Archive for the ‘PV’ Category
Dear audience. I am very happy in to write this post 1000 :)D . During many years, it has been a both exciting and hard work in read, understand, programming, modeling, simulations and analysis of results. The figure is a little photovoltaic power plant with its respective solar radiation. It has been implemented from mathematical models of thesys and books. The model is adaptable to PV plant of more power. Made in Matlab of MathWorks Inc.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
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In the present post a comparasion has been development between differents energy sources: Coal, Oil Thermal, Single Cycle, Combined Cycle, Nuclear Power, Hydropower, Geothermal (my lecture interest in this days in this days), Solar PV Power and Windpower Plant. There is one cycle call «binary cicle» in Geothermal with minimum impacto in enviromental (cuasi zero CO2). Goethermal have a good potential in applications as heat and electric power generation. In Perú it have a promisore future and other countries too. Mathematical models and numerical simulations in Matlab/Simulink of this topic is of my interest.
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En lo que son energías renovables hay diferentes tecnologías que permiten la generación de electricidad a partir de fuentes renovables. En la gráfica se muestra una comparación entre ellas, aunque sinceramente esto de las «Pequeñas Hidroeléctricas» no debería ser planteado como fuentes renovables, porque de hasta 20 MW ya involucra un cambio serio en el entorno medioambiental, hay que colocar un embalse y varias cosas más incluido la infraestructura y cambia el microclima local… Creo que lo colocaron para que digan: «estamos haciendo algo»… Bueno, hay calificativo de favorable y no favorable para los siguientes conceptos: Costos de generación; potencial técnico; desarrollo de la industria; estabilidad de la planta; factor de capacidad; potencial de uso combinado; emisiones de CO2 y uso de tierras.
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The dc-bus microgrid link the diferent component of the microgrid both loads as sources. The figure is a general representation with conextion to AC-grid, wind turbine, PV solar plant, DC and AC loads, Batteries, fluwheel, micro turbine, AC/DC converser, DC/AC converser and DC/DC converser.
Source:
S. Vimalraj, P. Somasundaram, “Fault Detection, Isolation and Identification of Fault Location in Low-Voltage DC Ring Bus Microgrid System,” Int. J. Advanced Res. in Electrical, Electronics and Instr. Eng. vol. 3, special iss. 2, pp: 570-582, Apr. 2014
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The Figure shown an example of Wind PV BESS hybrid power generation system with large-scale battery energy storage station (it is in BESS – Battery Energy Storage Station). It is used for compensation of aleatory energy production from wind turbine or PV plant. This BESS have orden of MW’s both for charge/discharge process.
Source:
Xiangjun Li, Dong Hui and Xiaokang Lai «Battery Energy Storage Station (BESS) – Based Smoothing Control of Photovoltaic (PV) and Wind Power Generation Fluctuations». IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 4, No. 2, April 2013.
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Sun –> energy provided from photovoltaic energy plant.
Wind –> similar from wind turbine(s)
Batt –> similar from battery bank
ene –> similar injected from electrical network external or utility electric network
In other image in red is the total suministed for this sources and red line is the demand. Other images is cost, evoluction of energy supply from each source and more details. It is made for me (Jorge Mírez) in Matlabb/Simulink and I utilized concept of linear programming. Image is from my destokp laptop.
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A simple block diagram of a hybrid power system is shown in Figure. The sources of electric power in this hybrid system consist of a diesel generator, a battery bank, a PV array, and a wind generator. The diesel generator is the main source of power around the world. The output of the diesel generator is regulated ac voltage, which supplies the load directly through the main distribution transformer. The battery bank, the PV array, and the wind turbine are interlinked through a dc bus. The RTU (Remote Terminal Unit) regulates the flow of power to and from the different units, depending on the load. The integration of a RTU into a hybrid power system is important to enhance the performance of the system. The overall purpose of the RTU is to give knowledgeable personnel the ability to monitor and control the hybrid system from an external control center. Since the hybrid systems of interest in this research are located in remote areas, the ability for external monitoring and control is of utmost importance. The RTU is interfaced with a variety of sensors and control devices located at key locations within the hybrid system. The RTU processes the data from these sensors and transmits it to a control center. In addition, the RTU is also capable of receiving control signals and adjusting parameters within the system without the physical presence of the operating personnel.
