Identificación y clasificación automática de eventos de tensión en redes eléctricas inteligentes

Durante muchos años, gran parte de los equipos conectados a las redes eléctricas han sido capaces de operar en forma satisfactoria ante amplias variaciones en los parámetros de tensión y corriente del suministro eléctrico. Sin embargo, en los últimos años, con el advenimiento de la tecnología, la sofisticación de los electrodomésticos, el desarrollo de la electrónica de consumo, etc., se ha añadido una gran cantidad de equipos a la red, que no son tan tolerantes a estas variaciones, por lo cuál demandan energía de calidad. En este sentido, proveer energía en forma ininterrumpida y de calidad se ha convertido en una estrategia de negocios para las empresas productoras de energía, dando origen a un mercado energético abierto y competitivo.Dentro del abanico de fenómenos comprendidos en el concepto de calidad de la energía se encuentra un conjunto de perturbaciones de tensión denominadas dips de tensión, swells e interrupciones de corta duración. Estas perturbaciones, conocidas como eventos de tensión, son los responsables de importantes pérdidas económicas, tanto para las empresas de energía como para los usuarios, en especial los industriales. A fin de cuantificarlos y caracterizarlos para evaluar sus causas, sus consecuencias, e incluso tomar acciones correctivas para mitigarlos, es de vital importancia contar con herramientas que permitan detectarlos y clasificarlos en forma automatizada en el menor tiempo y con la mayor certeza posibles.El objetivo de esta tesis es la evaluación y propuesta de métodos de clasificación de eventos de tensión. Para cumplir con este objetivo se han tenido en cuenta las causas que originan los eventos de tensión y las características asociadas a los mismos. Se han estudiado con profundidad los criterios de detección, segmentación y clasificación presentes en la literatura específica poniendo en evidencia todas las limitaciones asociadas a los mismos, haciendo enfasis en los criterios y algoritmos de clasificación.A partir del análisis de estas limitaciones se diseño un nuevo método que mejora el desempeño en la clasificación de eventos en determinadas condiciones de operación que son factibles de hallar en la práctica. Se han modelado, simulado y evaluado todos los métodos bajo las mismas condiciones y se realizaron ensayos experimentales, programando el método propuesto en un Medidor Inteligente de Calidad de Energía desarrollado por el grupo de Calidad de la Energía del Laboratorio de Instrumentación y Control. Se mostró que el algoritmo es implementable en una plataforma digital de recursos limitados y se verificó que el método propuesto en su conjunto es capaz de detectar el evento, dividir el mismo en sus correspondientes segmentos y clasificar cada uno de estos segmentos.Fil: Strack, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Analysis of drawbacks and constraints of classification algorithms for three-phase voltage dips

Voltage events are one of the most common and harmful disturbances of power electric systems. Voltage dips, swells and interruptions are included under this heading. Given the economic cost that these disturbances represent for electrical power transmission and distribution companies and the industry, it becomes imperative to detect and classify them properly. Several classification criteria and algorithms have been proposed in the literature as analysis tools to differentiate voltage events by their characteristics and, if possible, to determine their causes and consequences. Even though some of these approaches make a correct classification of the voltage events, there are certain operation conditions that are common in real electrical grids, in which the classification criteria, and their corresponding algorithms, make a wrong classification. These particular conditions, together with the lack of a fair comparison in a common scenario, have not been addressed in the specific field literature. This work explores in detail all these aspects by evaluating the symmetrical components criterion and ABC classification criterion, and rigorously analyzes three specific algorithms: the Symmetrical Components Algorithm, the Six Phases Algorithm and the Space Vector Algorithm. Drawbacks arise from both classification criteria and algorithms. The causes of the classification errors are described and discussed in detail in order to better understand the problem, and evidence the constraints of these classification methods.Fil: Strack, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carugati, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Orallo, Carlos Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Donato, Patricio Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Maestri, Sebastian Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Topology tools for network analysis on gis platforms

Vector Geographic Information Systems (GIS) have network analysis tools thatare of great importance in the modeling of electrical networks and especially for anystudy based on the interconnectivity of their sections. This work presents thedevelopment of computer tools that use as a basis the analysis of network topologiesand their application for the detection of areas interconnected or affected byinterruptions in supply, the identification and selection of each of the elementsrepresented and the possibility of exchanging data with other calculation software.Fil: Aguero, Carlos Alberto. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Di Mauro, Guillermo Fabián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Anaut, Daniel Orlando. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Vignerte, Juan Manuel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Strack, Jorge Luis. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentin

Identification and location of faults in electric power distribution systems from measurements and data on Gis platforms

This paper presents the development of a collaborative computer tool for the location of faults in electricity distribution systems oriented to overhead lines. The methodology implemented for the location of the fault is based on the analysis of the fault impedance from the voltage and current data measured in the header of the damaged distributor and in the evaluation of all its branches. The results provided by the tool are displayed on the layout of the network in the environment of a Geographic Information System (GIS). The calculation algorithms developed use the topological and constructive information of the network that is stored in standardized files according to the requirements of State Control Organisms (Argentina). The tool was tested by modeling a distributor belonging to an electric power cooperative in a simulation program of power systems. The results of the implemented method showed maximum errors of the order of 5% in the actual location distance of the fault. The presentation of the results in the graphic environment of the network offers the operators a quick interpretation of the possible location of the fault, which results in a reduction of the repair times.Fil: Di Mauro, Guillermo Fabián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Agüero, Carlos Hernan. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Vignerte, Juan Manuel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Strack, Jorge Luis. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Anaut, Daniel Orlando. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Eléctrica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Interfaz de monitoreo de un sistema fotovoltaico conectado a la red

