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Análisis de confiabilidad usando el método de Monte Carlo en los alimentadores principales de la subestación Cristianía perteneciente a la Empresa Eléctrica Quito.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Rivera Plaza, Dayana Joselyne; Sisa Sisa, Víctor Arnulfo; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
La presencia de fallas en el Sistema de Distribución Eléctrico (SED) de los alimentadores primarios de la Empresa Eléctrica Quito, generados por diversas causas, ocasionan interrupciones en el suministro eléctrico hacia los usuarios, donde la eficiencia del SED asociada a la confiabilidad se ve disminuida, por esta razón en el presente trabajo de investigación se realiza un estudio de confiabilidad en el sistema primario de distribución de la subestación Cristianía mediante el Método Monte Carlo para optimizar la continuidad del servicio eléctrico, para lo cual se considera la información de los mencionados alimentadores primarios en el periodo 2014-2020 y así con los datos obtenidos se desarrolla la simulación del Método de Monte Carlo, considerando los estados de operación, con base a la generación de números aleatorios uniformemente distribuidos para el cálculo de la disponibilidad (A) e indisponibilidad (U) forzadas y así obtener los índices de confiabilidad en el punto de carga para el periodo 2021-2023. Los resultados del estudio de confiabilidad, evidencian variaciones mínimas con respecto a las metodologías aplicables, el método de simulación de Monte Carlo muestra mayor precisión, considerando que para la indisponibilidad forzada la variación es de 0,00002 en promedio, de esta manera con la información obtenida es útil como punto de partida para proyectar cuál de los alimentadores primarios presenta mayor probabilidad de falla y establecer recomendaciones hacia la Empresa Eléctrica Quito para mejorar la confiabilidad del suministro eléctrico.
Análisis de consumo de energía eléctrica en el sistema de iluminación, en el proyecto de construcción del hospital básico de Cayambe del instituto ecuatoriano de seguridad social, en el cantón Cayambe, provincia de Pichincha.
(Ecuador: Latacunga; Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Aguinsaca Caraguay, Iván Marcelo; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
Este estudio investigó la eficiencia y el impacto económico de diferentes tecnologías de iluminación en entornos hospitalarios. Se compararon las luminarias LED y fluorescentes en términos de eficacia luminosa, vida útil y costos asociados. Los resultados mostraron que las luminarias LED presentan una eficacia luminosa superior (111 Lm/W) y una vida útil más larga (100,000 horas) en comparación con las fluorescentes (108 Lm/W y 60,000 horas). Utilizando métodos de lúmenes y flujo inicial, se determinó la cantidad óptima y la disposición de luminarias para garantizar una distribución lumínica adecuada en áreas críticas como quirófanos y salas de emergencias. Las simulaciones en DIALux Evo confirmaron la eficacia de estas distribuciones lumínicas. Además, se evaluó el costo-beneficio, revelando un ahorro anual de $781,14 USD al cambiar a luminarias LED. Este estudio ofrece un enfoque sistemático para mejorar la calidad de la iluminación en hospitales, resaltando la eficiencia y durabilidad de las luminarias LED como una opción rentable y sostenible para optimizar el diseño de iluminación en entornos críticos de atención médica.
Análisis de eficiencia energética de los principales sistemas eléctricos del Hospital General de Latacunga
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Chasiluisa Yanchatuña, Sandra Marisol; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
En el Ecuador no se ha priorizado el uso eficiente de energía eléctrica como objetivo para alcanzar un mejor desarrollo sostenible, de modo que empresas públicas y privadas no incorporan un plan de gestión de ahorro de energía, una de estas empresas públicas es el Hospital General de Latacunga. El presente trabajo consiste en el análisis de la eficiencia de energía eléctrica de los principales transformadores de distribución de bajo voltaje del Hospital, por medio de la aplicación de una auditoria energética eléctrica; utilizando partes de las normas ISO 50001 para el planteamiento de un plan de gestión de energía eléctrica, ISO 50002 como guía del procedimiento de una auditoria eléctrica y ARCERNNR 002-20 que dicta los estándares eléctricos nacionales que debe cumplir el sistema eléctrico del hospital para considerar que maneja una buena calidad de energía. Con la finalidad de encontrar una alternativa de ahorro de energía eléctrica y económico.
