Tesis - Ingeniería en Electricidad

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“Análisis comparativo del controlador I-PD versus controladores clásicos”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Choto Reino, Anthony Israel; Guanotasig Chiluisa, Erick Omar; Corrales Bastidas, Byron Paúl
Within industrial processes, automation has gained crucial importance, driven by the need to optimize production through the use of advanced technologies. In this context, the classical PID controller has been widely adopted for its ability to enhance the response of industrial systems. However, despite its popularity and long-standing presence in the market, the traditional PID has certain disadvantages, such as generating overshoots and an aggressive response, which can be problematic in some processes. This research focuses on a comparative analysis between the classical PID controller and its I-PD variant, with a specific focus on temperature control through an embedded system, as well as in a flow process, where the variant stands out for its ability to handle process variations more effectively, demonstrating greater robustness against sudden changes and requiring less frequent adjustments. Through simulated and real tests using specialized software, it is shown that the I-PD variant outperforms the PID in several key aspects, offering smoother operation by reducing instabilities and overshoots of the process variable (PV) by 11.53% for temperature processes and 22.22% for flow processes, although its dead time increases by 66.6% compared to the PID in both cases. Despite this, the stabilization times in most processes are similar between both controllers.
“Análisis de descargas parciales en conductores de media tensión para la evaluación del estado del conductor pre-instalación”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-8) Guerrero Castillo, Eduardo David; Verdezoto Cuenca, María José; Proaño Maldonado, Xavier Alfonso
Nowadays, the need to maintain high levels of reliability and continuity in the electrical supply is a topic of great importance in society. Conductors are among the elements most prone to causing complications in the system, particularly in insulation. Therefore, the project carried out in the province of Orellana in the oil sector presents the process for offline partial discharge (PD) analysis in 35kV XLPE medium-voltage monopolar conductors prior to their installation. It is important to note that the three conductors have previously been used; hence, the purpose of the study is to evaluate the integrity of their insulation using the Time Domain Reflectometry (TDR) method for locating PDs along the cable. The type of pattern (internal, surface, or corona PD) was identified through graphs and quantitative data provided by the BAUR SW4 software, along with the timing parameters and PD acceptance levels standardized by IEEE 400.3-2022. These tests helped determine the effectiveness and integrity of the cable insulation before installation.
Análisis de gases disueltos para la identificación de falla en transformadores de potencia mediante lógica difusa
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Chiliquinga Sampedro, Kevin Israel; Castillo Fiallos, Jessica Nataly
This research focuses on the identification of thermal and electrical faults in the power transformer, which are the core of the substation and operate continuously. The diagnosis of faults in the electrical converter represents a challenge, since traditionally it is necessary to interrupt its operation to detect internal anomalies. To avoid these interruptions, the most effective way to predict failures without shutting down the equipment is by analyzing the degradation of the dielectric oil, this process produces gases such as hydrogen, methane, ethylene, acetylene and ethane, whose concentrations are key indicators of possible failures. The identification of faults in the stationary machine is carried out by gas analysis using the Rogers method or the IEC method, unified with fuzzy logic, becomes a predictive maintenance tool allowing to detect faults accurately and correct them in the short term, this facilitates the direct intervention of maintenance personnel in specific problems such as moisture in the insulating paper, defective welds, short circuits between windings or overheating. Once the fault is identified, the maintenance personnel can be adequately prepared with the necessary materials, equipment and tools, which significantly reduces transformer downtime.
“Análisis de la contaminación armónica a la salida de un inversor híbrido de 3kVA”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Soria Soria, Alexis Damián; Urresty Noguera, Yuly Alejandra; Vásquez Teneda, Franklin Hernán
This study examines harmonic pollution at the output a 3kVA hybrid inverter, by identifying the distortion main sources and proposing solutions to mitigate its effects on the electrical system. The aim is to assess power quality and propose improvements for optimal and reliable operation. It is underlined the importance by controlling and reducing harmonic pollution, in order to keep the inverter efficiency and reliability and connected devices. The research combines a theoretical and experimental approach with quantitative analysis and simulations, using “Wave Recording” methods and passive filters. The results identified harmonic distortion sources under different load conditions, they assessed their impact on system efficiency and analyzed effective solutions, such as the tuned filters use to minimize losses in a 5% to 6% and the “Balanced Loading” implementation according to the IEEE Std 519 regulation.
