Archive for the ‘Optimización’ Category
A microgrid operate in state stable in this simulation made on Matlab. Each state represent a determinate time (10 minutes, 15 minutes o more o less). But during this time, la Microgrid makes calculations of energy cost dispatched for each source. The imagen is the global cost of microgrid (or similar or other electric system considering all costs). The microgrid optimizer decides in base a linear programming the connection and disconnection of each source.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
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One question that most system operators are concerned with is the optimised DG penetration level. Relationship regarding different cost models between optimum DG penetration level and interruption frequency is indicated in Figure.
Optimum micro-source penetration level is positive related with the interruption frequency without DG penetration; especially for average interruption costs, the relationship is almost linear. This relationship is important for systemplanning; as the system interruption frequency without DG penetration is generally known, the system operator is able to roughly determine of the optimum DG penetration level from reliability point of view
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Usually the microgrid used wind turbine (wind), PV (sun), battery (batt) and load, aditional it have a PCC with electrical network external (ene). Both the technical operation as the economic operation are important during performance microgrid. In the figure I show the results of optimization process with imaginary energy prices from diferent source mentioned. In top figure is the power distribution between sources and down figure the total cost of each state. Programming linear has been used in this modelling and simulations.
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This is first results of simulation in optimization microgrids. For variable electric load (4 states), the sources supply from diferents power plants. In a first moment, sun (blue line) and after is the wind. Other sources as battery and electrical network exterior not supply in this analysis for to get the minimum cost.
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Currently available DG technologies provide a wide variety of different active and reactive power generation options. The final configuration and operation schemes of a microgrid depend on potentially conflicting interests among different stakeholders involved in electricity supply, such as system/network operators, DG owners, DG operators, energy suppliers, customers and regulatory bodies. Therefore, optimal operation scheduling in microgrids can have economic, technical and environmental objectives
Depending on the stakeholders involved in the planning or operation process, four different microgrid operational objectives can be identified: economic option, technical option, environmental option and combined objective option.
In the economic option, the objective function is to minimize total costs regardless of network impact/performance. This option may be envisaged by DG owners or operators. DGs are operated without concern for grid or emission obligations. The main limitations come from the physical constraints of DG.
The technical option optimizes network operation (minimizing power losses, voltage variation and device loading), without consideration of DG production costs and revenues. This option might be preferred by system operators.
The environmental option dispatches DG units with lower specific emission levels with higher priority, disregarding financial or technical aspects. This is preferred for meeting environmental targets, currently mainly supported by regulatory schemes. DG dispatch is solely determined by emission quota; only DG physical limitations are considered.
The combined objective option solves a multi-objective DG optimal dispatch problem, taking into account all economic, technical and environmental factors. It converts technical and environmental criteria into economic equivalents, considering constraints from both network and DG physical limits. This approach could be relevant, for instance, to actors that participate not only in classical energy markets, but also in other potential markets for provision of network services and emission certificates
Source:
MICROGRIDS: Architectures and Control
Nikos Hatziargynou
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La figura muestra el concepto de un sistema híbrido ac/dc donde varias fuentes y cargas ac y dc son conectadas a sus correspondientes redes ac y dc. Las redes ac y dc están conectadas a través de dos transformadores y conversores trifásicos ac/dc bidireccionales. Pueden observar la diversidad de micro fuentes que se está utilizando en la descripción de la microred, incluye los diferentes dispositivos de electrónica de potencia que sirven para adecuar la energía eléctrica desde fuentes y para cargas eléctricas. Hay vehículos eléctricos conectados a la microred. Los generadores eólicos tienen diferentes configuración de control (diferentes tipos de turbinas eólicas). Un grupo electrógeno diesel también se da, dado que estos grupos se consideran los que en último caso darán energía a la microred eléctrica en situaciones ya críticas pero a la vez rentables en lo posible en economía. Para todo esto se crea modelos matemáticos de cada elemento y luego se integran en un solo programa en que se puedan cambiar las condiciones de trabajo y analizar las variables de respuesta de lo que se desea estudiar. Yo lo hago en Matlab/Simulink para quienes deseen que les brinde el servicio de asesoramiento.
