I+D en el Departamento de Ingeniería Eléctrica … I+D+i.pdf · programa INTAR (flujo de cargas con armónicos) ... asíncronos con par resistente dependiente de la velocidad”

I+DI+D en el Departamento de en el Departamento de IngenierIngenieríía Ela Elééctricactrica

www.dinel.upm.eswww.dinel.upm.es

Director: Antonio Pastor GutiDirector: Antonio Pastor Gutiéérrezrrez [email protected]@upm.es

http://www.dinel.upm.es

Calidad de suministro Calidad de suministro elelééctricoctrico

MedidasMedidas y y estudiosestudios de de calidadcalidad de de suministrosuministro

IntegraciIntegracióónn de de modelosmodelos en en diferentesdiferentes programasprogramas

ACTIVIDADESACTIVIDADES

DesarrolloDesarrollo de de modelosmodelos y y algoritmosalgoritmos

CursosCursos de de temastemas relacionadosrelacionados

Actividades con empresas del sector elActividades con empresas del sector elééctricoctrico

Modelos avanzados de enlaces de corriente Modelos avanzados de enlaces de corriente continua y calidad de onda en parques econtinua y calidad de onda en parques eóólicoslicos

Desarrollo de modelos en detalle HVDC para su integraciDesarrollo de modelos en detalle HVDC para su integracióón en el n en el programa INTAR (flujo de cargas con armprograma INTAR (flujo de cargas con armóónicos)nicos)

Medida y anMedida y anáálisis de la calidad de onda en parques elisis de la calidad de onda en parques eóólicoslicos


HarmonicHarmonic ModelingModeling ofof Single Phase Single Phase RectifiersRectifiers

Desarrollo de modelos en detalle de rectificadores monofDesarrollo de modelos en detalle de rectificadores monofáásicos sicos con distintas configuraciones de continua para su integracicon distintas configuraciones de continua para su integracióón en el n en el programa EXPERTprograma EXPERT--EC de EDFEC de EDF


HarmonicHarmonic ModelingModeling ofof ThreeThree Phase Phase RectifiersRectifiers

Desarrollo de modelos de rectificadores trifDesarrollo de modelos de rectificadores trifáásicos con distintas sicos con distintas configuraciones de continua para su integraciconfiguraciones de continua para su integracióón en el programa n en el programa EXPERTEXPERT--EC de EDFEC de EDF


IntroducciIntroduccióón a los enlaces de HVDCn a los enlaces de HVDC

Dos ediciones en el aDos ediciones en el añño 2008o 2008

Una ediciUna edicióón prevista en el an prevista en el añño 2009o 2009

LABORATORIO DE CSELABORATORIO DE CSE

Simulador PSS/E Simulador PSS/E

Simulador INTARSimulador INTAR

Simulador PSCAD Simulador PSCAD

Simuladores de Redes por OrdenadorSimuladores de Redes por Ordenador

Flujo de Cargas CortocircuitosEstabilidad

Transitorios conElectrónica de Potencia

Extensión de PSS/E a armónicos,desequilibrios y Flicker

Desarrollado por la UPMOperativo en IBERDROLA y REERedes de hasta 4000 nudos

Rectificadores // Cargas AVEHornos CA y CC Compensadores ElectrónicosEnlaces de CC

LABORATORIO DE CSELABORATORIO DE CSE

IntrumentaciIntrumentacióónn especespecíífica para CSEfica para CSE

Compatibles con normas CEIMedida múltiples parámetrosEvaluación y trat. estadístico

Medidas de laboratorio. Estudios de emisión e inmunidad

Medidas de laboratorio y de campo

Fuentes CA con forma de onda programableFuentes CA con forma de onda programable

VatVatíímetro de precisimetro de precisióón 3F con m. armn 3F con m. armóónicosnicos

Cargas de CC programablesCargas de CC programables

Registradores de formas de onda de redRegistradores de formas de onda de red

Medidores de calidad de red (Clase A)Medidores de calidad de red (Clase A)

Equipo de generaciEquipo de generacióón de formas de onda n de formas de onda arbitrarias (tensiarbitrarias (tensióón y corriente)n y corriente)