“Análisis de la coordinación de la protección 67 en las líneas del anillo de 230 kv del sistema nacional ecuatoriano en el escenario de máxima lluvia.”
(2024) Romero Toro, Eduardo Xavier; Proaño Maldonado, Xavier Alfonso
En el presente proyecto de investigación se realizó el análisis del funcionamiento de los relés de sobre corriente direccional (67) e instantáneo (50) en las líneas del anillo de 230 kV del Sistema Nacional Ecuatoriano ante el escenario de máxima lluvia, a través del uso del software DigSilent Power Factory. En el proyecto, se empezó con la creación de Boundaries y el equivalente de red Tipo Ward en el sistema para reducir y simplificar la red, de esta manera se obtuvo un análisis eficaz y eficiente. Luego, se realizaron los cálculos de flujos de potencia en las líneas, ejecución de cortocircuitos en las terminales de la línea y el dimensionamiento del TC y TP. Para las calibraciones de las protecciones de sobre corriente se tomó en cuenta el criterio de selectividad para el relé 50 y el método de polarización en cuadratura para el relé 67. Asimismo, en la simulación se incorporaron los relés y se realizaron fallas trifásicas al 50% de distancia en cada una de las líneas del anillo del sistema. Por otra parte, para el análisis, la simulación fue realizada en sentido antihorario y horario debido a la direccionalidad que tiene el relé 67. Finalmente, se pudo observar, a través de las curvas de operación como la protección de sobre corriente actúa eficazmente ante una falla en el elemento protegido con una variación de tiempo mayor que los demás relés de respaldo en sentido horario y antihorario, logrando una adecuada coordinación y una configuración óptima para fallas trifásicas.
Análisis de potencial solar y eólico en la estación meteorológica del sector Salache.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Llumiquinga Guanoluisa, Felix Daniel; Secundino Marrero, Ramírez
El presente proyecto de investigación tiene como finalidad realizar un análisis del potencial solar y eólico en el sector Salache. Este análisis se basa en los datos recopilados por una estación meteorológica ubicada en la zona, abordando tanto el comportamiento climático semanal como el mensual. Además, se investiga la variabilidad en las dos estaciones claves del Ecuador: invierno y verano. La velocidad del viento y la radiación solar emergen como factores cruciales para este análisis de potencial eólico y solar. Estos datos, se someten a un profundo escrutinio mediante el empleo de la distribución de Weibull y la distribución Normal (Campana Gaussiana). La utilización de herramientas computacionales como Minitab y Excel potencia la capacidad de análisis y permite calcular el potencial útil que puede ser generado en el sector Salache. La comprensión minuciosa y el análisis profundo de la velocidad del viento y la radiación solar, en particular su distribución a lo largo del tiempo, desempeñan un papel esencial. Por ende, este proyecto se adentra en la evaluación comprehensiva del potencial energético de la zona, respaldando el desarrollo sostenible y la toma de decisiones informadas en el campo de las energías renovables no convencionales. Los resultados obtenidos proporcionarán valiosas perspectivas para futuros proyectos fundamentalmente para el diseño e implementación de sistemas fotovoltaicos, ya que el potencial eólico no justica su inversión a gran escala por las bajas velocidades del viento que presenta la zona del sector Salache.
Análisis del comportamiento de la red de energía eléctrica de distribución de la empresa ELEPCO S.A. incorporando al sistema generación distribuida mediante el software OPENDSS
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Verdezoto Zurita, Brayan Steeven; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente documento realiza el análisis de la incorporación de generación distribuida en la red de la Empresa Eléctrica de Cotopaxi (ELEPCO 6$.A.), con el propósito de determinar el comportamiento del sistema, ante la introducción de sistemas fotovoltaicos ubicados en las subestaciones. Los sistemas analizados son del tipo radiales trabajando a un nivel de 13.8 kV. Con esta intención partimos del diagrama unifilar general perteneciente a la empresa ELEPCO S.A., posteriormente se estableció el modelamiento de la red del sistema de distribución en el software OpenDSS. Seguidamente se validó la red eléctrica tomando como referencia el sistema simulado en Power Factory. Una vez validado el sistema se procedió a determinar los puntos en donde se puede introducir sistemas fotovoltaicos, para ello se consideran tanto la radiación solar como el espacio físico para la instalación.