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En este post muestro la portada de tesis «Implementación de un Sistema de Generación Distribuida con Energías Renovables ENDE Corporación» elaborado por Mario Torrico para la Universidad Privada del Valle en Cochabamba – Bolivia para optar el título de Ingeniero Electromecánico. Trabajo que compartimos durante unos tres meses de intercambio de información, modelos matemáticos y simulaciones numéricas, además de diálogo, envío de información, debate y varios borradores de tesis que iban y venían en el correo electrónico. Su defensa fue un éxito alcanzando la nota de 90/100 para alegría de Mario, de su familia, profesores, colegas y amigos. Éxitos Mario en tu vida profesional, tengo un colega amigo más :)D . En lo personal el tema fue muy interesante e implicó ingresar en una temática no desarrollada e innovadora… la portada de la tesis esta bonita también. Saludos a la plurinación boliviana… A quienes desean desarrollar conmigo sus tesis (Yo como Asesor Externo) a nivel de pregrado y postgrado, así como desarrollar sus proyectos de investigación tanto en universidades, institutos o empresas me escriben.
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Quienes hemos visto como funciona un banco de condensadores, podemos ver y escuchar el conectar y desconectar de los condensadores los cuales se van conectando dependiendo de la necesidad de potencia reactiva a inyectar y de las acciones del sistema de control. En la figura se muestra un ejemplo de funcionamiento de condensador para unos 100 estados o ciclos de trabajo, medida que he usado en esta figura, dado que la necesidad de potencia reactiva no depende de la escala de tiempo, es por lo general aleatoria, entonces lo que puedo ir determinando es si esta en conectado ON o desconectado OFF. Un sistema de ceros y unos sirven para identificar cada estado. La simulación está hecha en Matlab de MathWork Inc y complementa lo que post atrás es la ponencia que realice en Costa Rica durante el III Congreso Iberoamericano de Microredes con Generación Distribuida de Renovables. Favor difundir éste blog y si les interesa mis servicios, me escriben :)D
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La energía reactiva solicitada por los diferentes dispositivos como motores eléctricos o equipos de electrónica de potencia es para poder funcionar, sin embargo, ocupan espacio dentro de la capacidad de transmisión de los conductores eléctricos, es por ello que hay que reducir dicho flujo a lo necesario que es la potencia activa, sin embargo, no puede ser sólo energía activa, dado que se entrar en una resonancia, pero si bien se puede trabajar en un factor de potencia lo más cercano a 1, pero no tanto que el sistema de control no lo pueda coordinar bien. La figura muestra una simulación del trabajo de un banco de condensadores, se puede apreciar tanto la potencia reactiva solicitada por la red eléctrica como la que brinda el banco de condensadores, ambos lo bastante cercanos que las curvas se parecen suporponer. Hecho en Matlab de MathWorks Inc para todos los interesados en los sistemas eléctricos y en el manejo adecuado del factor de potencia.
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Cuando el comportamiento es aleatorio, lo usual es pensar que quizás pasado un determinado período de tiempo, dicho comportamiento tienda hacia un comportamiento claro y definido. La figura es una simulación de una consumidor de curva de demanda aleatoria uniformemente distribuido por un día. Quizás al final del día no se vea claro una tendencia, pero se perfila un comportamiento predecible, por lo tanto, dicha consumo no será analizado solo por los valores de consumo, sino por las tendencias de la misma. Surge entonces proponer nuevas variables y un manejo de conceptos de estadística bastante interesantes, quizás por momentos alejado de lo recomendado por la Norma Técnica o cualquier libro. Pero oh! los eruditos en normas técnicas tendrán que previamente repasar sus conceptos o quizás cegarse en decir que se cumpla la norma, cada país tiene su desarrollo industrial y aquellos con mayor desarrollo, tienen una normativa más actualizada, basta con mirar este detalle para saber de que pata cojeas compadre o compatriota. En fin, hecho en Matlab de MathWorks la figura es complemento del anterior post que espero os sirva para esos casos en que tienen datos de consumo (y que a veces escasean) o deseas asumir consumos dentro de las capacidades de la planta y en vez de colocar un factor de planta o factor de simultaneidad para todas las 24 horas 7 días de la semana y del mes, puedes analizar mejor por cada hora a fin de optimizar el recurso eléctrico más aún si ésta proviene de una fuente de generación local como es el caso de una microred.
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Atiendo a esta reunión bastante importante es que gracias al apoyo de CYTED y CEDER-CIEMAT es que daremos esta conferencia en el marco del IIi Congreso Iberoamericano de Microredes con Generación Distribuida de Renovables. Este evento sirve de marco para el intercambio de información, experiencias y el tomar en contacto con investigadores provenientes de diferentes países de habla hispana y no hispana, dedicados al sector energía y otros sectores incluyendo el aeroespacial en que el uso de fuentes de energía como sol, viento, biomasa, celdas de combustible, entre otras es bastante importante. Y no sólo eso, importante y quizás mucho más lo que es las técnicas de control, predicción, modelamiento y simulación, software desarrollado que son las cosas de mayor valor agregado, la combinación de diferentes escenarios de trabajo y de implementación en industrias, centros de atención de salud, barcos, naves espaciales, soporte de vida en condiciones extremas, etc. Les dejo la portada de mi presentación y cualquier comunicación a jorgemirez2002@gmail.com, y quienes estén por acá, estaremos conversando.
