumo.Tradicionalmente esta energía es transmitida mediante enlaces de corriente alterna (ac) lo que acarrea costos técnicos y económicos muy elevados. Los sistemas HVDC reducen las pérdidas que están asociadas a los efectos capacitivos de las líneas de transmisión ya que no dependen de la frecuencia y la distancia a la cual se transmite la energía por lo tanto no existe la necesidad de sistemas de compensación, utilizan un espacio más reducido para la ubicación de torres y las pérdidas de energía por conducción se reducen considerablemente. Los sistemas HVDC en su estructura topológica cuentan con estaciones convertidoras que realizan el proceso de conversión de energía ac-dc y dc-ac respectivamente, estas estaciones convertidoras se basan en la electrónica de potencia cuya configuración permite realizar la conversión de la energía y ser transmitida a largas distancias. Los sistemas de control requeridos por las estaciones convertidoras son de alta complejidad y no es una tarea sencilla diseñarlos debido a que el número de variables a regular es bastante alto, cómo las corrientes circulantes por los brazos, corrientes de salida, tensión en los capacitores entre otras. El objetivo principal de este proyecto es diseñar una técnica de control adecuada para un terminal HVDC basado en Modular Multilevel Converter (MMC), que garantice la estabilidad del sistema frente a pequeñas perturbaciones en las principales variables eléctricas, cómo por ejemplo cuando se presentan desbalances en la tensión y corriente de la red eléctrica, desbalance de tensión en los capacitores, reducción de las corrientes circulantes y el balance de energía en el terminal MMC. En el proyecto se realizará el modelado de un terminal MMC teniendo en cuenta el comportamiento dinámico del sistema, también se desarrollarán simulaciones del modelo en MATLAB Simulink para realizar la validación del modelo y diseñar las diferentes técnicas de control requeridas para cada tipo de variable.High voltage direct current or High Voltage Direct Current (HVDC) electric power transmission systems have become an attractive solution for the integration of renewable energy sources such as wind farms that are far from consumption centers. Traditionally, this energy is transmitted through alternating current (ac) links, which entails very high technical and economic costs. HVDC systems reduce the losses that are associated with the capacitive effects of the transmission lines since they do not depend on the frequency and the distance at which the energy is transmitted, therefore there is no need for compensation systems, they use a space smaller for the location of towers and energy losses by conduction are considerably reduced. HVDC systems in their topological structure have converter stations that carry out the AC-DC and DC-AC energy conversion process respectively, these converter stations are based on power electronics whose configuration allows energy to be converted and transmitted. a long distance. The control systems required by the converter stations are highly complex and it is not an easy task to design them because the number of variables to regulate is quite high, such as the circulating currents through the arms, output currents, voltage in the capacitors between others. The main objective of this project is to design a suitable control technique for an HVDC terminal based on the Modular Multilevel Converter (MMC), which guarantees the stability of the system against small disturbances in the main electrical variables, such as when there are imbalances in the voltage and current of the electrical network, voltage imbalance in the capacitors, reduction of circulating currents and the energy balance in the MMC terminal. In the project, the modeling of an MMC terminal will be carried out taking into account the dynamic behavior of the system, simulations of the model will also be developed in MATLAB Simulink to carry out the validation of the model and design the different control techniques required for each type of variable. The design will be implemented in a digital signal processor or Digital Signal Processing (DSP) to be validated in a prototype of the proposed system.MaestríaMagíster en Ingeniería EléctricaContents pág. 1 Introduction 2 Objectives 3 2.1 General Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Specific Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 Literature Review 5 3.1 High Voltage Direct Current (HVDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.1 Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.1.2 Disadvantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2 Most essential projects of HVDC systems . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2.1 ABB implementations [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2.2 Siemens Implementation [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3 HVDC Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.1 Bipolar Set-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.2 Homopolar Set-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.3 Back to Back Set-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.3.4 Pole to Pole Set-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.4 Power Electronics Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.5 Line Commutated Converter (LCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.5.1 LCC Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.6 Voltage Source Converter (VSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.6.1 VSC Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4 Modular Multilevel Converter 19 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.2 Submodule Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.3 Operating Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.3.1 Currents Relation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.3.2 Circulating Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.4 System Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.4.1 MMC Averaged Dynamic Model . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.4.2 Dynamic Performance of the MMC . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.4.3 Selection of the Mean Sum Capacitor Voltages . . . . . . . . . . 27 4.4.4 Averaging Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.5 Design Considerations of the MMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.5.1 Design of The Submodule Capacitance CSM . . . . . . . . . . . 31 4.5.2 Arm Inductance Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.6 Modulation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4.6.1 Carrier Disposition PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.6.2 Carrier Phase Shifted PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5 Control Schemes Applied to an MMC Terminal 41 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.2 Proportional Integral Control (PI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.2.1 Active and Reactive Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.2.2 Internal Current Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 5.2.3 Average Voltage Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 5.2.4 Single Voltage Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.2.5 Reference Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.3 Proportional Integral Resonant Control (PIR) . . . . . . . . . . . . . . 49 5.3.1 Time Delays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.3.2 Output Current Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5.3.3 Circulating Current Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.3.4 Reference Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.3.5 Hybrid Voltage Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.3.6 Phase Locked Loop (PLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.4 Model Predictive Control (MPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6 Simulation and Results 71 6.1 Output Voltage Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.2 Output Current Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.3 SM Capacitor Voltage Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.4 Circulating current Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.5 Small Signal Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 7 Experimental Results on a Scale Down MMC Prototype 83 7.1 Design Considerations for the Experimental MMC . . . . . . . . . . . . 85 7.1.1 MMC Submodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 7.2 Measurement Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2.1 Current Transducer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 7.2.2 Voltage Transducer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.3 Control Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.4 Experimental Waveforms of the MMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 8 Conclusion and Remarks 99 References 10