Análisis del comportamiento de un motor asíncrono.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Cando Cando, Tony Evair; Murillo Rivera, Jose Daniel; Castillo Fiallos, Jessica Nataly
En la actualidad es de gran importancia entender el funcionamiento y el comportamiento de los motores asíncronos bajo ciertas condiciones de trabajo, tomando en consideración que los motores asíncronos son de gran importancia para el funcionamiento de la Industria. Es importante entender y comprender el cálculo de los parámetros eléctricos del motor, para esto es necesario establecer una metodología adecuada para la aplicación en el cálculo. Los motores de inducción presentan parámetros eléctricos que varían de acuerdo con las condiciones aplicadas en vacío y en carga. Se realiza el diseño y la construcción de un módulo de prácticas de motores asíncronos para el Laboratorio de Control Industrial de la Universidad Técnica de Cotopaxi, debido al requerimiento de otro modulo para el laboratorio, que permita entender el principio de su funcionamiento, el cálculo de los parámetros básicos ante diferentes escenarios. Una vez que se han establecido los valores de los parámetros junto con las corrientes cuando el sistema está en reposo y cuando está funcionando a plena carga, se procede a definir el procedimiento para el funcionamiento del motor. Esto incluye la creación de gráficos que representen la potencia, el factor de potencia y la corriente en función de la velocidad. Se presta especial atención al cálculo de la fuerza y la corriente necesaria para poner en marcha el motor, así como la velocidad en la que opera de manera óptima. Con la implementación de este módulo se podrá realizar las respectivas prácticas y pruebas del arranque y funcionamiento de motores asíncronos que permitirá a los estudiantes fortalecer los conocimientos sobre los motores de Inducción. Para el desarrollo de la presente investigación se presenta una guía práctica del funcionamiento del banco de pruebas, que cuenta con varias prácticas tomando en consideración los arranques y los pesos a los cuales es sometido el motor para de esta manera evaluar el comportamiento del motor. Queda a disposición de los estudiantes de mejorar el módulo de prueba y realizar un gran sinnúmero de pruebas.
“Análisis del comportamiento dinámico del SEP considerando la introducción de energías renovables”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Muñoz Brito, Christopher Uriel; Quijije Tulmo, José David; Vásquez Teneda, Franklin Hernán
The present research proposal consisted of the analysis of the dynamic behavior of an electrical power system considering the introduction of renewable energies, within the project it was possible to verify the lack of detailed understanding of how it affects the stability and transient response of the SEP, for which a sizing of a photovoltaic system point to a 3-bus Power Electrical System has been carried out. In the analysis carried out, it was found that the integration of renewable energies and the implementation of technologies such as MPPT (Maximum Power Point Tracking) and PLL (Phase-Locked Loop) have a positive impact on the power system, albeit in a subtle manner. The results showed a slight improvement in the voltage values of buses B2 and B3 when using these technologies. This improvement, although small, suggests that MPPT and PLL help increase system stability and efficiency by optimizing voltage regulation. Causing the sinusoidal signals in the system to no longer be perfectly sinusoidal, presenting slight differences that, although almost imperceptible, reflect the effect of these new technologies. On the other hand, Bar B1 maintains a constant voltage in all cases and at all times, indicating that it is not affected by the variations introduced by renewable energies or by the use of MPPT and PLL. The reference bar, or slack bar, ensures a stable voltage in the system, which contributes to the overall stability. The moderate fluctuations in busbar voltages connected to the PV system highlight the importance of MPPT and PLL in managing these variations and maintaining grid stability, although MPPT and PLL technologies offer subtle improvements in stability and efficiency.