Nudo1 200 400 600 800 9350

32,5

21,5

0,51

UU22 > 2,5 (%)> 2,5 (%) Con contingencias

Nudo1 200 400 600 800 9350

0,20,40,60,8

1

Perfil de tensiPerfil de tensióón inversa en la red nacional debido a la red AVE n inversa en la red nacional debido a la red AVE MadridMadrid--BarcelonaBarcelona

UU22 (%)(%)

UU22 (%)(%)

Algunos Resultados sobre CSE (para REE)Algunos Resultados sobre CSE (para REE)

Sin contingencias

-110000

-55000

0

55000

110000

A

-110000

-55000

0

55000

110000

A

MedidoMedido SimuladoSimulado

MedidoMedido SimuladoSimulado

ComparaciComparacióón entre Simulacin entre Simulacióón y Medida en un Horno de Arco de CAn y Medida en un Horno de Arco de CA

Algunos Resultados sobre CSE (para IBERDROLA)Algunos Resultados sobre CSE (para IBERDROLA)

Algunos Resultados sobre CSE (para REE)Algunos Resultados sobre CSE (para REE)

Medidas de campo en barra de 220 kV

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5 Día 6 Día 7Tiempo

Plt

Fase 1

Evolución del nivel de Flicker Plt durante una

semana

Evolución del nivel de Flicker Plt durante una

semana

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5 Día 6 Día 7

Tens

ión

inve

rsa

(%)

Evolución del desequilibrio durante

una semana

Evolución del desequilibrio durante

una semana

Huecos de tensiHuecos de tensióónn

EMPLAZAMIENTO DE MEDIDORES

EMPLAZAMIENTO DE MEDIDORES

MÉTODOS ESTOCÁSTICOS

MÉTODOS ESTOCÁSTICOS

ESTIMACIÓN “DE ESTADO”

ESTIMACIÓN “DE ESTADO”

EvaluaciEvaluacióón n de de huecoshuecos de de tensitensióónn en en sistemassistemas de de energenergííaa elelééctricactrica

Datos estadísticos de fallos + Datos del sistema eléctrico=

Estimación de número de huecos previsto

- Selección del emplazamiento óptimo de los medidores de huecos en el sistema eléctrico

- Orientado a que los medidores proporcionen una adecuada caracterización del sistema completo

-A partir de las medidas realizadas en los nudos conmedidor, se trata de estimar el número de huecos ocurridos en los nudos en los que no existe medidor

ASPECTOS TRATADOS:

AR

TÍC

ULO

S JC

R

E. Espinosa Juárez, A. Hernández, An Analytical Approach for Stochastic Assessment of Balanced and Unbalanced …IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 3, July 2006, pp. 1493-1500

E. Espinosa-Juárez, A. Hernández, A method for voltage sag state estimation in power systemsIEEE Transactions on Power Delivery, vol. 22, no. 4, Oct. 2007, pp. 2517-1526

E. Espinosa-Juárez, A. Hernández, G. OlguinOptimal Location of Voltage Sags Monitors: An Approach Based on Analytical …IEEE Transactions on Power Systems, PENDIENTE DE REVISIÓN

Resultados derivados de esta línea de investigaciónTE

SIS

DO

CTO

RA

L TESIS DOCTORAL:“Evaluación de huecos de tensión en sistemas de energía eléctrica mediante técnicas estocásticas y de estimación de estado”. Autora: Elisa Espinosa Juárez, Directora: Araceli Hernández Bayo. Julio 2006

PREMIO EXTRAORDINARIO DE DOCTORADO DE LA UPMPREMIO EXTRAORDINARIO DE DOCTORADO DE LA UPM

•Diversas ponencias en congresos internacionales

GeneraciGeneracióón eln elééctrica con ctrica con energenergíía ea eóólicalica

·· GeneradoresGeneradores elelééctricosctricos para turbinas epara turbinas eóólicaslicas ·· IntegraciIntegracióónn de sistemas ede sistemas eóólicos licos enen lala redred

·· ControlControl de de generaciongeneracion elelééctricactrica enen aerogeneradoresaerogeneradores