Reconfiguración en sistemas de distribución considerando las pérdidas y evaluando el impacto económico de la energía no suministrada

En el contenido de este trabajo se encuentra la descripción y aplicación de una metodología para realizar reconfiguración de alimentadores primarios teniendo en cuenta las pérdidas y la con fiabilidad, además de evaluar el impacto de la energía no suministrada (ENS). Esta metodología propuesta se aplicó entre los circuitos principales que pertenecen a la subestación ventorrillo (1VE, 5VE y MVE) ubicada en la ciudad de Pereira del departamento de Risaralda, Colombia. La reconfiguración aplicada a la subestación ventorrillo es descrita en tres pasos principales, primero la selección de cargas a con figurar (Alto impacto social y económico), segundo una simulación que permite evaluar las con figuraciones más optimas en con fiabilidad y bajas pérdidas de energí a, para llegar al ultimo paso evaluando la cantidad de energí a no suministrada al momento de una desconexión con opción de reconfiguración. Una vez aplicada la reconfiguración se realiza un análisis de costos y viabilidad buscando un equilibrio entre la energía no suministrada y la inversión a realizar en la construcción de tramos de líneas (Enlaces) y ubicación de elementos de seccionamiento que permitan maniobrar los circuitos de manera manual o automática para dar continuidad al servicio eléctrico ante un mantenimiento programado o una falla. Finalmente se busca realizar la reconfiguración adecuada cumpliendo con la regulación colombiana que estimula a las empresas que prestan un servicio confiable

Comparación del nivel de expresión del receptor estrogénico beta en biopsias de pacientes con cáncer colorrectal y biopsias de colon sin patología neoplásica

"El cáncer de colon es una de las neoplasias con mayor incidencia y la segunda causa de muerte por enfermedades oncológicas en México. Debido a que su diagnóstico se realiza en estadios avanzados, las investigaciones se han enfocado a la búsqueda de métodos que permitan identificar la enfermedad en etapas iniciales, así como buscar tratamientos más efectivos que mejoren el pronóstico de vida. Los estudios sobre el receptor estrogénico beta sustentan un probable papel protector contra el cáncer colorrectal, sin embargo, se requieren más estudios que muestren su papel en la protección contra el desarrollo de cáncer de colon. Adicionalmente, existen reportes que muestran una disminución en la expresión del receptor estrogénico beta en pacientes con cáncer de colon, por lo que nos interesa evaluarlo en población mexicana con cáncer de colon con la finalidad de profundizar en su estudio. Objetivo: comparar el nivel de expresión del receptor estrogénico beta en biopsias de pacientes con cáncer colorrectal y sin patología neoplásica"

Propuesta de implementación de Smed para una línea de envasado y etiquetado en una empresa vitivinícola