“Análisis de Estabilidad Transitoria del Sistema Eléctrico Ecuatoriano Caso del Segmento Sur”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-02) Pila Cajamarca, Darwin Mauricio; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El estudio tiene como objetivo identificar y evaluar los riesgos relacionados con posibles perturbaciones y contingencias dentro del Sistema Interconectado Nacional (SNI). Se analizan aspectos técnicos para determinar la capacidad del sistema para recuperarse rápidamente de tales eventos y mantener la continuidad del suministro eléctrico de manera segura. Para ello, se ha elegido una red del SNI, compuesta por generadores, transformadores, líneas de transmisión y cargas, utilizando datos de instituciones del sector eléctrico ecuatoriano. El estudio siguió una progresión que abarcó la recopilación de datos, el modelado de la red eléctrica, la verificación del modelo, los escenarios de estudio, las simulaciones de estabilidad transitoria y el análisis de resultados. Se estudiaron tres casos: simulación en estado estacionario, falla trifásica en la línea de transmisión entre el nodo 1 y 11, y apertura del Generador Termogas Machala. Los resultados mostraron que las líneas que conectan el bus Milagro 230 kV y CNEL Guayas – Los Ríos se encuentran al 83,5% de su carga total, lo que provoca congestión y un nivel de baja tensión de 0,9057 pu, cercano al límite inferior. En el nodo 8 (CNEL El Oro), el nivel de tensión es de 0,95443 pu, adecuado para la carga suministrada. Excepto en el nodo 12 (generador Perú), las variaciones de P y Q, así como la tensión y el ángulo, se estabilizan rápidamente en todos los nodos. En el nodo 12, estas variables presentan mayor variación y tardan más en estabilizarse.
Análisis de fallas de los aisladores de porcelana de 13,8 kv aplicando técnica de ultrasonido acústico
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi, (UTC), 2023) Cruz Loya, Miguel Ángel; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El proyecto de investigación presentado tiene como objetivo principal realizar un análisis exhaustivo de las fallas de los aisladores de porcelana en los sistemas eléctricos de potencia a nivel de 13.8 kV, con el fin proponer soluciones para prevenir interrupciones en el suministro de energía eléctrica; Para lograr esto, se utilizó la técnica de ultrasonido acústico que es una herramienta no destructiva; Esta técnica se basa en la emisión de ondas sonoras de alta frecuencia que se propagan a través del material del aislador; Cuando estas ondas encuentran una anomalía, como el efecto corona, tracking o arco eléctrico, se produce una refracción que se registra en una forma de onda en función del tiempo; Esta forma de onda se puede analizar utilizando la Transformada de Fourier, que convierte la forma de onda en función de la frecuencia; De esta manera, se obtiene una estampa propia de cada elemento analizado que permite determinar el tipo de anomalía presente en el aislador; Se realizó una investigación bibliográfica y de campo para recopilar la información sobre los tipos de fallas como efecto corona, descargas parciales (Tracking) y arco eléctrico para evaluar la efectividad de la técnica de ultrasonido acústico en su detección; El proyecto se enmarca en las líneas de investigación de la Universidad Técnica de Cotopaxi relacionadas con energías alternativas y renovables, eficiencia energética y protección ambiental; Se espera que los resultados de la investigación contribuyan a mejorar la calidad de energía y evitar interrupciones en el suministro eléctrico a través de medidas de diagnóstico y prevención mejorando la calidad de servicio para los usuarios finales.
