Evaluación de la seguridad dinámica en línea de una micro-red usando lógica difusa y procesamiento distribuido

La evaluación de la seguridad dinámica en línea se define como la habilidad de un sistema de potencia a soportar contingencias repentinas y sobrevivir el transitorio y llegar a un nuevo estado estacionario aceptable. Durante la operación del sistema la evaluación del nivel de seguridad dinámica es esencial para tomar medidas de control preventivas con el objetivo de llevar al sistema, en caso de que sea necesario, a un estado de operación más seguro. Debido a la gran complejidad de los sistemas de potencia y al gran número de componentes, la evaluación de la seguridad es computacionalmente compleja lo que la hace poco útil. Esto es más complejo cuando se desea evaluar la seguridad dinámica considerando las nuevas micro redes. Para afrontar este problema, se presenta un nuevo enfoque de evaluación de la seguridad dinámica en línea de micro redes. La propuesta emplea procesamiento distribuido y técnicas de inteligencia artificial para reducir los tiempos de cálculo lo que permite su ejecución en línea con la operación del sistema.Dynamic security assessment (DSA) is defined as the ability of a power system to withstand sudden contingencies and to survive the transient and to reach an acceptable steady-state condition. During system operation, the on-line assessment of the dynamic security level is essential in order to take adequate countermeasures aimed to restore the system, if necessary, to a more secure operating condition. Due to both the great complexity of latest power systems and the large number of components, the on-line DSA leads to excessive computational complexity which makes it not fully operational, particularly with the inclusion of complex emerging grid-tied AC micro grids. To overcome this problem, a new approach of on-line DSA of micro grids is presented in this paper. The proposal employs distributed processing and artificial intelligence (AI) techniques in order to reduce the computing times; thus allowing its execution on-line.Fil: Schweickardt, Gustavo Alejandro. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Concepcion del Uruguay; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingenieria. Departamento de Ingenieria Electromecanica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Technical and Regulatory Exigencies for Grid Connection of Wind Generation

Pollution problems such as the greenhouse effect as well as the high value and volatility of fuel prices have forced and accelerated the development and use of renewable energy sources. In the three last decades, the level of penetration of renewable energy sources has undergone an important growth in several countries, mainly in the USA and Europe, where levels of 20% have been reached. Main technologies of renewable energies include wind, hydraulic, solar (photovoltaic and thermal), biofuels (liquid biodiesel, biomass, biogas), and geothermal energy. Within this great variety of alternative energy sources, wind energy has experienced a fast growth due to several advantages, such as costs, feasibility, abundance of wind resources, maturity of the technology and shorter construction times (Ackermann, 2005). This trend is expected to be increased even more in the near future, sustained mainly by the cost competitiveness of wind power technology and the development of new power electronics technologies, new circuit topologies and control strategies (Guerrero et al., 2010). However, there are some disadvantages for wind energy, as wind generation is uncontrollably variable because of the intermittency of the primary resource, i.e. the wind. Another important disadvantage is that the best places to install a wind farm, due to the certainty and intensities of suitable wind, are located in remote areas. This aspect requires of additional infrastructure to convey the generated power to the demand centres. Unfortunately, in several countries the regulatory aspect does not follow this fast growth of wind possibilities. Many countries do not have specific rules for wind generators and others do not make the necessary operating studies before installing a wind farm (Heier, 2006). Power system operators must consider the availability of these power plants which are not dispatchable and are not accessible all the time. Today, developing countries, such as Argentina, are subjected to an analogous situation with wind energy, having perhaps one of the best sources of such energy around the world. Nowadays, there are several operative wind farms and others in stage of building and planning. Similar to other countries, in Argentina there is a lack of regulatory aspects related to this topic (Labriola, 2007). This chapter thoroughly presents a revision of wind generation, including the following sections. In the first part, a brief history of the wind energy developments is presented. Following, some remarks related to the modern wind energy systems are made. Then, a survey of modern structures of wind turbines is carried out, including towers and foundations, rotor, nacelle with drive train and other equipment, control systems, etc. Subsequently, major wind turbine concepts related to fixed and variable speed operation and control modes are described. Eventually, technical and regulatory exigencies for the integration of wind generation into the electrical grid are discussed in detail, including a study of selected countries grid codes.Fil: Molina, Marcelo Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Energía Eléctrica; ArgentinaFil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Electromecánica; Argentin