Fecha de constituciFecha de constitucióón: Octubre de 2005n: Octubre de 2005

LLííneas de actividadneas de actividad

Grupo de InvestigaciGrupo de Investigacióón n ““GeneraciGeneracióón Eln Elééctrica con ctrica con EnergEnergíía Ea Eóólicalica”” (GELEO)(GELEO)

·· 88 Investigadores.Investigadores. ·· 22 TTéécnicoscnicos ·· 22 Departamentos Departamentos UniversitariosUniversitarios

Infraestructura de InvestigaciInfraestructura de Investigacióón n

““Prototipo de un sistema elPrototipo de un sistema elééctrico de generacictrico de generacióón para insercin para insercióón de n de

GRUPOS EGRUPOS EÓÓLICOSLICOS en redes de generacien redes de generacióón n DISTRIBUIDADISTRIBUIDA””. .

IV PLAN InvestigaciIV PLAN Investigacióón Cientn Cientíífica Tecnolfica Tecnolóógica CAM 2006/07 gica CAM 2006/07 (PRICIT)(PRICIT)

ProyectoProyecto ““GEDISGEDIS””

·· Producto:Producto: Banco de ensayo para sistemas de control de Banco de ensayo para sistemas de control de AerogeneradoresAerogeneradores con tecnologcon tecnologíía a tipo PMFCtipo PMFC (Generador (Generador Imanes Permanentes con Convertidor de Plena Potencia)Imanes Permanentes con Convertidor de Plena Potencia)

Ω

· Respuesta frente a reducción de la tensión de red

ProyectoProyecto ““GEDISGEDIS””

· Resultados

““GENERADORGENERADOR de de HUECOSHUECOS de de TENSITENSIÓÓNN de perfil temporal de perfil temporal programable para ensayo de programable para ensayo de generadoresgeneradores conectados en redes de conectados en redes de

DistribuciDistribucióón y Transporten y Transporte””..

PLAN NACIONAL I+D+I PLAN NACIONAL I+D+I (PN I+D (PN I+D Periodo Periodo 2006/ 2009)2006/ 2009)

ProyectoProyecto ““GENHUGEGENHUGE””

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5Time (s)

U/U

n (%

)

E.ON, Germany REE, Spain ELTRA&ELKRAFT, Denmark NGC, UK ESBNG, Ireland

·· Producto:Producto: 2 2 Equipos de ensayo para Equipos de ensayo para certificacicertificacióónn de de AerogeneradoresAerogeneradores frente a frente a ““Huecos de Huecos de tensitensióónn””..

· Equipo A:

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Tiempo (s)

Tens

ión

(p.u

.)

· Resultados

ProyectoProyecto ““GENHUGEGENHUGE””

· Resultados

ProyectoProyecto ““GENHUGEGENHUGE””· Equipo B:

““Prototipo de Prototipo de Generador AsGenerador Asííncrono de Doble Alimentacincrono de Doble Alimentacióón paran para SISTEMAS SISTEMAS

EEÓÓLICOSLICOS con capacidad de regulacicon capacidad de regulacióón p/q durante n p/q durante HUECOS de TENSIHUECOS de TENSIÓÓNN

IV PLAN InvestigaciIV PLAN Investigacióón Cientn Cientíífica Tecnolfica Tecnolóógica CAM 2007/08 gica CAM 2007/08 (PRICIT)(PRICIT)

·· ProductoProducto: Banco de ensayo para sistemas de control de : Banco de ensayo para sistemas de control de AerogeneradoresAerogeneradores con tecnologcon tecnologíía a tipo DFIGtipo DFIG (Generador de (Generador de InducciInduccióón de doble alimentacin de doble alimentacióón)n)

ProyectoProyecto ““GADASEHUGADASEHU””

Ω

· Resultados

ProyectoProyecto ““GADASEHUGADASEHU””

Modelo de usuario para PSS,E para Modelo de usuario para PSS,E para GeneraciGeneracióón En Eóólicalica velocidad variable velocidad variable

con tecnologcon tecnologíía a SSííncronancrona FC para estudios FC para estudios EstabilidadEstabilidad de de RedRed

ProductoProducto: : Modelo simplificado Modelo simplificado AerogeneradorAerogenerador tipo tipo

SGFCSGFC compatible con compatible con ““Estudios de redEstudios de red””.., , Modelo de Modelo de

usuario para usuario para ““ pss/e pss/e ””..