Análisis de flujo armónico en redes de distribución desbalanceados, para determinar los THDv y THDi en los nodos del sistema
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Ante Timbila, Cristian Fernando; Ruiz Osorio, Cristian Mauricio; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
Los problemas que afectan la calidad de la energía eléctrica se originan por diferentes causas, como por ejemplo la masiva utilización de cargas no lineales, cargas inductivas considerables, cargas desequilibradas, conexión y desconexión de transformadores, bancos de capacitores, entre otros. Para analizar estos flujos, la red de estudio se modela a partir de un conjunto de nodos conectados entre sí mediante líneas o transformadores, y se cuenta con una fuente de alimentación que representa la subestación. Para este análisis también es necesario conocer las cargas que están conectadas en los nodos del sistema, estas cargas generalmente consumen o inyectan potencia compleja. Gracias a este estudio se obtiene las potencias reales y reactivas presentes en cada elemento del sistema estudiado, magnitud y ángulo de fase de cada nodo, así como las perdidas tanto de cada elemento como las totales. El desarrollo de este proyecto, permitirá hacer un estudio de distorsión armónica y desbalances en un sistema de distribución. Para ello, se analizarán diferentes escenarios de carga sobre un sistema de prueba, finalmente se comprobará el algoritmo propuesto con otro software del mercado.
Análisis de la curva de capabilidad para la operación de una unidad motor generador ac-ac conectado a la barra y aislado
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Estrada Lapo, Kevin Jeancarlo; Sisalema Moposita, Jonathan Efrain; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
En este proyecto de investigación se analizaron los límites de operación de una unidad motor generadora AC-AC para tener un óptimo funcionamiento del generador mediante la carta y límites de operación que presenta un generador síncrono, debido a que estas dan las condiciones para los límites de operación, las pruebas realizadas a la máquina se las realizaron en cortocircuito y circuito abierto o en vacío para determinar las reactancias del generador (reactancia en eje directo y reactancia en eje de cuadratura) para la ejecución de la gráfica de la curva de capabilidad, esta gráfica se la realiza en un plano cartesiano partiendo de un diagrama fasorial de potencias, estas son activa y reactiva, a esta curva también se la denomina como diagrama de límite térmico debido a que determina el valor al cual el generador, sus bobinados y núcleos alcanzan la temperatura máxima de operación en estado estable, para obtener la gráfica se utilizó el software Matlab, el cual contiene en sus librerías GUIDE que sirvió para la importación y exportación de datos para la ejecución de la carta de operación del generador, esto se logró desarrollar en base a las pruebas realizadas al generador síncrono, la gráfica que presenta aumenta el régimen de operación con respecto al factor de potencia, es decir, el régimen de operación incrementa cuando el factor de potencia se acerque a la unidad.
¨Análisis HOSTING CAPACITY en los alimentadores de la subestación salcedo de ELEPCO S.A. para la inserción de paneles fotovoltaicos¨
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2021-03) Gutierrez Calero, Klever Fabian; Paredes Yupangui, Diego Leonidas; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El progresivo crecimiento de la generación distribuida y el avance tecnológico conllevan a que se realicen diversos estudios para el aprovechamiento del tipo de generación y a su vez contribuir al cuidado del medio ambiente, en este caso la investigación estará enfocada al análisis de la capacidad de alojamiento que se pueda tener en una red de distribución, para lo cual se debe conocer el perfil de tensión y las pérdidas que existan en el sistema, para nuestro caso de estudio la evaluación de los parámetros eléctricos se lo realizará en el modelo de las 13 barras del IEEE con la ayuda del software Open DSS, una vez Identificado estos parámetros se podrá establecer sus respectivas correcciones mediante la inserción de generación fotovoltaica hasta determinar el límite máximo disponible en el alimentador y sin afectar los parámetros existentes en el sistema, desarrollado este modelo base se procederá a la ejecución en toda la trayectoria del alimentador 3 de la Subestación Salcedo, donde de la misma manera se podrá determinar perfiles de tensión, pérdidas antes y después de la inserción de generación fotovoltaica y así poder determinar las capacidades de alojamiento disponibles en cada uno de los puntos de la red de distribución. Además, consideraremos que las cargas son residenciales de tipo B según establece la Empresa Eléctrica Quito y el tipo de panel a ser utilizado serán los policristalinos debido a sus características técnicas.
