Fault Detection for Grid-Forming Inverters in Islanded Droop-Controlled AC Microgrids

In this paper, we develop an observer-based fault detection mechanism for grid-forming inverters operating in islanded droop-controlled AC microgrids. The detection scheme uses linear matrix inequalities as constraints with $\mathcal{H}_{-}/\mathcal{H}_{\infty}$ optimization to achieve sensitivity to faults and robustness against disturbances or parametric uncertainties. We explore a nonlinear inverter model formulation based on the less-restrictive one-sided Lipschitz and quadratic inner-boundedness conditions instead of the state-of-the-art formulation based on the Lipschitz condition. In this sense, we aim to overcome the sensitivity of observer-based schemes to the Lipschitz constant. The relation between these two formulations for fault detection is analyzed theoretically. We find the deterministic matrix expressions of different internal faults, including busbar, actuator, and inverter bridge faults. The performance of the proposed detection method is tested on an islanded AC microgrid with four grid-forming inverters and compared against the state-of-the-art nonlinear detection based on the Lipschitz condition. Most importantly, this method requires no additional sensors, a crucial advantage over many proposed solutions in the literature.Comment: 10 pages, 6 figure

Lost at Sea: Assessment and Evaluation of Rootkit Attacks on Shipboard Microgrids

Increased dependence of the maritime industry on information and communication networks has made shipboard power systems vulnerable to stealthy cyber-attacks. One such attack variant, called rootkit, can leverage system knowledge to hide its presence and allow remotely located malware handlers to gain complete control of infected subsystems. This paper presents a comprehensive evaluation of the threat landscape imposed by such attack variants on Medium Voltage DC (MVDC) shipboard microgrids, including a discussion of their impact on the overall maritime sector in general, and provides several simulation results to demonstrate the same. It also analyzes and presents the actions of possible defense mechanisms, with specific emphasis on evasion, deception, and detection frameworks, that will help ship operators and maritime cybersecurity professionals protect their systems from such attacks.Comment: 2023 IEEE Electric Ship Technologies Symposium (ESTS

Diseño e implementación de un sistema domótico de radiofrecuencia para brindar gestión de networking, seguridad y confort usando los protocolos z-wave y zigbee

El presente proyecto desarrolla e implementa un sistema domótico de radiofrecuencia. De manera general, se escogió la domótica de radiofrecuencia, ya que es menos costosa y más fácil de implementar que la domótica cableada, a parte, que en los últimos años ha ganado confiabilidad de operación y comunicación entre sus dispositivos. Los protocolos de radiofrecuencia usados en el sistema domótico fueron Z-Wave y Zigbee, debido a su bajo consumo de potencia, funcionamiento de red en modo de malla, por la cantidad y tipo de dispositivos que usan estos protocolos en el mercado. Este proyecto sirve de soporte en la enseñanza de la materia "Domótica e Inmótica" de la Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación de la ESPOL, al abarcar temas actualizados que pueden ser agregados a la currícula de estudio y pueda acercar a los estudiantes a las tendencias de la domótica actual y futura.This work develops and implements a wireless domotic system. In general, home automation RF was chosen because it is less expensive and easier to implement than the wired home automation, besides, that in recent years has gained reliability of operation and communication between its devices. RF protocols used in the automation system were Z-Wave and ZigBee, due to its low power consumption, operation mode in mesh network mode, the amount and type of devices that use these protocols on the market. This project provides support in teaching the subject "Domótica e Inmótica", at the Faculty of Electrical Engineering and Computer of ESPOL, to cover current topics that may be added to the curriculum of study and can bring students to the current and future trends of domotics

Suministro Híbrido de Energía (PV-FC-H2) de Baja Potencia Para Aplicaciones en Estación Estacionaria Tipo Isla de Transmisión de Datos

En el presente trabajo se propone un sistema hibrido de potencia (SHP) conformado por una celda de combustible de hidrogeno, paneles solares fotovoltaicos y baterías como solución para el suministro de energía a un sistema de transmisión de datos de baja potencia que no está conectado a la red eléctrica convencional. Se analiza a través de simulación la respuesta eléctrica del SHP para la carga de baja potencia no conectada a la red eléctrica, mediante la variación de los principales parámetros que influyen en el comportamiento del sistema hibrido. Se simulan individualmente los principales elementos del SHP para analizar sus características. Luego es simulado el sistema completo del SHP en cuatro escenarios diferentes que cubren un abanico amplio de probabilidades de ocurrencia en funcionamiento real del SHP, el análisis de los resultados de estas simulaciones permite definir la mejor configuración y estrategia de operación (control) del SHP. La simulación se realizó en el Software Matlab, en el entorno de programación de Simulink haciendo uso de las librerías SimPowerSystems y Simscape, las mismas que presentan los modelados de la celda de combustible de hidrogeno, panel solar y batería, realizándose ciertos ajustes para los componentes seleccionados del mercado actual.In this paper a hybrid power system (SHP) formed by a hydrogen fuel cell, photovoltaic solar panels and batteries as a solution for supplying power to a data transmission system low power is not connected to proposed the conventional electricity grid. Is analyzed by simulation the electrical response of SHP to low power load not connected to the mains, by variation of the main parameters that influence the behavior of the hybrid system. The main elements of SHP are individually simulated to analyze their characteristics. It is then simulated the entire system of SHP in four different scenarios covering a wide range of probabilities of occurrence in actual operation of SHP, analysis of the results of these simulations to define the best configuration and operating strategy (control) of SHP. The simulation was performed in the Matlab Software in Simulink programming environment using the SimPowerSystems and Simscape libraries, they presented the modeling of hydrogen fuel cell, solar panel and battery, performing certain settings for components selected market today