Critical Contingencies Ranking for Dynamic Security Assessment Using Neural Networks

A number of contingencies simulated during dynamic security assessment do not generate unacceptable values of power system state variables, due to their small influence on system operation. Their exclusion from the set of contingencies to be simulated in the security assessment would achieve a significant reduction in computation time. This paper defines a critical contingencies selection method for on-line dynamic security assessment. The selection method results from an off-line dynamical analysis, which covers typical scenarios and also covers various related aspects like frequency, voltage, and angle analyses among others. Indexes measured over these typical scenarios are used to train neural networks, capable of performing on-line estimation of a critical contingencies list according to the system state.Fil: Schweickardt, Gustavo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Fundación Bariloche. Instituto de Economía Energetica; ArgentinaFil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería; Argentin

A new approach for power system online DSA using distributed processing and fuzzy logic

In this paper, a new approach for power system online dynamic security assessment, as well as a tool for calculating the proposed fuzzy dynamic security index is presented. This proposal is based on a three-stage fuzzy inference system, which composes the fuzzy dynamic security index making use of seven performance indexes herein defined. The calculation of the performance indexes is based on the results obtained through dynamic simulations of the system behaviour after each one of the credible contingencies in a given operation state. With the aim of reducing the calculation time a novel distributed processing of the dynamic simulations is also developed. High voltage systems are used to illustrate the ideas presented in the paper.Fil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Facultad de Agronomia y Agroindustrias. Instituto de Investigacion y Estudios En Enseñanzas de Las Ciencias (iieec); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mercado, Pedro Enrique. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Facultad de Agronomia y Agroindustrias. Instituto de Investigacion y Estudios En Enseñanzas de Las Ciencias (iieec); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Un panorama de la energía eólica, considerando varios tópicos importantes incluyendo un análisis de requerimientos regulatorios para la conexión de generación eólica en el sistema de potencia

Pollution problems such as the greenhouse effect as well as the high value and volatility of fuel prices have forced and accelerated the development and use of renewable energy sources. In this paper, a revision of wind generation is presented. In the first part, a brief history of wind energy developments is detailed. Next, some commentaries related to the present and future state are made. Then, a revision of the modern structures of wind generation is realized. In fourth place a brief comparison between small and big size turbines is presented. Then, different types of energy storage are mentioned. Finally, some regulatory aspects are discussed.Los problemas de contaminación tal como el efecto invernadero, así como el alto valor y la volatilidad de los precios del combustible, han obligado y acelerado el desarrollo y uso de fuentes de energía renovables. En este trabajo se presenta una revisión de la generación eólica. Primero, se detalla una breve historia de la evolución de la energía eólica. A continuación se discuten algunos aspectos relacionados con el estado actual y el futuro. Seguido a esto se realiza una revisión de las estructuras modernas de generación eólica. En cuarto lugar se lleva a cabo una comparación entre turbinas de pequeño y de gran tamaño. A continuación también se mencionan los diferentes tipos de almacenamiento de energía. Por último se discuten algunos aspectos normativos.Fil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingenieria; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Schweickardt, Gustavo Alejandro. Fundacion Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gómez Targarona, Juan Carlos. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electricidad y Electrónica; Argentin

Wind generation using different generators considering their impact on power system