Análisis y monitoreo de operación de sincronismo de los generadores de baja potencia
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Latacunga Pilatasig, Juan Santiago; Tonato Toainga, Edison Ricardo; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El generador síncrono es la principal fuente de energía eléctrica de los sistemas eléctricos de potencia, uno de los aspectos importantes es la operación de los generadores síncronos conectados al sistema de potencia con el fin de cubrir el balance de potencia activa y reactiva del sistema eléctrico. Por consiguiente, este proyecto se efectúa el análisis y monitoreo de las variables eléctricas del módulo de sincronización de los generadores de baja potencia. Se puede realizar la sincronización de forma manual y semiautomática, conectado a la red y entre generadores en paralelo, utilizando los SENTRON PAC 3200 conectado al lado de la red y lado del generador, también utilizando como herramienta principal el software TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal), para programación de PLC Simatic S7-1200, lo cual permitió realizar el monitoreo de los datos de tensión, corriente, potencia, frecuencia y factor de potencia. Los resultados de las variables eléctricas se visualizan mediante el protocolo de comunicación MODBUS TCP/IP, el módulo de sincronización y en la Interfaz de la PC en tiempo real.
“Aplicación de algoritmos genéticos para la ubicación óptima de condensadores en el alimentador primario de distribución tipo radial”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2021-03) Aguirre Morillo, Guido Joel; Toapanta Barreiro, Eddy Geraldo; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
En el presente trabajo se basa en el desarrollo de un programa para reducir pérdidas eléctricas de potencia y energía en el sistema de distribución. El principal objetivo es la aplicación de algoritmos genéticos para la ubicación óptima de condensadores en el alimentador primario de distribución tipo radial para reducir caídas de voltajes y perdidas de energía, con la metodología de algoritmos genéticos determinamos su ubicación óptima de condensadores en las redes primarias de distribución y así como mejorar el perfil de voltaje en el sistema. A partir del flujo, el cual se encentra conformado de potencia activa y reactiva en las barras o nodos de la red, determinamos cuanto se debe inyectar de potencia reactiva para la reducción de caídas de voltaje y obtener una óptima localización de los capacitores. Se desarrolló un programa con un algoritmo genético capaz de encontrar el capacitor adecuado de potencia reactiva en diferentes nodos de dicho sistema, para obtener resultados de voltaje en cada nodo con y sin compensación de reactivos, que van de la mano con una simulación en DIgSILENT para comprobación de dichos resultados.
Aplicación del método de wirtinger para la gestión óptima de recursos en una red eléctrica de distribución.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Gómez Coro, Robinson Alexander; López Silva, Jonathan Alexander; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El presente trabajo tiene como finalidad implementar un modelo de optimización apoyado en la convexidad, mismo que está basado en el método propuesto por Wilhem Wirtinger, un cálculo que se encarga de analizar funciones analíticas y no analíticas en el plano de los números complejos y luego define nuevos operadores llamados derivadas de Wirtinger, los mismos permiten generar nuevas aproximaciones a ecuaciones lineales que se acoplan directamente en el desarrollo de problemas con flujos de potencia diferenciándose de otros métodos tradicionales, los cuales emplean ecuaciones no lineales y por lo que tampoco permiten una solución global. La linealización descrita se introduce a través del estudio de flujos de potencia óptimo y sirven para ser utilizados en casos de minimización de costos de energía los cuales están sujetos a restricciones de disponibilidad de los recursos distribuidos que permita satisfacer a la demanda.
Asignación eficiente de unidades de generación en regiones múltiples aplicando optimización multiobjetivo
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024-10-07) Tonato Paucar, Diana Gabriela; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El proceso de planificación económica para la generación de energía eléctrica, que se conoce como despacho económico, ha sido objeto de estudio y gestión a lo largo de la historia mediante diversas metodologías fundamentadas en modelos matemáticos, con el fin de reducir al mínimo los costos operativos totales del sistema energético, y garantizar que se satisfaga el consumo de la demanda de energía. Al presente, los sistemas de potencia han evolucionado para integrar una variedad de generadores tanto provenientes de fuentes de energía convencionales, como renovables, lo que no solo permite una generación de energía más efectiva, desempeña además un papel crucial en la reducción de emisiones contaminantes, que actualmente es un enfoque mundial. En este contexto este artículo presenta un modelo multiobjetivo de optimización para el problema de despacho, aplicable al abastecimiento de la demanda en diversas zonas y con la capacidad de integrar dos funciones objetivo siendo los costos y emisiones. La optimización resultante logra una reducción significativa del 27% en las emisiones de CO2, lo que equivale a una disminución de 93.06 toneladas de CO2 y un ahorro anual en los costos operativos de aproximadamente de 308 millones de dólares. El modelo sugerido, estructurado como un problema de programación no lineal, ha sido abordado mediante el uso de un de software de alto nivel para el modelado matemático denominado GAMS, garantizando el cumplimiento de las restricciones técnicas y la optimización de las dos funciones objetivo establecidas.