Análisis técnico económico para el cambio del alumbrado público convencional por tecnología led en la provincia de Cotopaxi”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2024-03) Tapia Estrella, Galo Israel; Proaño Maldonado, Xavier Alfonso
En el presente proyecto de investigación se centró en realizar un análisis completo, tanto desde un punto de vista técnico como económico, sobre la viabilidad de cambio en el alumbrado público convencional por tecnología LED en la provincia de Cotopaxi. Se implementó una metodología que involucro la extracción de datos históricos de las luminarias existentes en la empresa eléctrica provincial de Cotopaxi. También, se llevó a cabo una previsión de los cambios futuros en las luminarias utilizando la función estadística de Excel conocida como PREVISION.ETS con lo cual se determinó el número de luminarias que se pueden aumentar o disminuir a futuro dependiendo del tipo de luminaria del alumbrado público general. En términos de la evaluación económica, se analizó los costos y las potencias relacionadas con la transición de las luminarias de mercurio y sodio a tecnología LED además se utilizó indicadores financieros como el Valor Actual (VA), el Valor Actualizado Neto (VAN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y el Análisis Costo-Beneficio (RBC). Este análisis integral tuvo como objetivo determinar si es o no factible cambiar las luminarias convencionales por luminarias de tecnología LED, considerando un horizonte de tiempo de 25 años, en función de la vida útil de las mismas.
“Análisis y mejoramiento de la calidad de energía en la empresa TOPAC.”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Centeno García, Alexis Joel; Vásquez Llumiquinga, Jhordy Manuel; Vásquez Teneda, Franklin Hernán
TOPAC enterprise, it dedicated in the egg cartons manufacture, it faces significant challenges in the quality its electrical system, it influenced in part by the hydropulper motor, what switches off and on every 15 minutes, generating current peaks. Further, the enterprise's high reagent consumption aggravates the situation. This research work has as main objective to analyze the status from TOPAC electrical system, by collecting and assessing electrical parameters got with a FLUKE 435-II network analyzer. Through an exhaustive analysis from national and international standard, they were identified several deficiencies in the system, by highlighting it a 0.75 low power factor, voltage levels outside the permitted ranges, and the harmonics presence, which affect the electrical supply stability. Although some indices as the THD comply with IEEE-519 and ARCERNNR 002/20 normative, they are required immediate attention in other areas. For mitigating these problems, it was proposed the installation an automatic capacitor bank, it composed 5 steps 5 kVAr, with the aim by raising the power factor from 0.75 to 0.97. Currently, TOPAC faces monthly penalties imposed by the electric ELEPCO S.A. enterprise, due to this deficiency. The necessary total investment for the solution amounts to $ 3438.50, with a projected return on investment 7 months and 20 days. This measure will not only eliminate the penalties, but will also optimize energy efficiency and ensure operational stability at TOPAC.
Desarrollo de un algoritmo para el dimensionamiento de protección contra descargas atmosféricas en edificaciones basado en el método de la esfera rodante.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Paguay Llamuca, Alex Ivan; Proaño Maldonado, Xavier Alfonso
El presente estudio se centró en el desarrollo de un algoritmo que permite dimensionar la protección contra descargas atmosféricas en edificaciones, basándose en el método de la esfera rodante, el cual permite el ingreso de datos al usuario mediante la interfaz gráfica. Su metodología de inicia con el levantamiento de información del proyecto a trabajar entre estos está el nivel ceráunico, las dimensiones entre otras de la estructura. Se calcula los factores de riesgo mediante el software Risk Assessment, para identificar los posibles escenarios como son: pérdida de vidas humanas, interrupción de servicios públicos, daños al patrimonio cultural y pérdidas económicas, si es necesario corregirlos se sigue este proceso caso contrario el lugar está protegido: cálculo de la resistividad del suelo mediante la IEEE Std. 81, aplicación del método de la esfera rodante según la IEC 662305-3, sistema de puesta a tierra dada por la IEEE Std. 142 y la IEEE Std. 80. Para determinar el comportamiento de una descarga atmosférica en la edificación ya protegida, se establece el cálculo de los equivalentes eléctricos de la malla, varilla copperweld, conductores horizontales como los verticales, mediante los resultados dados se realiza un circuito en ATPDraw, el cual está vinculado a Python, este último proporciona las gráficas de la forma de onda de la corriente en los distintos sub sistemas de protección. Para completar y validar el proceso se calcula nuevamente los factores de riesgo. La validación del algoritmo se determina por su margen de error entre resultados tiende a cero, al ingresar los datos de ejercicios propuestos de normativas como la IEC, así también como la IEEE, lo que demuestra la efectividad del algoritmo propuesto.
Desarrollo de un prototipo para el monitoreo y control de parámetros de un variador de frecuencia en tiempo real usando Gateway IOT.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Zambrano Cajias, Esteban Fernando; Castillo Fiallos, Jessica Nataly
En el presente trabajo de investigación se centró en la implementación del prototipo, basado en la tecnología Gateway IoT para el monitoreo y control en tiempo real de un variador de frecuencia en los laboratorios de la Universidad Técnica de Cotopaxi. Para el desarrollo práctico se utilizó la comunicación Modbus RS 485 la cual permite la comunicación IoT de los equipos. Además, en la plataforma V-Net se configura las variables a ser medidas, en este caso son: el voltaje, la corriente y la frecuencia, para establecer datos históricos los cuales pueden ser utilizados para determinar líneas de tendencia. Adicional el operador tiene acceso a la cuenta V-Box para el tratamiento de la información. Para el funcionamiento el usuario ingresa la frecuencia y el sentido de giro del motor, los mismos pueden estar definidos de forma decimal o mediante los botones de control. Una vez en funcionamiento se puede visualizar en la interfaz el comportamiento de todos los equipos y elementos instalados en el sistema eléctrico, el cual permiten al usuario controlar y monitorear los diferentes dispositivos en este caso el variador de frecuencia IG5-A. El análisis de resultados se realizó a través de una comparación de datos entre el prototipo de control y monitoreo IOT en relación a valores medidos con la pinza amperimétrica en el sitio dando un resultado satisfactorio en las medidas, con un porcentaje de error del 0.25% en relación a la corriente sin carga y del 0.16% con carga aplicada.
Desarrollo de un sistema de adquisición de datos para evaluar la calidad de energía en la Universidad Técnica de Cotopaxi Sede la Matriz.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Sánchez Masaquiza, Manuel Mesías; Toaquiza Toaquiza, Cristian David; Pacheco Mena, Carlos Francisco
La presente propuesta tecnológica trata sobre la implementación de un Sistema de Adquisición de Datos diseñado para evaluar y monitorear la calidad de energía en la Universidad Técnica de Cotopaxi, Esto se origina a raíz de circunstancias inherentes que han surgido durante diversas actividades académicas en los laboratorios. Se ha observado que existe una notoria variabilidad en la tensión eléctrica de los equipos utilizados, lo cual ha ocasionado daños considerables en la fuente de alimentación en los equipos. El propósito principal del Sistema de Adquisición de Datos, se empleó una metodología de enfoque cuantitativo, ya que se utilizaron medidas de potencia, voltaje, frecuencia, corriente, factor de potencia y THD. Estos datos se usaron para evaluar y entender si la energía cumple con las normativas y criterios nacionales o internacionales. Para validar el sistema desarrollado, se llevaron a cabo diferentes pruebas y análisis en diversas situaciones de carga y condiciones de la red eléctrica de la universidad. Los resultados obtenidos demostraron la efectividad y confiabilidad del Sistema de Adquisición de Datos es bastante aceptable, ya que cuando se analizó el error en la hora más representativa en los dos escenarios en el sistema de adquisición y con un patrón de medición, proporcionando información pertinente para la toma de decisiones y la implementación de mejoras en el sistema eléctrico de la sede La Matriz. Los resultados expuestos indican que los parámetros eléctricos no se ajustan a sus valores nominales debido a que el factor de potencia medido no alcanza el valor de 0,92 que establece la norma. Además, se han detectado fluctuaciones de sobretensión y problemas de interferencia que afectan la calidad del suministro. Estos hallazgos sugieren la necesidad de llevar a cabo tareas de mantenimiento y tomar decisiones para mejorar la red eléctrica.