Propuesta de productos alimenticios no tradicionales de fréjol

En Ecuador existen cultivos de diversas clases de fréjol negro, pero los principales son la calima y la caraota, esta última es conocida en el país como fréjol negro, siendo muy apetecida en países como México, Brasil, Colombia y Venezuela. Ecuador produce principalmente este producto para la exportación, siendo la exportación de este producto realizada al mercado europeo. La demanda en el mercado europeo se ha incrementado, principalmente por el valor que los consumidores de este mercado brindan a su valor nutritivo, ya que este producto contiene carbohidratos, proteínas, vitaminas A y B, calcio, magnesio, fósforo, potasio, entre otros. Actualmente, dado el mayor volumen y difusión de estudios científicos, por ejemplo el de la Organización Mundial de la Salud sobre el potencial peligro para la salud debido al consumo de embutidos y carne roja, el consumidor está demandando mayor variedad de productos que puedan ser nutritivos y a la vez deliciosos, por lo cual, siendo el fréjol negro rico en proteínas y nutrientes se convierte en una alternativa ideal, cuyo mercado se expande incluso a aquellos consumidores con necesidades especiales, y que demandan productos sin gluten ni lactosa, por lo que la apuesta a ofrecer productos derivados del fréjol negro, como harinas, galletas y derivados saludables (sin azúcar, integrales, bajas en sal o sin grasas trans) tienen una oportunidad de crecimiento a nivel interno, pero principalmente a la exportación. Palabras Clave: Cultivos, Productos Alimenticios No Tradicionales, Fréjol Negro

Indicadores de manejo eficiente para el puerto de Guayaquil y sus implicaciones economicas

Este trabajo explora los factores claves que influyen sobre la elección de uso portuario por parte de sus clientes, como también su proceso para tomar decisiones y obtener eficiencia. Es así como este trabajo pretende: a. Identificar los indicadores de calidad que influyen en la elección de uso portuario y su desempeño b. Analizar los indicadores de calidad que influyen en la elección de uso portuario y su desempeño c. Evaluar los indicadores de calidad que influyen en la elección de uso portuario y su desempeño. d. Análisis de la eficiencia portuaria. Para analizar el tema de la eficiencia portuaria, hoy en día es necesario revisar algunos conceptos insertándose en el escenario macroeconómico mundial que afecta todos los aspectos de la gestión portuaria moderna. Dicho lo anterior, si se aplica la utilización de los indicadores de calidad como: Frecuencia de visitas de barcos, Eficiencia Portuaria, Infraestructura adecuada, Ubicación, Costos Portuarios, Ágil respuesta a las necesidades de los usuarios del puerto, Reputación del puerto en cuanto a daño del cargamento; y dos indicadores que consideramos son el aporte de nuestra tesis como: Tiempo general de espera del barco, Tiempo de burocrático. Entonces se obtendrá una mayor calidad en el manejo portuario

Desarrollo de una aplicación web para la identificación del proveedor de servicio de internet y datos geo-referenciados

Para tener un control del uso de los postes de alumbrado por parte de los proveedores de internet, CNEL necesita un medio para adquirir la ubicación de los equipos de los proveedores situados en los mismos. Al no contar con una topología de las redes Wi-Fi de área local y sin una recreación de las redes de datos, es difícil realizar cualquier tipo de control y contrastar la información proporcionada por los proveedores de Internet. Para abordar este problema, se propone desarrollar una aplicación web que detecta el proveedor de Internet (ISP), el cual muestra la IP pública asociada a ese proveedor y la posición geográfica del usuario, el cual va a compartir los datos de su ISP.GuayaquilIngeniero en Computació

Effect of the Intercalation and Dispersion of Organoclays on Energy Demand in the Extrusion of Recycled HDPE/PP Nanocomposites

Few studies have drawn on any systematic research into the energy demand to produce polymer-based nanocomposites. Regarding the problem, it is well-known that single screw extrusion is an energy-intensive process, so the incorporation of energy meters must be considered to examine the energy efficiency of the process. In this study, the effect of a nanoclay addition on the energy demand of the extrusion process was examined by extruding recycled high-density polyethylene (rHDPE) and recycled polypropylene (rPP) with a gradual compression screw with both dispersive and distributive mixers. The rHDPE/rPP was modified by adding commercial organoclay (OMMT) (3 wt%) and olefin block copolymer (OBC) (5 wt%) as compatibilizers. The energy consumption was measured on the total energy of the extruder machine. Mass throughput (MT) and specific energy consumption (SEC) were obtained at different screw speeds (10, 20, 30, 40, 50 RPM). The SEC of OMMT and OMMT/OBC nanocomposites was 25–50% lower than rHDPE/rPP, especially at higher throughputs. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) illustrated the degree of intercalation and dispersion of the organoclay at different screw speeds. Better organoclay intercalation and dispersion were found at lower temperatures. Rheological curves showed a decrease in the viscosity at extrusion rates of nanocomposite mixtures. Melt temperature measured at die exit was reduced in the presence of organoclay over the screw speeds studied. This work suggests that the processing of rHDPE/rPP based nanocomposites can result in minor costs when processing conditions are carefully selected

Colorimetría mediante fotografía digital para la determinación de azul de metileno: fotodegradación catalizada con TiO2

Los estudiantes de un curso de Química General por medio del análisis de fotografías tomadas con una cámara digital realizaron mediciones colorimétricas de disoluciones de azul de metileno a varias concentraciones, con la que construyeron una curva de calibración con una correlación de 0,9944. Esta fue empleada en la determinación de la concentración del colorante en muestras de disolución expuestas a la luz solar en diferentes períodos de tiempo para su degradación con TiO2 como catalizador. El método colorimétrico probado es fácil de usar y podría ser aplicado en laboratorios donde no se disponga un espectrofotómetro UV-Vis