Construcción de una electrolinera para vehículo eléctrico de carga domiciliaria lenta.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y A plicadas., 2020-02) Gualpa Tasinchana, Luis Alfredo; Tenemaza Guanga, Cristian Oswaldo; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El presente proyecto trata sobre el diseño y la construcción de una electrolinera para un sistema de carga en modo 2 (carga lenta), el cual esta alimentado a la red de 220 V / 110 V, el sistema está compuesto por dos circuitos: el circuito de control el cual permitió la regulación de la corriente hasta 4 A con el cual se alimentó el banco de baterías de litio que incorpora el vehículo eléctrico y una fuente de tensión constante de 110 V. El circuito de potencia o fuerza son los contactos de línea regulados mediante el controlador, y que van directamente al sistema, cada circuito posee fusibles y relés térmicos que permitan tener todas las protecciones necesarias para evitar picos de corrientes en el proceso de carga y así evitar problemas con el banco de baterías. Se adiciona un controlador PID en el Atmega 328 para mantener la corriente en el set poit deseado, además el sistema posee una interfaz gráfica, realizada mediante una pantalla nextion la cual muestra la corriente de carga, el voltaje de alimentación entre otros parámetros que identifica el sistema de carga lenta, donde el usuario puede ingresar los datos al cual desea alimentar el banco de baterías. El proceso de recarga en modo 2 (carga lenta) de las baterías de Ion-Litio por las que están compuestas los vehículos eléctricos, permite alargar la vida útil de las baterías esto debido a que no se someten a corrientes altas en cortos tiempos como sucede en el modo de carga rápida provocando reducir la vida útil de las baterías.
“Control de convertidores formadores de red con fuente de voltaje conectado al sistema eléctrico de distribución balanceada”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-01-10) Romero Ushiña, Bryan Adrian; Salme Montaluisa, Kevin Alexander; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
El estudio se centra en la gestión de convertidores formadores de red de fuente de voltaje (VSC) en sistemas eléctricos balanceados, esenciales para la incorporación de energías renovables como la solar y la eólica. Estos convertidores funcionan como generadores virtuales, brindando estabilidad en tensión y frecuencia frente a alteraciones. Se desarrollaron y ejecutaron estrategias de control avanzadas, que incluyen la aplicación de un control de inercia virtual (VSM), que replica el comportamiento dinámico de generadores sincrónicos convencionales. Se han creado modelos que incluyen un inversor vinculado a través de controladores, mejorando la calidad de energía distribuida y reduciendo los armónicos. Adicionalmente, se incorporaron sistemas de almacenaje por baterías y un panel solar con regulación MPPT, optimizando la eficiencia energética. Los hallazgos indican que estas tácticas potencian la estabilidad del sistema, disminuyen las oscilaciones y aseguran un funcionamiento, aportando de manera al avance de redes eléctricas y sostenibles.
