Passivity-based analysis and control of AC microgrids: Integration, operation and control of energy storage systems

Microgrids are essential subsystems of modern electric power systems. They allow providing electrical energy service for millions of people around the world by integrating multiple distributed energy resources and energy storage technologies at a small scale. This thesis studies these systems from the dynamical analysis and control point of view, to ful ll three main objectives: rst, to model pulse-width-modulated voltage and current source converters for integrating distributed energy resources in ac microgrids (Grids) with single-phase and three-phase topologies; second, to develop Hamiltonian models for representing the whole dynamics of ac Grids via classical circuit theory, since this model exhibits interconnection and dissipation structures typical in Lagrangian and Hamiltonian modeling; third, to design passivity-based controllers for guaranteeing stable operation of the entire Grids when these are operated under grid-connected or isolated modes. Hamiltonian modeling of power electronic converters based on voltage and current source technologies as well as Hamiltonian models of electrical Grids facilitate the dynamical analysis under the passivity paradigm with stability and scalability criteria. The main contributions of this thesis are: integrating supercapacitors and superconducting coils in ac power grids through a uni ed control model; uni ed ac grid modeling via circuit theory and active and reactive power decoupling in power converters under grid-connected mode as well as voltage and frequency control for isolated Grid con gurations. Finally, simulation results corroborate the theoretical developments presented in this thesis

Solución de un problema de optimización clásico usando el paquete optimizador GAMS: implementación del problema de despacho económico

This paper presents an effectiveness strategy to model and solve nonlinear mathematical optimization problems in electrical engineering using General Algebraic Modeling System (GAMS) for undergraduate students. A classical problem known as economic dispatch has been selected to show the need of using mathematical tools to solve a large scale optimization problem related with engineering. The economic dispatch is a classical optimization problem in operation of thermal electric systems, being the main idea to find an economical operation for thermal generators. This operation is based on a quadratic cost curve with some operating constraints, i.e., power balance and generation capacities. A numerical simulation is implemented using GAMS optimization package in demo version. This research has been developed with the support of 36 students of the course of Regulation and Operation of Electrical Systems (ROES) in the program of Electrical Engineering at Universidad Tecnológica de Pereira (UTP).En este artículo se presenta una estrategia para modelar y resolver problemas no lineales de optimización con estudiantes de pregrado en ingeniería eléctrica empleando el Sistema de Modelado Algebraico General (GAMS). El problema clásico conocido como despacho económico ha sido seleccionado para mostrar la necesidad de usar herramientas matemáticas para resolver problemas de gran tamaño relacionados con ingeniería. El despacho económico es un problema clásico de optimización en operación de sistemas termoeléctricos, cuya idea principal es encontrar la operación más económica para los generadores térmicos. Esta operación está basada en una curva cuadrática de costos con algunas restricciones operativas, como por ejemplo, balance de potencia y capacidades de generación. La simulación numérica es implementada en GAMS usando una versión de prueba. Esta investigación ha sido desarrollada con la ayuda de 36 estudiantes del curso de Regulación y Operación de Sistemas Eléctricos (ROES) del programa de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP)

Estimación visual de las pérdidas sanguíneas por el personal de anestesiología de dos hospitales universitarios

Existe un gran vacío en la literatura sobre el cómo se cuantifica el sangrado peroperatorio y cuál es la importancia real de este factor a la hora de definir la necesidad de una transfusión, Lo que nos proponemos es identificar cuan precisa es ésta habilidad entre los anestesiólogos y residentes de anestesiología de nuestro medio y, evaluar cuáles son los factores afectan la estimación del sangrado intraoperatorio entre éstos profesionales mediante un estudio descriptivo donde se comparará los valores de sangre calculados por los anestesiólogos y residentes de anestesiología del HUCS (hospital universitario clínica san Rafael) y el HOMIC ( hospital militar central) que se encuentran contenidos en diferentes medios absorbentes y contenedores volumétricos y los valores reales conocidos gracias al diseño del estudi

Estimación visual de las pérdidas sanguíneas por el personal de anestesiología de dos hospitales universitarios

Existe un gran vacío en la literatura sobre el cómo se cuantifica el sangrado peroperatorio y cuál es la importancia real de este factor a la hora de definir la necesidad de una transfusión, Lo que nos proponemos es identificar cuan precisa es ésta habilidad entre los anestesiólogos y residentes de anestesiología de nuestro medio y, evaluar cuáles son los factores afectan la estimación del sangrado intraoperatorio entre éstos profesionales mediante un estudio descriptivo donde se comparará los valores de sangre calculados por los anestesiólogos y residentes de anestesiología del HUCS (hospital universitario clínica san Rafael) y el HOMIC ( hospital militar central) que se encuentran contenidos en diferentes medios absorbentes y contenedores volumétricos y los valores reales conocidos gracias al diseño del estudi

Programa de Educación Financiera para los hogares de Pereira teniendo en cuenta como eje principal el nivel de endeudamiento por créditos de consumo