Source:
Richard W. Wies, Ron A. Johnson, Ashish N. Agrawal and Tyler J. Chubb «Simulink Model for Economic Analysis and Environmental Impacts of a PV With Diesel-Battery System for Remote Villages» IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 2, May 2005
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This a example of a AC microgrid with differents equipment from usually photovoltaic solar plant (PV), CHPs, boilers and diesel generators. Many electric lines and loads placed on a characteristic topology of new tendence in market electrical
Source:
In-Su Bae and Jin-O Kim «Phasor Discrete Particle Swarm Optimization Algorithm to Configure Micro-grids» Journal of Electrical Engineering & Technology, Vol. 7, No.1, pp. 9 -16, 2012
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Many examples there is in this blog about DC microgrids (see last post or search in blog). This blog is for share information of actual tendence in electricity. It is part of my research as doctoral student in physics in National University of Engineering in Lima, Perú; and actually I am writing in english. For last post, the blog have a traductor box option. Near to 1000 post about diferents topic in renewable energy focused in microgrid, smartgrid and its modelling ans simulation witn Matlab/Simulink. I know this software and its very good, practical for science and engineering. In May or June is possible I will expose mi thesys doctoral, previus days or weeks I posted the exact time for all people see in live or via internet. This figure is other DC microgrid scheme with different technologies interconnected at a some bus DC for transfered electric power. Jorge Mírez (please visit and link my fanpage http://www.facebook.com/jorgemirezperu )
Source of Figure:
N. R. Rahmanov, N. M. Tabatabaei, K. Dursun, O. Z. Kerimov. “Combined AC-DC Microgrids: Case Study – Network Development and Simulation” International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering. September 2012, Issue 12, Volume 4, Number 3, Pages 157 – 161.
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This simulation is about microgrid with solar and wind source, battery storage and utility network. It have cost differents and the simulation is para 96 time’s step. The distance between time’s step is configurable and it depend of characteristic of each source and all source in general. Made on Matlab of Math/Works Inc.
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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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The present post describe the charge and discharge process of a battery bank of a microgrid. This microgrid have a aleatory voltage with inferior and superior limit. The current and electric power of charge and discharge is in picture. This simulation has writing and processing on Matlab/Simulink of MathaWorth Inc. Actually my interest is the control, optimization and management of microgrid DC. Greetings from Perú.
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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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Las energías renovables principalmente el viento y el sol tiene un comportamiento no predecible. Y muchas veces es evaluado al año, al mes o en promedio de velocidad de viento por día o lo que se presenta cada hora. Sin embargo, esto son sólo datos que permiten una valorización energético del recurso. Para la operación de pequeñas fuentes de energía, se hace necesario la toma de datos en tiempo más cortos, mucho más sin redes eléctricas inteligentes llamadas microgrid o smartgrid en donde los datos del recurso disponible influencia grandemente la gestión, optimización y predicción de comportamiento de la microred o smartgrid. La figura muestra el comportamiento de la irradiación global durante un día tomado en una ciudad europea – eso no quita de que haya algo similar en cualquier parte del mundo sólo que ellos se tomaron la molestia de publicarlo – en ella haciendo un zoom de la figura se puede ver que en cuestión de lecturas cada 15 segundos hay grandes variaciones de la irradiación solar y éstas tienen un comportamiento aleatorio (no tienen un patrón) y resulta muy interesante pues alimenta la imaginación y afina el criterio de quienes desarrollan e implementan sistemas de control para centrales solares fotovoltaicas.
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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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Estimados lectores, éstas son las diapositivas de la ponencia que daré el día jueves 19 de noviembre del 2015 en la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa como parte de las actividades del XXII Simposio Peruano de Energía Solar que se está realizando desde del 17 al 21 de Noviembre en Arequipa – Perú. Quedan todos invitados, igualmente bienvenidas sus preguntas, opiniones, sugerencias y el hacer cooperación académica o conversar sobre asuntos laborales. Arequipa está cerca de Bolivia y Chile.
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En este post presento el Mapa Solar de Bolivia, es decir, la cuantificación del recurso irradiación solar en Bolivia. Puede verse que las partes altas colindantes con Perú y Chile son los que tienen el más alto valor de irradiación. Por cierto, cerca esta el Desierto de Atacama y esa zona es una de las regiones priviligeadas del planeta para la instalación de equipos que capturen parte de esa energía incidente y convertirla en electricidad o en calor. Considero que Bolivia y su gobierno tiene la capacidad y decisión para aprovechar ese recurso y otros, como lo viene proponiendo un estudiante en Cochabamba – Bolivia al que he asesorado en el desarrollo de su tesis de pregrado Mario Romero… al que deberían tener en cuenta el contenido de su tesis.
Pase por Bolivia en febrero del 2010 rumbo hacia Sao Paulo, y lo cruce desde Desaguadero, La Paz, Cochambamba; Santa Cruz de la Sierra y Puerto Suárez, para pasar ya a Corumba en Brasil. Tiene diversos pisos ecológicos, zonas abrigadas y frías, sierra y selva, bosques y lugares sin vegetación, diferentes poblaciones… Espero volver a estar por Bolivia pero no de pasada, sino quedarme a conocer un poco más y aportar con lo que puedo enseñar.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú.
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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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