Proyecto: “GESER”(UPM).(UPM). Periodo Periodo 2006/ 20072006/ 2007

ValidaciValidacióónn ((TestTest RedRed Modelo)Modelo)

Velo

cida

d ej

e Ve

loci

dad

eje

P re

d P

red

activ

a ac

tiva

Tens

iTe

nsi óó

n D

C n

DC

Cond

ensa

dor

Cond

ensa

dor

Red Modelo: IEEE Red Modelo: IEEE ReliabitityReliabitity Test Test SystemSystem ·· 24 24 nudos; (Cables y Lnudos; (Cables y Lííneas) neas) ·· 3232 Generadores Convencionales Generadores Convencionales

AportaciAportacióón En Eóólica lica ·· 40 40 AerogeneradoresAerogeneradores ¡¡200 200 Variables de estado adicionales!Variables de estado adicionales!

Proyecto: “GESER”

Aprovechamiento Aprovechamiento HidroeHidroeóólicolico de la Isla del Hierro de la Isla del Hierro (IDOM) (IDOM)

Estudio de capacidad de regulaciEstudio de capacidad de regulacióón tensin tensióón y frecuencia de n y frecuencia de Parques EParques Eóólicos en Redeslicos en Redes (IBERDROLA Ing. y Const.)(IBERDROLA Ing. y Const.)

Desarrollo de un prototipo para ensayo frente a perturbaciones dDesarrollo de un prototipo para ensayo frente a perturbaciones de e tensitensióón y frecuencia de Aerogeneradores conectados en redes n y frecuencia de Aerogeneradores conectados en redes

elelééctricas dctricas déébilesbiles (Plan Nacional de I+D+i).(Plan Nacional de I+D+i).

Modelos de aerogeneradores para estudios de red Modelos de aerogeneradores para estudios de red (GAMESA)(GAMESA)

ProyectosProyectos enen ejecuciejecucióónn (2009)(2009)

Accionamientos ElAccionamientos Elééctricosctricos

INVESTIGACIINVESTIGACIÓÓN EN ACCIONAMIENTOS ELN EN ACCIONAMIENTOS ELÉÉCTRICOSCTRICOS

Líneas de investigación: “Sistemas de control de accionamientos eléctricos”, “Control vectorial”, “Control óptimo”

y “Regulación de convertidores

electrónicos en accionamientos eléctricos”. Vehículos eléctricos (control de tracción).

PROYECTOS de investigación más recientes

‐

“Sistema de minimización de pérdidas eléctricas en accionamientos de bombeo y ventilación”Financiación

Ministerio de Educación y Cultura. CICYT. (Resolución:28‐12‐2000)Dic. 2000 a Dic. 2003Participantes

DINEL (ETSII, UPM) y SEDECAL CONTROL S.A.

‐

“Sistema de control para generadores eólicos con regulador de tensión de tiristores funcionando a frecuencia de red”.Financiación

SEDECAL CONTROL S.A.

Julio de 2001Participantes

DINEL (Laboratorio de Máquinas Eléctricas), ETSII, UPM.

‐“TECNOLOGÍAS PARA LA MOVILIDAD URBANA SOSTENIBLE Y ACCESIBLE (TECMUSA).”Líderes del Subproyecto: “TRACCIÓN ELÉCTRICA Y

GESTIÓN DE LA ENERGÍA EN VEHÍCULOS ELÉCTRICOS E HÍBRIDOS”

Financiación: Ministerio de Ciencia e Innovación. PSE‐370000‐2009‐9 Oct. 2009‐2012

Participantes

DINEL, ETSII, UPM, INSIA‐UPM, y otros.

David

Sello

David

Sello

TESIS DOCTORALES MAS RECIENTES

‐[1]

J. Rodríguez Arribas. “Control vectorial óptimo de accionamientos eléctricos

asíncronos con par resistente dependiente de la velocidad”. Marzo 2000.

‐[2]

J.

Herrero. “Optimización

de

la

regulación

de

máquinas

de

jaula

de

ardilla

basada

en

vectores espaciales”. Universidad Politécnica de Madrid. Marzo 2004.

‐[3]

D. Ramírez. “Desarrollo de un sistema de control de altas prestaciones para pequeños

aerogeneradores de inducción conectados a la red. 2002.

ARTÍCULOS MAS RECIENTES

‐J. R. Arribas y C. Vega. “Optimal Vector Control of Pumping and Ventilation Induction Motor Drives”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.

49, No.

4, Aug. 2002. pp 889‐

895. ‐C. Vega, J. R. Arribas

y D. Ramírez

“Optimal Regulation of Electric Drives with Constant Load Torque”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.

53, No.

6, Dec. 2006. pp 1762‐1769.‐D. Ramírez, S. Martínez, J. Rodríguez, C. Carrero, M. Blanco. “Educational Tool for the Implementation of Electric Drives Control System with Real Time Data Exchange”

IJEE.

International Journal of Engineering Education. Vol. 25, No. 1, pp. 24‐32, 2009

PATENTE:TITULO:”Procedimiento

y

control

de

procesos

transitorios

en

accionamientos

eléctricos

con

el

par

de

carga

proporcional

al

cuadrado

de

la

velocidad

del

motor”.INVENTORES:

Carlos

Vega

González

y

Jaime

Rodríguez

Arribas.ENTIDAD TITULAR: Universidad Politécnica de Madrid.

Centrales elCentrales elééctricasctricas

34

“SUPERVISIÓN DE MOTORES DIESEL INSTALADOS EN CENTRALES DE PRODUCCION DE ENERGÍA

ELÉCTRICA MEDIANTE EL ANALISIS DE VARIABLES ELÉCTRICAS Y EMISIONES UTILIZANDO REDES

NEURONALES ”

PROYECTO NEURO DETECTENDESA Generación S.A.Convocatoria 2008 Programa Nacional de Investigación Aplicada.

Los sistemas de supervisión de los motores diesel se realizan mediante la medida de la presión en los cilindros.

Motor Generador Transformador Red

Sistema de supervisión en tiempo real de los motores diesel de una forma fácil y económica basada en supervisión de magnitudes eléctricas.

Motor Generador Transformador Red

Tiempo [s]0 2 4 6 8 10

P

Q

If

U

Tiempo [s]0 2 4 6 8 10

P

Q

If

U

37

“AUMENTO DE LA EFICIENCIA DE CENTRALES ELECTRICAS MEDIANTE LA OPTIMIZACIÓN DEL SUMINISTRO ENERGÉTICO DE LOS SISTEMAS

AUXILIARES ”

PROYECTO OSAENDESA Generación S.A.Universidad de MálagaUniversidad Politécnica de Madrid

Convocatoria 2008 Programa Nacional de Investigación Aplicada.

Optimización Servicios Auxiliares OSA. Central Térmica de Carboneras (G2) Almería

Optimización de los servicios auxiliares mediante programación multicriterio.

DiseDiseñño, Monitorizacio, Monitorizacióón y n y DiagnDiagnóóstico de stico de

MMááquinas elquinas elééctricasctricas

·· DiseDiseññoo de Mde Mááquinas quinas ElElééctricasctricasOptimizaciOptimizacióónn de Mde Mááquinas quinas ConvencionalesConvencionalesDiseDiseññoo de mde mááquinas para quinas para aplicacionesaplicaciones especialesespeciales

LLííneas de actividad (I)neas de actividad (I)

·· DesarrolloDesarrollo de sistemas de de sistemas de deteccideteccióónn de faltasde faltasMMááquinas Rotativasquinas RotativasTrasformadoresTrasformadores

R g

Excitation Transformer

Controlled Rectifier

RdcRac

Synchronous Machine

+- a

bc 1

2

3

4

5

LLííneas de actividad (II)neas de actividad (II)

·· AnAnáálisislisis de de averaverííasas

Publicaciones mPublicaciones máás recientess recientes•• ““Characterization of the Rotor Magnetic Field in a Brushless Doubly-Fed Induction Machine”. F. Blázquez, C. Platero, C. Veganzones, D. Ramírez.IEEE Transactions on Energy Conversion Vol: 24, nº3 Pg: 599, 607 Sep 2009

•• ““Optimal Design of a Salient Poles Permanent Magnet Synchronous Motor Using Geometric Programming and Finite Element Method”. F. Blázquez, C. Platero, C. Candela, M. Morín.THE 18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES (ICEM)Vilamoura, Portugal Sep. 2008

•• ““PreliminaryPreliminary studystudy onon thethe DiagnosisDiagnosis ofof Rotor Rotor FaultsFaults in in Brushless Doubly-Fed Induction Machines”. S. M. A. Cruz, F. Blazquez, A. J. M. Cardoso, C. VeganzonesThe 20 th International Congress and Exhibition on Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management. Faro , Portugal Jul. 2007

•• ““A Novel Rotor Ground Fault Detection Technique for Synchronous MA Novel Rotor Ground Fault Detection Technique for Synchronous Machines with Static achines with Static ExcitationExcitation”. C.A. Platero, F. Blázquez, P. FríasIEEE Transactions on Energy Conversion (en revisión)

•• ““Coordinated Power Quality Improvement in Multiunit Diesel Power Coordinated Power Quality Improvement in Multiunit Diesel Power PlantsPlants”. C.A. Platero, F. Blázquez, P. Frías, A.J. Casado IEEE Transactions on Energy Conversion (en revisión)

Proyectos mProyectos máás recientess recientes

•• ““MediumMedium PowerPower GearlessGearless MillMill DrivesDrives. Proyecto MPGMD. Proyecto MPGMD”. (Año 2009)

•• ““Desarrollo de un regulador de iluminación de eficiencia mejorada”. (Año 2009)

•• ““AAnálisis para las posibles mejoras de los accionamientos eléctricos de las plantas cementeras de Buñol y Alicante pertenecientes al grupo CEMEX”. (Año 2008)

Tesis Doctorales mTesis Doctorales máás recientess recientes•• C.A. C.A. PlateroPlatero: : ““CONTROL CONTROL ÓÓPTIMO DEL ACOPLAMIENTO DE LAS RUEDAS POLARES DE PTIMO DEL ACOPLAMIENTO DE LAS RUEDAS POLARES DE LOS GENERADORES SLOS GENERADORES SÍÍNCRONOS DE POLOS SALIENTES PARA LA MEJORA DEL SERVICIO NCRONOS DE POLOS SALIENTES PARA LA MEJORA DEL SERVICIO ELELÉÉCTRICO DE LAS CENTRALES DIESELCTRICO DE LAS CENTRALES DIESEL””. Octubre 2007.. Octubre 2007.

•• F. BlF. Bláázquez:zquez: ““DESARROLLO DE UN NUEVO GENERADOR ASDESARROLLO DE UN NUEVO GENERADOR ASÍÍNCRONO DE DOBLE NCRONO DE DOBLE BOBINADO EN EL ESTATOR PARA GRANDES AEROGENERADORES DE VBOBINADO EN EL ESTATOR PARA GRANDES AEROGENERADORES DE VELOCIDAD ELOCIDAD VARIABLEVARIABLE””. . Abril 2004. Abril 2004.

GeneraciGeneracióón distribuidan distribuida

Especificaciones del sistema completo.Especificaciones del sistema completo.Ensayos de aceptaciEnsayos de aceptacióón.n.Desarrollo del equipo para la mejora de la calidad del servicio Desarrollo del equipo para la mejora de la calidad del servicio elelééctrico.ctrico.Ensayos para la determinaciEnsayos para la determinacióón de la fiabilidad, disponibilidad y n de la fiabilidad, disponibilidad y rendimiento del equipo como sistema de generacirendimiento del equipo como sistema de generacióón distribuida.n distribuida.Ensayos para la determinaciEnsayos para la determinacióón de la viabilidad del equipo como n de la viabilidad del equipo como sistema de mejora de la calidad del servicio elsistema de mejora de la calidad del servicio elééctrico.ctrico.

Acciones: Acciones:

Financiación: ENDESA.Patente internacional publicada 23-XI-2006.Futuro: Equipo comercial de calidad y garantía de servicio.