Entre las fuentes de energías alternativas renovables, la más empleada es la eólica debido a que es competitiva desde el punto de vista de los costos y en general sus permisos para la construcción se obtienen más fácilmente. Sin embargo, a pesar de sus ventajas, el aprovechamiento del viento presenta también desventajas siendo las más serias desde el punto de vista de la ingeniería el rendimiento energético de los generadores y el impacto eléctrico perturbador que los parques eólicos provocan sobre el sistema de potencia, particularmente sobre la calidad del producto. La mejora en una de las limitaciones puede afectar negativamente a la otra, por lo que la solución debe hallarse de ambas problemáticas en forma conjunta. Dado este inconveniente planteado, se considera de importancia fundamental el estudio analítico de los esquemas de funcionamiento de los generadores eólicos, a fin de concluir cuales son los que producen la mayor transferencia de energía, mejorando el aprovechamiento del viento y considerando su impacto desde el punto de vista eléctrico.Among renewable energy, wind energy is the most commonly used because it is competitive from the standpoint of cost and general permits for construction are easily obtained. However, despite its advantages, the use of wind also presents two the most serious disadvantages from the engineering point of view: the energy efficiency of electric generators and the impact that wind farms cause on the power system. The improvement in one of the limitations could adversely affect the other, so the solution must be found for both problems in tandem. Given this problem posed, it is of fundamental importance for the analytical study of the wind generators operating schemes, to determine which scheme is able to transfer the largest energy value, thus improving the wind utilization and reducing their power system impact.Fil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gomez Targarona, Juan Carlos. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electricidad y Electrónica; Argentin

Generación eólica empleando distintos tipos de generadores considerando su impacto en el sistema de potencia

Entre las fuentes de energías alternativas renovables, la más empleada es la eólica debido a que es competitiva desde el punto de vista de los costos y en general sus permisos para la construcción se obtienen más fácilmente. Sin embargo, a pesar de sus ventajas, el aprovechamiento del viento presenta también desventajas siendo las más serias desde el punto de vista de la ingeniería el rendimiento energético de los generadores y el impacto eléctrico perturbador que los parques eólicos provocan sobre el sistema de potencia, particularmente sobre la calidad del servicio. La mejora en una de las limitaciones puede afectar negativamente a la otra, por lo que la solución debe hallarse de ambas problemáticas en forma conjunta. Dado este inconveniente planteado, se considera de importancia fundamental el estudio analítico de los esquemas de funcionamiento de los generadores eólicos, a fin de concluir cuales son los que producen la mayor transferencia de energía, mejorando el aprovechamiento del viento y considerando su impacto desde el punto de vista eléctrico

Wind generation using different generators considering their impact on power system

Entre las fuentes de energías alternativas renovables, la más empleada es la eólica debido a que es competitiva desde el punto de vista de los costos y en general sus permisos para la construcción se obtienen más fácilmente. Sin embargo, a pesar de sus ventajas, el aprovechamiento del viento presenta también desventajas siendo las más serias desde el punto de vista de la ingeniería el rendimiento energético de los generadores y el impacto eléctrico perturbador que los parques eólicos provocan sobre el sistema de potencia, particularmente sobre la calidad del producto. La mejora en una de las limitaciones puede afectar negativamente a la otra, por lo que la solución debe hallarse de ambas problemáticas en forma conjunta. Dado este inconveniente planteado, se considera de importancia fundamental el estudio analítico de los esquemas de funcionamiento de los generadores eólicos, a fin de concluir cuales son los que producen la mayor transferencia de energía, mejorando el aprovechamiento del viento y considerando su impacto desde el punto de vista eléctrico.Among renewable energy, wind energy is the most commonly used because it is competitive from the standpoint of cost and general permits for construction are easily obtained. However, despite its advantages, the use of wind also presents two the most serious disadvantages from the engineering point of view: the energy efficiency of electric generators and the impact that wind farms cause on the power system. The improvement in one of the limitations could adversely affect the other, so the solution must be found for both problems in tandem. Given this problem posed, it is of fundamental importance for the analytical study of the wind generators operating schemes, to determine which scheme is able to transfer the largest energy value, thus improving the wind utilization and reducing their power system impact.Fil: Gimenez Alvarez, Juan Manuel. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gomez Targarona, Juan Carlos. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electricidad y Electrónica; Argentin

An overview of wind energy, taking into consideration several imporatn issues, including an analisys of regulatory requirements for the connection of wind generation into the power system

Pollution problems such as greenhouse effect as well as the high value and volatility of fuel prices have forced and accelerated the development and use of renewable energy sources. In this work a complete revision of wind generation is presented. In the first part a brief history of the wind energy developments is detailed. Next, some commentaries related to the present and future state are made. Then, a revision of the modern structures of wind generation is realized. In fourth place it is included a brief comparison between small and big size turbines. Then, different types of energy storage are mentioned. Finally regulatory aspects are discussed, respect to the treatment of the technical problems

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements