Planeamiento de redes eléctricas en ciudades densamente pobladas. Con generación distribuida y compensación capacitiva

This paper analyses different options that can be used to solve the problem of the planning of power distribution networks by including capacitive compensation and distributed generation. The methodology for planning aims to determine the size of the units, the bus where the units have to be located, and the year in which investments should be made, in order to minimize the total energy losses on the network during the planning period. The work analyses four different cases: planning using neither capacitive compensation (SC) nor distributed generation (DG), planning using only SC, planning using only DG, and planning using reactive compensation and distributed generation simultaneously. Results show that simultaneous use of SC and DG reduce the total energy losses and improve the voltage profiles on the network, so good results for the planning are obtained.Este artículo analiza diferentes opciones para realizar planeamiento de redes eléctricas de distribución en zonas con gran densidad de población a través del uso de generación distribuida y compensación capacitiva. La metodología de planificación permite determinar el tamaño de la unidad a instalar, el nodo en que debe ser ubicada y el año en que se debe hacer la inversión, con el fin de minimizar las pérdidas de energía durante el periodo de planificación. El estudio evalúa cuatro casos que son: planificación sin compensación capacitiva (SC) y sin  generación distribuida (DG),  planificación usando SC, planificación usando DG, y planificación usando los dos elementos simultáneamente. Los resultados muestran que el uso simultáneo de SC y DG disminuye las pérdidas totales de energía y mejora los perfiles de tensión en los nodos de la red, con  lo cual se obtienen muy buenos resultados en el planeamiento

MODELO DE GESTIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA DOMICILIARIA: PROPUESTA PRELIMINAR

Se propone una aproximación conceptual de un modelo de gestión de energía en el hogar, denominado GEDE (Gestión de Energía Eléctrica Domiciliaria), el cual tiene como fin principal contribuir con la eficiencia energética domiciliaria; el modelo involucra protocolos de comunicación, infraestructura y software como herramienta de gestión para la toma de decisiones energéticas, relacionadas con el consumo y/o generación de energía eléctrica por parte del usuario final residencial.Home energy management model: preliminary proposalAbstract A conceptual approach of a home energy management model called GEDE (acronym in Spanish), which mainly aims at contributing to the domiciliary energy efficiency is proposed; The model involves communication protocols, infrastructure and software as a management tool for making energy decisions related to consumption and / or generation of electricity from the residential end user.Keywords: domotic, monitoring, protocols, home management, software

Evaluación del Apantallamiento Electromagnético del Concreto a partir de Simulaciones en Alta Frecuencia y la Aplicación del modelo de Jonscher