Sistema de generaciSistema de generacióón distribuida con mejora de la calidad del n distribuida con mejora de la calidad del servicio elservicio elééctrico basado en una Pila de Combustible.ctrico basado en una Pila de Combustible.

Objetivo: Evaluación de la tecnología de Pila de Combustible para el funcionamiento como Generación Distribuida (fiabilidad, disponibilidad y rendimiento) y su capacidad para integrarse en un equipo de mejora de la calidad del servicio eléctrico.

Ensayos de la mejora de la calidad del servicio elEnsayos de la mejora de la calidad del servicio elééctrico sobre Red Modelo.ctrico sobre Red Modelo.

GestiGestióón de un sistema eln de un sistema elééctrico con generacictrico con generacióón distribuida en la Red Modelon distribuida en la Red Modelo..

•• CompensaciCompensacióón de:n de:•• Huecos de tensiHuecos de tensióónn•• FluctuaciFluctuacióón de tensin de tensióón.n.•• VariaciVariacióón de frecuencia.n de frecuencia.•• Inestabilidad de tensiInestabilidad de tensióón (colapso)n (colapso)•• PPéérdida de grupos por inestabilidad transitoria.rdida de grupos por inestabilidad transitoria.

Equipo de mejora de la calidad del servicio eléctrico.


CENTRAL ELÉCTRICA

C7

C11

C15

TT

IC,PC,Qc

Ig,Pg,Qg

Ia,Pa,Qa

Pr,PCPg,Pa

Qr,QCQg,Qa

V

C6

C5

C4

C10

C9

C8

C12

C14 C13

C16

C20C21

C2

C3

C1

C18

C19

C17

LM1 LM3

LM2 LM4

LM2

LM0

LM6

LM7IA de protección

CARGAS ESTÁTICAS

R, L

MOTORCARGA

MECÁNICA CONTROLABLE

INVERSOR CALIDAD DE

SERVICIO

SISTEMA PILA COMBUSTIBLE

CLIENTE CALIDAD

DE SERVICIO

Ia,Pa,Qa

CARGA DINÁMICA

RED

GENERADOR DE PERTURBACIONESA CORREGIR

Variaciones tensión Fluctuaciones tensión Huecos tensión Colapso de tensión

Variaciones de frecuencia

Inestabilidad transitoria


Pila de Combustible PEM

Reformador de Gas Natural

Ultracondensadores

Convertidor estático, salida de 400 V ca

Equipo Base

Salida estabilizada de 48 V cc.



Medidas elMedidas elééctricasctricas

MEDIDAS ELMEDIDAS ELÉÉCTRICASCTRICAS

Líneas de Investigación

•Calibración de instrumentos de medida eléctricos.

•Verificación y ensayo de equipos eléctricos.

•Automatización de sistemas de medida y ensayo.

•Sistemas de adquisición de datos.

•Análisis y procesamiento de la señal.

•Análisis de la incertidumbre de medida.

ObtenciObtencióón de la curva media del registro den de la curva media del registro deimpulsos de alta tensiimpulsos de alta tensióónn


IdentificaciIdentificacióón y calibracin y calibracióón de sistemas de n de sistemas de medida de impulsos tipo rayomedida de impulsos tipo rayo


uS2

uS1

uA

0 1 2 3 4 50

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Tiempo (μs)

Tens

ión

(p.u

.)

++

++

n1

n2

uS1

uS2

( ) 21

21

1

wds

C

++

( ) 22

22

2

wds

C

++

uA

Dinámica“verdadera”

Generadorde

impulsos

Objetode

ensayo

Divisorde

tensión

C.A.T.

Reg

C.A.T.

C. coaxial

Time (ms)0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

a 6

d 6

d 2

d 5

d 3

d 4

d 1

[31.25 62.5] Hz

[7.8125 15.625] Hz

[15.62 31.25] Hz

[250 500] Hz

[125 250] Hz

[62.5 125] Hz

Análisis Wavelet Multiresolución

1000 ms

Señal no estacionaria

3000 600 800

Información sobre la localización temporal de todas las componentes frecuenciales

Con información de los picos

fs = 1 kHz

16 muestras

16 muestras

32 muestras

64 muestras

128 muestras

256 muestras

512 muestras

MEDIDAS ELMEDIDAS ELÉÉCTRICASCTRICASAnAnáálisis lisis multiresolucimultiresolucióónn de una sede una seññal no estacionaral no estacionarííaa