Desarrollo de un sistema de supervisión de los parámetros eléctricos de un banco de motores basado en IOT.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Jami Jami, Byron Rodrigo; Salazar Achig, Edgar Roberto
Este proyecto tecnológico titulado "Desarrollo de un Sistema de Supervisión de los Parámetros Eléctricos de un Banco de Motores Basado en IoT" tiene como objetivo principal abordar la ventaja que brinda la supervisión de las variables presentes en bancos de motores eléctricos mediante la implementación de tecnologías de Internet de las Cosas (IoT). Al problema central que se dio solución con este proyecto es la importancia de mantener un valor de 0.92 de factor de potencia en un banco de motores eléctricos para garantizar su eficiencia y vida útil, así como para evitar costosas penalizaciones dictadas por los organismos reguladores como el ARCONEL, para ello se identificó 5 variables que son voltajes, corrientes, factor de potencia, frecuencia y potencias, los mismos que cambian en función de las cargas (resistivas, capacitivas e inductivas) aplicadas, cabe mencionar la creación de un interfaz gráfica en el software de LabVIEW donde se muestra el comportamiento de cada una de ellas y el desarrollo de un manual de prácticas de laboratorio. Para desarrollar el sistema IoT se usó un equipo denominado router V-Box de Wecon que está diseñado para construir un sistema que engloba el internet de las cosas en el ámbito industrial de forma segura y fiable, utilizando las últimas tecnologías de conectividad para lograr la comunicación entre los módulos, y se creó un interfaz de cloud SCADA de monitoreo en tiempo real que da acceso a la activación de cargas de forma remota desde un teléfono móvil o un ordenador convencional asi como la generación de datos históricos, que almacena el sistema por un tiempo de 60 dias.
Desarrollo de una aplicación web y móvil para la Empresa de calzado “Creaciones Chisag” ubicado en el cantón Latacunga, a través del uso de prácticas ágiles
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Jami Casa, Daysi Maribel; Jami Casa, Erika Mishel; Chancusig Chisag, Juan Carlos
El presente proyecto trata sobre el desarrollo de una aplicación web y móvil para gestión de ventas de calzado de damas y caballeros de la empresa de calzado Creaciones “Chisag”, que se encuentra ubicada en el cantón Latacunga de la provincia de Cotopaxi, en donde se permitirá generar las ventas de forma online, administrar los productos, hacer compras, identificar métodos de pago, con la finalidad de que los clientes se sientan satisfechos y sin duda al comprar los productos, tomando en cuenta que la aplicación permitirá reducir tiempo y dinero por lo que la tienda muestra un catálogo de productos con la debida especificación, modelos y tallas; esto permitirá garantizar la confiabilidad, integridad y seguridad al momento de comprar.
Desarrollo de una red neuronal artificial para el seguimiento del máximo punto de potencia en paneles solares integrados a sistemas eléctricos en modo isla
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2024-03) Jimenez Bautista, Alexander Saul; Porras Ortiz, Alexis Miguel; Castillo Fiallos, Jessica Nataly
En el presente trabajo de titulación se desarrolla un algoritmo de seguimiento del máximo punto de potencia (MPPT) para sistemas fotovoltaicos, el cual se basa en redes neuronales artificiales (ANN) y trabaja en conjunto con un controlador PI para regular la operación del sistema y obtener la máxima transferencia de potencia posible. Para el desarrollo del algoritmo MPPT se recopilo información de temperatura e irradiancia desde la base de datos del POWER DATA ACCESS VIEWER de la NASA, y con la ayuda del software Matlab se desarrolló una metodología para encontrar los valores de voltaje que generan el máximo punto de potencia para todas las entradas, previamente filtradas, de irradiancia y temperatura, y de esta manera conseguir la base de datos que servirá para la creación y entrenamiento de la red neuronal. Con el fin de verificar el correcto funcionamiento del algoritmo MPPT basado en redes neuronales, se realizó una comparación de este con el algoritmo convencional perturbador observador (P&O), para lo cual se utilizó el índice de rendimiento de integral del error cuadrático (ISE), donde los resultados de la ANN fueron satisfactorios y superaron el rendimiento del algoritmo P&O. Finalmente, se conectó el generador fotovoltaico a una carga trifásica en modo isla y se verificó el correcto funcionamiento global del sistema.