Control de potencia activa y reactiva en sistemas de generación eólica usando una máquina de inducción doblemente alimentada.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Cayo Pallasco, Iván Paúl; Panchi Escobar, Edison Xavier; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
La presente investigación surge debido a que los aerogeneradores de inducción doblemente alimentados que no puedan entregar una potencia activa y reactiva estable, por causa de las perturbaciones que se dan debido a la variación del viento, provocando que no se pueda conectar a la red directamente, por lo cual se modela un control de potencia activa y reactiva en sistemas de generación eólica usando una maquina doblemente alimentada, que parte primero de la revisión de diferentes fuentes bibliográficas con el propósito de ampliar y profundizar diferentes enfoques, teorías, opiniones y recomendaciones de los diferentes autores, así como identificar las variables que se van a controlar. Para la investigación se opta por la turbina eólica tipo 3, la cual se basa en un generador de inducción doblemente alimentado de velocidad variable en donde el estator está conectado directamente a la red y el rotor está conectado a la red a través de un convertidor AC-DC-AC. Como resultado se implementó el método de control vectorial para el control desacoplado de la potencia activa y reactiva, el cual se encuentra modelado e implementado con el software Matlab/ Simulink. El modelo completo incluye aerodinámica general de la turbina, tren de transmisión mecánica, DFIG, convertidores de potencia regulados por corriente y el sistema de control de la turbina eólica, en donde se diseñó un rastreador de punto de potencia máxima (MPPT), para la extracción de la potencia máxima del viento, el control PLL que es el encargado de sincronizar el ángulo de fase con el voltaje además proporciona estabilidad y rechazos de perturbación a la estimación de ángulos, controles OUTHER LOOP e INNER LOOP que son los encargados de la obtención de las corriente Id e Iq, también las Transformadas de CLARK y PARK normales e inversas para cambiar de sistemas de referencia , y finalmente un bloque PWM encargado de mandar los pulsos a los convertidores. Con el tipo de control implementado se logra inyectar a la barra infinita potencia activa y reactiva con un factor potencia cercano a la unidad, además que se puede evidenciar la efectividad de este control al entregar aproximadamente 1.9 MW de potencia activa, siendo superior al ejemplo “Wind Farm – DFIG Detailed Model” de Matlab el cual entrega 1.5 MW debido a la diferente electrónica de potencia que presenta el ejemplo.
Control óptimo de un filtro activo para la reducción de armónicos en la red eléctrica de distribución, utilizando la teoría de AKAGI.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y A plicadas., 2020-02) Moya Chacón, Javier Alexander; Yugcha Quinatoa, William Germánico; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
La presente investigación tiene como objetivo estudiar la corrección de armónicos de un sistema eléctrico de distribución para analizar la implementación de un algoritmo basado en la Optimización No Lineal y Teoría de Akagi, cual trata sobre la potencia activa y reactiva instantánea donde las corrientes y los voltajes de un sistema trifásico de tres hilos se expresaban vectorialmente mediante el uso de la transformada de Clarke y Park mientras la otra teoría se basa en obtener un lambda optimo formulando el modelo de optimización no lineal y aplicando la teoría del Lagrange, aplicando las condiciones de (KKT). Este estudio se realizó diseñando un modelo base de un sistema eléctrico simulado en el programa SIMULINK implementando al sistema un filtro activo de potencia que tiene como principal función la reducción de los armónicos en las redes de distribución de energía eléctrica. Las simulaciones realizadas dan resultados óptimos al implementar el filtro activo de potencia corrigiendo de manera notoria los armónicos producidos por las diferentes cargas que ocasionan perturbaciones a la red eléctrica.
Desarrollo de un algoritmo matemático de optimización convexa para el cálculo de pérdidas en las redes eléctricas de distribución.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y A plicadas., 2020-02) Naula Naula, Michael Froilan; Quinatoa Sango, César Ricardo; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
La presente investigación parte del desarrollo de un algoritmo matemático de optimización convexa, en esta investigación se introducen técnicas esenciales para dar soluciones a problemas de flujo de potencia (OPF), donde estas técnicas pueden ser programación lineal, programación cónica, programación de segundo orden cónico. y programación semidefinida (SDP). Se utiliza la técnica de programación semidefinida que se aproxima a las ecuaciones tradicionales de flujo de potencia alcanzando aproximaciones óptimas que proporcionan un óptimo global. El método matemático se compara con la formulación (no lineal / no convexa) del flujo de potencia óptimo utilizando diferentes solucionadores tradicionales. Para resolver el flujo de potencia en redes radiales, es necesario utilizar estrategias de optimización matemática de esta forma linealizando el problema, el método de programación semidefinida (SDP) propone una formulación matemática que resuelve problemas no lineales mediante aproximaciones convexas. de fácil solución. Los resultados obtenidos del método propuesto son idénticos al flujo de potencia no lineal óptimo que cumple con la definición de dualidad fuerte.