122p.La búsqueda continua para lograr eliminar el desperdicio es sinónimo de búsqueda de productividad, entendida como la capacidad de la empresa para usar de forma racional y óptima los recursos que dispone y considerando un desperdicio a todo lo que no genera valor y por lo que el cliente no está dispuesto a pagar es que se debe hacer los procesos más eficientes, con menos actividades que no generan valor y desperdicios para que las empresas pueden optar por estrategias como la disminución de precios y flexibilidad en su producción. Para que un proceso productivo sea de excelencia se le deben realizar pequeñas inversiones en forma continua en vez buscar una sola gran inversión, y eliminando el desperdicio también de forma continua como lo es el tiempo improductivo para nuestro estudio. VSPT se enmarca dentro de las empresas más competitivas y con proyecciones del país, y dentro de este marco se encuentra continuamente en proceso de mejora continua, con el fin de satisfacer los más altos estándares de calidad y rentabilidad del mercado. Para esto ha implementado un programa a medida denominado MaxEO cuya prioridad estratégica es la Excelencia Operacional, teniendo como base cuatro pilares fundamentales, OCA, PBC,O2 y PRICIS; los cuáles apuntan a eliminar los muda que presenta en sus procesos al optimizarlos. En esta memoria se realiza un levantamiento de información relevante para conocer los tiempos de detención, los que se destinan a los cambios de formato principalmente en dos equipos de la línea de producción y analizando las actividades que se realizan en éstos; obteniendo como base sobre la cual trabajar para ir mejorando el proceso de cambio de formato y lograr así disminuir los tiempos involucrados en cada actividad al realizarse de una forma más eficiente. Se implementa procedimientos para éstos cambios con la herramienta de gestión SMED y se deja establecido las actividades que se deben realizar, secuencia de ejecución y tiempo. Obteniendo como logro la disminución en 46% promedio de tiempo improductivos y que no generan valor, además de la propuesta de la estandarización de alturas de etiquetas como medida correctiva y que contribuye de manera significativa a disminuir cambios de formato para la etiquetadora. Estos procedimientos repercutieron directamente en los indicadores de productividad que esta empresa posee, disminuyendo en un 22% los tiempos de cambio

Changes in parasite transmission stage excretion after pheasant release

The production of parasite transmission stages was investigated in the faeces of 77 farm-bred ring-necked pheasants (Phasianus colchicus). Coccidian oocysts (Eimeria sp.), and nematode eggs (Heterakis sp., and Capillaria-like eggs) were recovered before and after release but all birds were treated prior to release. Treatment with fenbendazole significantly reduced the abundance of trans-mission-stage excretion for all parasites, and reduced the prevalence in the case of Eimeria sp. and Heterakis sp. Nonetheless, a significant increase in the excretion abundance for all parasites and in the prevalence of Eimeria sp. and Heterakis sp. was found after release. Eggs of Ascaridia sp. were found only after releasing, suggesting infection ocurred in the wild. A negative relationship was found between the pheasant body condition and Heterakis excretion abundance and a higher abundance of Capillaria sp. eggs in female birds. No significant relationship was found between parasite excretion abundance and pheasant survival. Despite this, results suggest that an increase in the excretion of parasite transmission stages follows the release of captive pheasants into the wild. This can in part explain restocking failures, but also means that autochtonous free-living birds may become exposed to new and potentially harmful pathogens. To avoid these risks it is proposed that improved prophylactic measures should be taken. © CAB International, 2006.This work is a contribution to the joint project CSIC/Principado de Asturias. The authors wish to thank Maria and Emilio Álvarez, Pilar and Pepe Collada, A. de Miguel, J. Marcos. and P. Talavera. Oscar Rodríguez received a Torres Quevedo grant from the MEC.Peer Reviewe

Sentido de escuela en jóvenes de América Latina. Tendencias investigativas.

Este artículo analiza el estado de la investigación sobre el sentido de la escuela en países como México, Chile, Argentina y Colombia a partir del año 2000 hasta el 2016. Inicialmente se define el término sentido desde la filosofía y se relacionan las investigaciones con base en elementos comunes al sentido de la escuela. Posteriormente se identifican seis tendencias frente al sentido de la escuela y al significado de esta como espacio social y de identidad, en las trayectorias escolares y las representaciones sociales, como expectativa futura, así como desde la pérdida de sentidoThis article analyzes the state of the art on the meaning of the school in countries such as Mexico, Chile, Argentina and Colombia from 2000 to 2016. Initially the term meaning is defined from the philosophy and researches are related based on elements common to the meaning of the school. Subsequently, six tendencies are identified in relation to the meaning of the school and to the meaning of this as social and identity space, in school trajectories and social representations, as future expectation and as well as from the loss of meaning.Fil: Acevedo León, Diego Fernando. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colombia