En este trabajo se describe la implementación de una interfaz de monitoreo de un sistema fotovoltaico conectado a la red desarrollado mediante LabVIEW 8.2, en el marco del proyecto IRESUD, implementado en la Facultad de Ingeniería de la ciudad de Mar del Plata. Tiene como objetivo ser utilizada para investigación, formación de recursos humanos, y disparador de inquietudes medioambientales relacionadas con la generación y uso de la energía eléctrica en el ámbito universitario y en la comunidad local. El sistema de adquisición consiste en un analizador de calidad de energía PQube comunicado o una computadora personal mediante Ethernet a través del protocolo Modbus TCP. El uso de las librerías Modbus y las herramientas de Web Server disponibles, permitieron generar fácilmente una aplicación web para mostrar en tiempo real las principales variables eléctricas de la instalación fotovoltaica. Dada su versatilidad el sistema puede ser replicable a otras instituciones.Fil: Jacob, Susana Beatriz. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Murcia, Guillermo José. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Branda, Julio César. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Strack, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Juan Antonio, Suárez. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Garín, Eduardo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin

Impacto de la iluminación residencial eficiente en la calidad de la energía de una red de distribución

Impact of efficient residential lighting quality power distribution networkEn este trabajo se analiza el impacto que produciría en las redes de distribución eléctrica el reemplazo masivo de lámparas incandescentes por las denominadas lámparas de bajo consumo, entre las cuales se destacan las LFC (Lámparas Fluorescentes Compactas) y las LED (Light Emitting Diode - Diodo Emisor de Luz). Se prevé a corto y mediano plazo que estas tecnologías emergentes reemplazarán a las lámparas incandescentes, puesto que desde junio de 2011 Argentina (siguiendo normas implementadas en otros países) puso en vigencia la prohibición de la venta de lámparas incandescentes de potencia superior a 25 W. Se modeló y simuló una red de distribución residencial y se investigó la influencia que tendría en los índices de calidad de la energía el incremento progresivo de lámparas con alto contenido de componentes armónicos. Los niveles de distorsión podrían superar los límites establecidos por la normativa vigente, pero no alcanzarían valores muy excesivos

Impact of efficient residential lighting on power quality of a distribution network

En este trabajo se analiza el impacto que produciría en las redes de distribución eléctrica el reemplazo masivo de lámparas incandescentes por las denominadas lámparas de bajo consumo, entre las cuales se destacan las LFC (Lámparas Fluorescentes Compactas) y las LED (Light Emitting Diode - Diodo Emisor de Luz). Se prevé a corto y mediano plazo que estas tecnologías emergentes reemplazarán a las lámparas incandescentes, puesto que desde junio de 2011 Argentina (siguiendo normas implementadas en otros países) puso en vigencia la prohibición de la venta de lámparas incandescentes de potencia superior a 25 W. Se modeló y simuló una red de distribución residencial y se investigó la influencia que tendría en los índices de calidad de la energía el incremento progresivo de lámparas con alto contenido de componentes armónicos. Los niveles de distorsión podrían superar los límites establecidos por la normativa vigente, pero no alcanzarían valores muy excesivos.This paper analyzes the possible im-pact of a massive replacement of incandescent lamps for power saving lamps -standing out CFLs (Compact Fluorescent Lamps) and LEDs (Light Emitting Diode) among them- on electric distribution networks. It is expected that, in a short or medium term, these emerging tech-nologies will replace the incandescent lamps, inasmuch that since June 1, 2011, Argentina, following rules implemented in other countries, started banning the sale of incandescent lamps of 25 W or greater. A residential distribution network was modeled and simulated, and the in-fluence on the power quality indices of the pro-gressive increase of lamps with high harmonic components was investigated. Distortion levels could exceed the limits established by the regu-lations in force, but would not reach very exces-sive values

Georreferenciación de las redes de distribución eléctrica con apoyo de imágenes de satélite y servicios de cartografía en la web / Georreferenciação de redes de distribuição eléctrica com apoio de imagens de satélite e serviço de mapeamento web

La georreferenciación es un neologismo que hace referencia a la posición con la que se define la ubicación de un objeto espacial (representado por punto, vector, área, volumen) en un sistema de coordenadas y datum determinado. A partir de la georreferenciación, es posible integrar diferentes fuentes de información utilizando como elemento en común la correspondencia geográfica. En este trabajo se presenta la experiencia del grupo de investigación LAT de la Universidad Nacional de Mar del Plata en la georreferenciación del sistema de distribución de energía eléctrica en zonas urbanas y rurales. Se describen los criterios que permitieron aprovechar los planos de las redes de media y baja tensión en una empresa distribuidora del sudeste de la provincia de Buenos Aires evitando la redigitalización de las mismas con el apoyo de imágenes satelitales y servicio de mapeo web como el Bing Map