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Estimado(a) colega
Es un gusto para nosotros presentarle el contenido de la última edición de la revista Inge@UAN – Tendencias en la Ingeniería, correspondiente al volumen 5 número 10 de 2015 y que se encuentra disponible en nuestra página web con los siguientes trabajos:
ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA
Aplicación del Loop Automation en una red de distribución aérea de media tensión
D. Miraglia, J. Mirez Tarrillo
PD: Con Dante hemos trabajo durante varios meses y años, en el desarrollo de su tema de investigación allá en Cuba, producto de esa interacción es el presente artículo que hoy viernes 20 de Noviembre del 2015, tengo el agrado de recibir en el correo y que en éste post les doy a conocer para que lo puedan leer visitando la página de la Revista. Con Dante seguiremos trabajando, así mismo, queda la invitación a quienes deseen desarrollar temáticas que conlleven a publicaciones, que sea esto algo normal de cada día publicar con cierta regularidad, para demostrar una vez más a los incrédulos que si se puede hacer esto y a la vez, lo que se vierte a los alumnos en las aulas no es cualquier cosa como a veces mediocremente se ha mencionado.
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During 2013 and 2014, i was working with Daniella Rough in your thesys master. Title of thesys is: «Techincal and Financial Feasibility of Wind Power to Gas Systems: A Case Study of the Talara Wind Farm, Perú». Very interesting with complex modelling mathematical and simulation on Matlab/Simulink. I was the second examiner, i live in Perú because Talara Wind Farm has placed near to Piura (in the North of Perú). Actually Talara Wind Farm is in operation.
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Féliz Almánzar y Raúl Castro, dos jóvenes ahora ingenieros en República Dominicana hacia el año 2011 trabajamos con su tesis de pregrado titulada: «Impacto de la interconexión de una línea de transmisión (HVDC) entre la República Colombia – República Domica, en el sistema eléctrico Dominicano». El reto fue grande, dado que teniamos que trabajar con el diseño, modelamiento y simulación de una línea de HVDC en la que encontramos en aquella época 2011 poca información. Resulta que hay una solo gran empresa que realiza estas líneas y es ABB, teníamos que hacer bastante búsqueda de información y diversas herramientas tanto conseguidas desde Perú como desde República Dominicana. Finalmente logramos un diseño, su modelamiento y simulación que pudo calcular los parámetros de una línea de transmisión, Féliz y Raúl hicieron la respectiva defensa con éxito y considero que esta es una muy buena solución a la necesidad energética de dicho país. A veces te piden experiencia en determinadas temáticas, pero resulta que logramos ser co-asesores de una tesis, pero tal parece que estas cosas no califican como experiencia para trabajar o solicitar trabajo. En fin, esta temática fue muy interesante y espero poder continuarla con los interesados, grupos de investigación, universidades o ya sea en trabajo profesional.
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En este post muestro el ejemplo que han usado para analizar la performance de un sistema eléctrico que cuenta con un Distribuited Energy Storage (almacenamiento de energía distribuida… o su equivalente en español). Muchos de estos escenarios no han sido construidos porque toda vez, éstos se están recién investigando en el mundo, y lo que se ha podido construir son casos puntuales en que casi a medida del laboratorio, universidad o institución de investigación se han implementado. Observen la cantidad de potencia que está involucrada y a eso apunta el mercado eléctrico, a una implementación masiva de estas soluciones en los mercados nacionales. Cargas eléctricas, barras y elementos de acondicionamiento de energía eléctrica desarrollados con electrónica de potencia son esenciales en estas implementaciones, que me encargo de estudiar y por medio de este blog compartir con la comunidad de habla española y a quienes usan el traductor del blog (en inglés). Si desean hacer sus políticas nacionales o estudios de impacto de las renovables o investigaciones relacionadas mi correo jorgemirez2002@gmail.com
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Buen día a todos los lectores de este blog y de mi Blog de Equipos y Máquinas en Establecimientos de Salud.
La presente es para comunicarles que he retomado la actividad de inspeccionar, revisar, diagnosticar los equipos, máquinas y demás componentes que hay en un sistema eléctrico, y además, lo que se tenga que ver con mantenimiento preventivo y correctivo. El mensaje es para toda la comunidad hispana hablante y también para quienes leen este blog a través del traductor. Estas actividades las hago yo mismo, en las que pongo mis conocimientos y experiencia.