46th National Salon of Artists "Unheard Magdalena": disputes over the vision of a river projected from the center. The cases of the Nasa community and the counter-salon «Inaudito Menosprecio»

Esta es una investigación sobre cómo se planteó el 46 Salón Nacional de Artistas de Colombia «Inaudito Magdalena», realizado en el 2022. Lo abordo con un sentido crítico desde los estudios culturales latinoamericanos, como un evento cultural efectuado en un periodo y en lugar específico: el río Magdalena. Muestra los criterios con que se realizó y algunas disputas, en específico entre la curaduría del salón y la comunidad nasa, que se movilizó para generar cambios en el evento, y un grupo de artistas de Huila (departamento por donde atraviesa el río) que crearon el contrasalón «Inaudito Menosprecio» como respuesta a las acciones desde el centro. Este trabajo descubre tensiones entre el centro y la periferia, y analiza disputas ocurridas.Artistas de la comunidad nasa, artistas de Huila.This is an investigation into how the 46th National Salon of Artists of Colombia, titled «Inaudito Magdalena» (unheard Magdalena), held in 2022, was conceived. I approach it with a critical sense from the perspective of Latin American cultural studies, viewing it as a cultural event that took place during a specific period and in a specific location: the Magdalena River. It showcases the criteria on which it was organized and certain disputes, particularly between the curatorial team of the salon and the Nasa community, which mobilized to bring about changes in the event, as well as a group of artists from Huila (the department through which the river runs) who created the counter-salon «Inaudito Menosprecio» («Unheard Disdain») as a response to actions from the center. This work uncovers tensions between the center and the periphery and analyzes the disputes that occurred.Magíster en Estudios Culturales LatinoamericanosMaestrí

Estrategia didáctica mediada por las TIC para motivar la lectura crítica en los estudiantes de grado sexto de I.E Santa Bárbara del municipio de San Pablo de Borbur-Boyacá.

El presente trabajo plantea una estrategia didáctica que de manera inicial motiva la práctica de la lectura en estudiantes de grado sexto de la Institución Educativa Santa Bárbara en el municipio de San Pablo de Borbur en Boyacá debido al diseño e interacción que genera, además los talleres de lectura se estructuran a partir de los periodos escolares que anualmente son cuatro y a cada uno de estos corresponde una serie de núcleos temáticos denominado razones inspirado en la obra de José Luis Martín Descalzo que da el título a cada uno de los periodos escolares, con un marcado interés formativo y humano con cuatro talleres creados en googleforms en cada uno de los periodos, de la siguiente manera: en el primer periodo se denomina razones para el amor y atiende a la autoestima y la identidad juvenil; segundo periodo razones para la esperanza y la alegría enfatiza en la construcción y proyección del proyecto de vida y la resiliencia para enfrentar las dificultades de la vida; en el tercer periodo razones para vivir que busca conceder sentidos profundos a la existencia humana en la población joven, finalmente razones desde la otra orilla busca desde la interpretación y lectura de imágenes fomentar las competencias lectoras en los estudiantes, cabe señalar que de manera inicial en el encabezado de cada taller de lectura hay una pregunta que busca interpretar las realidades que viven los estudiantes de la institución y que afectan el sentido de la escolaridad desde su motivación, aprendizajes, fracaso escolar, rendimiento académicoThe current work proposes a didactic strategy that initially motivates the practice of reading in sixth graders from Santa Bárbara school, of the municipality San Pablo de Borbur in Boyacá. Due to the design and interaction that it generates, in addition to the reading workshops that are structured from the school terms which are four per year and to each one of them corresponds a series of topics called “reasons” inspired by the work of José Luis Martín Descalzo, that gives the title to each of the school terms, with a marked training and human interest with four workshops created in google forms for each one of the terms, as follows: in the first term, it is called reasons for love and addresses self-esteem and youth identity; the second term is called reasons for hope and joy, which emphasizes the construction and projection of the life project and the resilience to face the difficulties of life; the third term is called reasons to live, that seeks to grant deep meanings to human existence in the young population; and finally, reasons from the other shore that seeks from the interpretation and reading of images to promote reading skills in the group of students. It must be noted that initially in the heading of each reading workshop there is a question that seeks to interpret the realities that the students of this school live and that affect the meaning of schooling from their motivation, learning, school failure and academic performance