Desarrollo e implementación de un sistema de control para un motor DC que opera en los cuatro cuadrantes.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Masaquiza Caizabanda, David Hipólito; Vilca Rea, Bryan Efraín; León Segovia, Manuel Ángel
El presente trabajo tecnológico tiene como objetivo desarrollar un sistema de control PID, para medir los parámetros eléctricos de un motor de DC en los cuatro cuadrantes. Para lo cual, se ha utilizado un controlador de corriente continuo especializado y se ha integrado el sistema a través de una red industrial utilizando el protocolo de comunicación PROFINET. Se desarrolló una interfaz SIMATIC HMI, con una pantalla de visualización Siemens KTP400, para facilitar la interacción con el sistema. En esta interfaz, se muestra en tiempo real el monitoreo de variables como el voltaje, la corriente, la velocidad y el comportamiento de cada dispositivo interconectado en un Sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA). La implementación del protocolo de comunicación industrial fue necesario para conectar los dispositivos permitiendo un control y monitoreo de los parámetros eléctricos del motor DC.
Diseño de una electrolinera en la parroquia Dayuma provincia de Orellana
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2024-03) Chin Estrella, Jonathan Mauricio; Pesántez, Gabriel
La tendencia energética hacia fuentes renovables y hacia el transporte sostenible es cada vez más común a nivel global, en respuesta al cambio climático y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, el presente proyecto se enfoca en el diseño y desarrollo de una electrolinera para vehículos eléctricos en la parroquia Dayuma, aprovechando la red eléctrica existente. El enfoque de este documento está dirigida a integrar directamente el sistema de carga con la infraestructura eléctrica local, lo que facilita su implementación y accesibilidad. La metodología empleada incluye un análisis detallado de la demanda eléctrica que debe ser cubierta en la zona, junto con un estudio de viabilidad económica. Este estudio toma en cuenta las evaluaciones del sistema eléctrico, sistema de apantallamiento y sistema de puesta a tierra, así como también los costos asociados a la inversión inicial y a la operación del sistema de carga. Se realizó un diseño técnico exhaustivo que incluye la selección de tecnologías de carga, la estimación de la capacidad necesaria para satisfacer la demanda futura de vehículos eléctricos, y la planificación de la infraestructura física de la electrolinera. Se ha llegado a la conclusión de que la implementación de una electrolinera conectada a la red en Dayuma es técnicamente viable y en algunos casos económicamente sostenible. Se identificaron los principales desafíos y oportunidades, incluyendo la necesidad de actualizar la infraestructura eléctrica local para soportar cargas adicionales y la posibilidad de incentivar la adopción de vehículos eléctricos en la región mediante la provisión de servicios de carga accesibles y eficientes.
Diseño de una herramienta de predicción mediante machine learning para la generación fotovoltaica en usuarios urbanos y rurales
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Lojano Navas Cristofer Sergio; Castillo Fiallos, Jessica Nataly
This research work responds to the electricity generation need because of the drought problems caused by lengthy droughts and climatic phenomena—El Niño, negatively affecting hydroelectric generation. Therefore, it is crucial to explore new sources of renewable energy. Photovoltaic systems emerge as an alternative, given that the sun is an accessible source and its use for electricity generation represents an accessible alternative. For this research project, solar radiation data is collected from 2017 to 2013 in Tabacundo, which is appropriately processed and purified to ensure its quality. In addition, the database is indexed and then divided into sets, using the years 2017-2022 and part of 2023 for training (80%) and the rest of 2023 for validation (20%). The DecisionTreeRegressor library allows the algorithm to be trained and predicted in Python software. The decision tree model is reliable for short-term predictions with a precision of 0.976, sensitivity of 0.998, accuracy of 0.974 and R^2 of 0.935. However, its long-term performance is poor, obtaining MAE results of 8.694 in 1 month and 139.6 for 6 months. It is recommended to consider other models such as LSTM and more variables to improve precision. For photovoltaic sizing, 15 panels are required for a consumption of 160 kWh in grid-connected systems and 17 in isolated systems, resulting in higher costs due to the need for more components and a continuous supply, being less advisable.

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