Tableros eléctricos, equipos biomédicos, interruptores, banco de condensadores, circuitos de fuerza e iluminación, motores eléctricos, demás aparataje en baja tensión, cálculo y diseño de sistemas eléctricos de baja tensión para uso industrial y/o de hospitales.
La imagen es nuestro primer instrumento que estamos adquiriendo y a medida que las oportunidades laborales la iremos complementando según el mercado y complejidad de los estudios que se desea realizar. En cada equipo se le crea una ficha en que se detalla las características generales del equipo y el diagnóstico del mismo detallando la secuencia de acciones de medición, criterios de medición, valores de las mediciones y lo que fuera necesario para un buen diagnóstico; de manera semejante en los mantenimientos preventivos.
Un multímetro analógico tiene muchas ventajas, dado que es un mecanismo electrodinámico, tiene un factor de amortiguamiento y por lo tanto, me permite apreciar los cambios que existen en las variables medidas, estas variaciones por lo tanto, me hacen inferir como es el comportamiento de las variables del sistema eléctrico u otra variable que siempre buscan un set point – valor preestablecido.
Los interesados escribir a jorgemirez2002@gmail.com
Atte
Jorge Mïrez
Perú
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
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Cuando se requiere enfrentar un problema de simulación, de hecho hay que realizar un modelamiento matemático del mismo. Dicho modelamiento define la secuencia de cálculos que se tiene que realizar para obtener los resultados, sean estos a partir de toma de datos reales o condiciones de trabajo asumidos. Terminado el modelamiento hay que pasar a la etapa de elaboración del código de computadora. De principio, se aconseja realizar un algoritmo, pero la condición de ordenar las ideas y de visualizar mentalmente como sería el uso de las palabras clave del software en que deseamos implementar, es ejercicio para conceptualizar lo que es un algoritmo. El ejercicio desde problemas menores hasta cada vez más complicados, va fuertemente relacionado hasta con actividades de la vida diaria en que una secuencia de toma de datos y decisiones se realizan para lograr un objetivo. La figura muestra un ejemplo de algoritmo en que se desea determinar la radiación solar. Este tipo de diagramas de bloques son más que todo para visualizar el orden de ideas que se ha tenido en el desarrollo de un programa y la gente no se pierda entre o no entienda líneas de código como es el caso de escribir en entorno Matlab.
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En el presente post se muestra una mapa extraído desde la website de la Agencia Interncional de Energía (IEA) en que se muestra la cantidad de energía por ser humano en cada país. Hay países que tienen una alta producción de energía y aparecen con bajo per capita como lo es China, en cambio países nórdicos que no tienen mucha población tienen una alto per cápita. Los Estados Unidos de América mantienen una alta per cápita desde hace años y lo seguirán haciendo y quizás incrementado cuando logren implementar masivamente las smart grids y microgrids que se encuentran ahora en desarrollo y pruebas de campo. Otros países y en amarillo los hay muchos algunos en vías de desarrollo y otros bajo el título de «en vías de desarrollo» como para que suene bonito. El per capita indica el grado de uso energético y por lo tanto es un reflejo de la comodidad y calidad de vida de una población…
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Enlace Parte 1: https://youtu.be/4k7BPpdO_H0
Enlace Parte 2: https://youtu.be/St4dRPdZG_k
Comparto con Uds. la presente filmación de la conferencia organizada por la Rama Estudiantil de la IEEE – Sociedad de Potencia de la Universidad Nacional de Ingeniería en Lima, Perú, y con el agradecimiento de las personas todas desde antes hasta la fecha que hicieron posible esto…
Atte: Jorge Mírez – UNI – PERU
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Datos Generales
Good day. My full name is Jorge Luis MIREZ TARRILLO.
I am Peruvian and live in Lima, capital of Perú in South America.I am Mechanical Electrical Engineering, MSc Physics and Dr. Physics (title doctoral thesis: Control, Optimization, and Management of Microgrid Current Direct)
Too, actually job as Principal Professor in Faculty of Oil, Gas and Petrochemical Engineering of Universidad Nacional de Ingeniería (National University of Engineering) in Lima – PERU (Courses: Modern Physics, Differential Equations and Research's Methodology)
My subjects of my interest are control, signal processing, optimization, simulation, biomedical research, smart grid, microgrid, water.
I have experience in Matlab/Simulink programming, biomedical equipment, electrical systems, renewable energies, microgrids, saturated steam systems 100 psi and organizing academic events.
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