La investigación realizada en este trabajo nace a partir de la idea de conocer cuál es el nivel de endeudamiento de los hogares en Pereira y el diseño de un programa de educación financiera básico para la disminución de los porcentajes de deuda actuales y un mejor manejo de su dinero en el futuro. Se diseñó una encuesta que fue aplicada entre los hogares del área urbana de Pereira con el fin de identificar variables de análisis que arrojaran las debilidades en cuanto a conocimientos financieros y niveles de endeudamiento, comparado con el nivel de endeudamiento nacional. Dentro de los hallazgos se evidenció un porcentaje de endeudamiento mayor a la media nacional, y al contar con estos datos se realizó un análisis de los impactos sociales y económicos que causa el sobreendeudamiento en las personas y cuál ha sido la efectividad de la política de educación financiera nacional en los últimos años. Al finalizar el estudio se diseñó un programa de educación financiera compuesto por cuatro cartillas que permiten cubrir los conocimientos básicos

Caracterización de residuos de banano (pseudotallo y hojas) mediante análisis termogravimétrico para uso potencial como biocombustible sólido

Una alternativa para la producción de biocombustibles consiste en la transformación de residuos lignocelulósicos, entre los que se encuentran biomasas maderables y no maderables. Colombia al ser un país rico en recursos agrícolas genera grandes cantidades de residuos provenientes de monocultivos como es el café, la caña de azúcar, el banano entre otros. Los residuos de banano se producen en zonas en donde el acceso a la energía es escaso y el tratamiento actual dado a estos residuos se centra en los biológicos buscando un producto que ayude a disminuir la aplicación de fertilizantes a la tierra. Con este proyecto se busca estudiar el potencial aprovechamiento de estos residuos para su implementación como biocombustible para la combustión y obtener energía a partir de los mismos. En este trabajo se realizó una caracterización de los residuos de la planta del banano (pseudotallo y hoja) mediante análisis termogravimétrico con una termobalanza TA Instrument TGA Q500IF, con el fin de definir el contenido de los tres componentes principales (hemicelulosa, celulosa y lignina). Los experimentos fueron realizados bajo condiciones de pirólisis y por medio de un algoritmo implementado con la herramienta Scilab. Además, el objetivo fue desarrollar una herramienta para determinar los contenidos de cenizas, contenido de humedad, contenido de residuo carbonoso y contenidos de hemicelulosa, celulosa y lignina para un reactor de combustión desde un análisis termogravimétrico. Los valores encontrados permiten concluir que tanto el pseudotallo como la hoja de la planta de banano son residuos potenciales de aprovechamiento en el proceso de combustión con fines de generación de energía.An alternative for the production of biofuels is the transformation of lignocellulosic waste, including wood and non-wood biomass. Colombia to be a country rich in agricultural resources generates large amounts of waste from monocultures such as coffee, sugar cane, bananas and others. Banana waste are produced in areas where access to energy is minimal and the current treatment of these wastes focuses on the biological treatment looking for a product that helps to reduce the application of fertilizers to land. This project aims to study the potential use of these residues for implementation as biofuel for combustion and get energy from them. In this work a characterization of waste banana plant (pseudo stem and leaf) was performed by thermogravimetric analysis with a TA Instrument TGA Q500IF, in order to define the content of the three main components (hemicellulose, cellulose and lignin). Experiments were performed under pyrolysis conditions and through an algorithm implemented with Scilab tool. Moreover, the aim was to develop a tool for determining the ash content, moisture content, carbon residue content and content of hemicellulose, cellulose and lignin for combustion reactor from a thermogravimetric analysis. The values can be concluded that both the pseudo stem and leaf banana plant residues are potential advantage in the process of combustion and power generation purposes

Diagnóstico de fallas en transformadores de distribución monofásicos para la Empresa Emcartago

En las redes aéreas la salida del servicio de un transformador de distribución afecta habitualmente la continuidad del servicio a sus diferentes usuarios. Las interrupciones en el servicio afectan la calidad del suministro de energía ofrecido por la empresa y pueden ser penalizadas según la Comisión Reguladora de Energía y Gas (CREG), resolución Creg 097-2008. Por medio de este argumento, las Empresas Municipales de Cartago (EMCARTAGO) prevé el estudiando de diferentes procesos para identificar situaciones que puedan afectar dichos indicadores. De allí emerge la importancia de conocer las causas de fallas en los transformadores de distribución

On the Use of the p-q Theory for Harmonic Current Cancellation with Shunt Active Filters

Discussion and mathematical proof on necessary and sufficient conditions for the application of the {p-q} theory for compensating the harmonic currents consumed by non-linear load using a shunt active filter are presented. These conditions over instantaneous active and reactive powers were not addressed before and must be considered on the design of new control strategies based on {p-q} theory. Theoretical demonstration is proposed and an application example with simulations results is used to validate the theoretical results

Incidencia del pago de sobornos sobre el crecimiento de las empresas en América Latina

El ambiente en el que se desenvuelven las empresas y la corrupción como uno de los factores que influyen sobre él han sido temas muy estudiados en los últimos años -- Este estudio muestra la relación que existe entre la solicitud de sobornos y el crecimiento de las empresas en nueve países de América Latina, encontrando que las empresas que fueron solicitadas a realizar pagos informales para llevar a cabo algún trámite crecieron en promedio 3% menos que las que no se enfrentaron a ese inconveniente -- Son importantes los estudios de este tipo puesto que América Latina tiene grandes problemas de corrupción, y siguiendo esa línea este trabajo sirve como apoyo a una política de gobierno que busque disminuir las trabas que enfrentan las empresas para realizar sus operaciones y a su vez incentivar su crecimient