Desarrollo de un algoritmo para el estudio de flujo de carga armónica para sistemas radiales de distribución mediante el lenguaje de programación PYTHON.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y A plicadas., 2020-02) Oñate Zurita, Erik Eduardo; Llamba Lema, Alvaro Roberto; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
En esta investigación se realizó un algoritmo para el estudio de flujo de carga armónica en sistemas radiales de distribución haciendo uso del lenguaje de programación Python, esto permitió realizar un análisis de la penetración de las cargas no lineales ubicadas en distintos nodos de un sistema, con el objetivo de obtener el THDi respectivamente. Para mejorar el aprendizaje y entendimiento del tema, se realizó un estado de arte donde se analizaron los métodos que utilizan en la literatura científica encontrando así Newton Rapson y Gauss Seidel que son aplicados en redes malladas y en programas como; Digsilent, Etap y Cymdis. Aprovechando la topología la red de distribución que casi siempre es radial se hace el uso del método del barrido iterativo, que aplica la primera y segunda ley de Kirchhoff conjuntamente con la matriz primitiva de admitancias para el cálculo de flujo de carga, lo cual permitió obtener corrientes y voltajes que fueron usados para el análisis de la distorsión armónica nodal. Los resultados de las pruebas se compararon con los softwares DIgSILENT, SimulAr_SR y EasyPower demostrando que el método de barrido iterativo aguas arriba y aguas abajo es eficiente y adecuado para el análisis de armónicos en sistemas de distribución radial.
Desarrollo de un modelo de optimización para el despacho hidrotérmico a corto plazo con multiembalse.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Ortiz Malla, Josue Steeven; Pico Tayo, David Andrés; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
La coordinación hidrotérmica a corto plazo se define como uno de los problemas de programación más importantes y desafiantes, cuyo objetivo es satisfacer la demanda horaria considerando el mínimo costo de producción de energía eléctrica. En este proyecto se propone un modelo de programación para la operación hidrotérmica a corto plazo, desarrollado para la operación diaria utilizando el entorno de GAMS. El problema de coordinación hidrotérmica es resuelto usando una función de costo equivalente para las unidades térmicas, mientras que el despacho económico se resuelve mediante las restricciones de coordinación hidrotérmica, con la finalidad de minimizar los costos de generación, teniendo en cuenta las funciones cuadráticas de costo de unidades térmicas, y la ecuación de segundo grado que relaciona las características del embalse para calcular la potencia generada de centrales hidroeléctricas. Por consiguiente, se emplea un algoritmo de optimización mediante el método de programación no lineal (NLP) utilizando modelación algebraica para la resolución de problemas de operación del sistema eléctrico no lineal. El método propuesto se emplea en cuatro sistemas de prueba para evaluar el rendimiento del método de optimización aplicado en el problema de coordinación hidrotérmica a corto plazo.
“Desarrollo de un modelo de optimización para la expansión del sistema de transmisión considerando criterios de confiabilidad”
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Yugcha Quinatoa, William Germánico; Quinatoa Caiza, Carlos Iván
En esta investigación se realiza el modelo de la planificación de las líneas de trasmisión de acuerdo al crecimiento que sufre la demanda y la generación eléctrica para abastecer la energía eléctrica a toda la población del país. Haciendo necesario la búsqueda de implementar nuevas redes de trasmisión para así de esta manera poder transportar la respectiva cantidad de energía eléctrica a los usuarios ya que el problema es que los centros de carga por su ubicación geográfica están alejados del centro de generación y esto nos permite construir nuevas líneas de trasmisión que permitan transportan la energía generada a los centro de carga cumpliendo con los requerimientos importantes como es la calidad, confiabilidad y seguridad, de acuerdo a esto poder garantizar el manejo adecuado de los recursos eléctricos

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