Context: This paper analyzes the effectiveness of electromagnetic shielding of several concrete structures based on the variation of the thickness and the content or level of humidity (NH) for a defined frequency range. Method: The study is based on the implementation of simulations in two dimensions (2D) using a software based on the finite element method (FEM) and it was developed from a set of values obtained from the application of mathematical models for dielectric media. Initially, the complex electrical properties of the structures (dielectric permittivity and conductivity) are characterized by applying the Jonscher´s mathematical model of three variables. Subsequently, these properties are evaluated with different concrete structures for a specific frequency range. Results: It is observed that the electromagnetic shielding offered by the concrete increases when the NH and the thickness of the structures are increased. Additionally, the evidencesshow that energy losses due to absorption are greater compared to the other types of losses analyzed in the study Conclusions: After the investigation, it can be affirmed that the Jonscher electromagnetic model offers a good response when it is applied to the complex electrical properties of concrete in a frequency range from 250 MHz up to 700 MHz. Also, by varying the thickness and the humidity level in the structures analyzed, an increase in the effectiveness of the total electromagnetic shielding was evidenced. Because concrete is an imperfect dielectric medium, energy losses by reflection are low compared to absorption losses and losses due to multiple reflections. However, this structural material can be used as a natural shield against radiated electromagnetic disturbances in the UHF band. Acknowledgements: This work was made possible thanks to the support and advice of the Electromagnetic compatibility and interference research group (GCEM-UD) of the Universidad Distrital Francisco José de Caldas.Contexto: Este artículo analiza la efectividad de apantallamiento electromagnético de varias estructuras de concreto en función de la variación del grosor y el contenido o nivel de humedad (NH) para un rango de frecuencias definido. Método: El estudio se fundamenta en la implementación de simulaciones en dos dimensiones (2D) usando un software basado en el método de elementos finitos (FEM) y se desarrolló a partir de un conjunto de valores obtenidos de la aplicación de modelos matemáticos para medios dieléctricos. Inicialmente, se caracterizan las propiedades eléctricas complejas de las estructuras (permitividad dieléctrica y conductividad) aplicando el modelo matemático de Jonscher de tres variables. Posteriormente, se evalúan dichas propiedades sobre diferentes estructuras de concreto para un rango de frecuencias determinado. Resultados: Se observó que el blindaje electromagnético ofrecido por el concreto aumenta cuando se incrementa el NH y el grosor de las estructuras. Adicionalmente, las pruebas evidencian que las pérdidas de energía por absorción son mayores en comparación con los demás tipos de pérdidas analizadas en el estudio. Conclusiones: Luego de la investigación se puede afirmar que modelo electromagnético de Jonscher ofrece una buena respuesta al ser aplicado a las propiedades eléctricas complejas del concreto en un rango de frecuencia desde 250 MHz hasta 700 MHz. Asimismo, al variar el grosor y el NH en las estructuras analizadas, se evidenció un aumento en la efectividad de apantallamiento electromagnético total. Debido a que el concreto es un medio dieléctrico imperfecto, las pérdidas de energía por reflexión son bajas comparadas con las pérdidas de absorción y de múltiples reflexiones. Aun así, este material estructural puede ser usado como apantallamiento natural contra perturbaciones electromagnéticas radiadas en la banda de UHF. Agradecimientos: Este trabajo fue posible gracias al soporte y asesoría del Grupo de compatibilidad e interferencia electromagnética (GCEM-UD) de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas

MODELO DE GESTIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA DOMICILIARIA: PROPUESTA PRELIMINAR

En este artículo se propone una aproximación conceptual de un modelo gestión de energía eléctrica domiciliaria denominado GEDE el cual tiene como fin principal contribuir con la eficiencia energética domiciliaria; el modelo involucra protocolos de comunicación, infraestructura y software como herramienta de gestión para la toma de decisiones energéticas, relacionadas con el consumo y/o generación de energía eléctrica por parte del usuario final residencial.</p

MODELO DE GESTIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA DOMICILIARIA: PROPUESTA PRELIMINAR

Se propone una aproximación conceptual de un modelo de gestión de energía en el hogar, denominado GEDE (Gestión de Energía Eléctrica Domiciliaria), el cual tiene como fin principal contribuir con la eficiencia energética domiciliaria; el modelo involucra protocolos de comunicación, infraestructura y software como herramienta de gestión para la toma de decisiones energéticas, relacionadas con el consumo y/o generación de energía eléctrica por parte del usuario final residencial.Home energy management model: preliminary proposalAbstract A conceptual approach of a home energy management model called GEDE (acronym in Spanish), which mainly aims at contributing to the domiciliary energy efficiency is proposed; The model involves communication protocols, infrastructure and software as a management tool for making energy decisions related to consumption and / or generation of electricity from the residential end user.Keywords: domotic, monitoring, protocols, home management, software

Efficient home energy management based on the Colombian Law 1715/2014

This paper proposes a home energy management model called GEDE, outlined in the Colombian Law 1715/2014 [1], taking into account the considerations proposed in chapters II and III related to electricity production with non-conventional energy sources, efficient energy management as well as incentives to invest in this kind of projects. Different operation ways that can be applied in the proposed residential energy system are presented. The system has a variable topology, so this is feed by distributed generation sources or by the interconnected system and they are related to a control system that allows the incorporation of bi-directional metering to establish the electric flow as well as its protections. Three scenarios were analyzed; the first one corresponds to work with distributed generation during peak hours and the user manually activates the system; the second one consists in selecting the critical loads, which keep connected to the distribution system while the use of the other loads is postponed until next hour, thus this scenario is semiautomatic. In the third scenario the system saves energy in an autonomous way through intelligent infrastructure controlling the appliances and lighting utilization. This proposal allows providing new energy consumption patterns through mechanisms that make a significant contribution to the efficient energy by utilizing monitoring, control and supervision techniques together with distributed generation