AnAnáálisis de selisis de seññales en el dominio tiempoales en el dominio tiempo--frecuenciafrecuencia

ProtecciProteccióón diferencial de un transformador empleando lan diferencial de un transformador empleando laTransformada Transformada WaveletWavelet


Filtrado de seFiltrado de seññales para la medida de descargas parcialesales para la medida de descargas parciales


0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

x 107

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7-2- Frequency content of y

frequency (Hz)

1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25

x 10-5

-0.50

0.51

1.5-3- Filtrado paso bajo

1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35

x 10-5

-1

0

1

1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35

x 10-5

-0.5

0

0.5

1

Señal con contenido de ruidoelectromagnético

El filtrado puede distorsionar la señaly dificultar el análisis y localizaciónde las descargas parciales

GeneraciGeneracióón eln elééctrica ctrica a partir de a partir de

la energla energíía de las olasa de las olas

•• DiseDiseñño y experimentacio y experimentacióón con nuevos dispositivos de n con nuevos dispositivos de captacicaptacióón de energn de energíía de las olasa de las olas

GENERACIGENERACIÓÓN ELN ELÉÉCTRICA A PARTIR DE LA ENERGCTRICA A PARTIR DE LA ENERGÍÍA DE LAS OLASA DE LAS OLAS

- Estudio de nuevos diseños de captador - Dimensionado óptimo de captadores- Estudio del recurso undimotriz

•• DiseDiseñño y ano y anáálisis de generadores, accionamientos y sistemas lisis de generadores, accionamientos y sistemas de control para dispositivos de obtencide control para dispositivos de obtencióón de energn de energíía de las a de las

Continuous

pow erguijmax

8250

3686

v+-

V_dc

In

In'

Out

Out'

P3

In

In'

Out

Out'

P2

In

In'

Out

Out'

P1

MÁQUINA DE RELUCTANCIA

Multimetro

InversorLado Maquina

0

I_ref

i+ -

I_dc

modo

alfa_OFF

alfa_ON

P_mec

P_elecGoto4

I_max

[alfa_ON]

[alfa_OFF]

I*

angulo ON

angulo OFF

I

angulo eq.

Disparos

Control de corrienteMaquina de reluctancia

0

<= 0

Bus DC

u+0

Bias1

u+0

Bias

|u| K_I -K-- Estudio de eficiencia de una máquina lineal utilizada para un absorbedor puntual. -Estrategias de control óptimas para generadores undimotrices

Desarrollo de tesis doctorales y proyectos fin de carreraDesarrollo de tesis doctorales y proyectos fin de carrera

GENERACIGENERACIÓÓN ELN ELÉÉCTRICA A PARTIR DE LA ENERGCTRICA A PARTIR DE LA ENERGÍÍA DE LAS OLASA DE LAS OLAS

Proyectos en colaboraciProyectos en colaboracióón con empresas del sectorn con empresas del sector

0 5 10 15 20 25 30 35 400

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

T (s)

S (m

2 /s)

Espectro P-M

vviento=5 m/s

vviento=10 m/s

vviento=15 m/s

vviento=20 m/s

vviento=25 m/s

Smax

-0.4-0.3

-0.2-0.1

00.1

0.20.3

0.4

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

Trabajos a realizar en los campos de:Trabajos a realizar en los campos de:-- Estudio del recurso del oleaje (espectros energEstudio del recurso del oleaje (espectros energééticos)ticos)-- SimulaciSimulacióón de sistemas parciales o completos n de sistemas parciales o completos -- Procedimientos de diseProcedimientos de diseñño optimizado y parametrizadoo optimizado y parametrizado-- ConstrucciConstruccióón de dispositivos captadoresn de dispositivos captadores-- ConstrucciConstruccióón de convertidores electrn de convertidores electróónicosnicos-- DiseDiseñño y programacio y programacióón de sistemas de controln de sistemas de control-- Ensayos de los dispositivosEnsayos de los dispositivos

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I+D en el Departamento de Ingeniería Eléctrica … I+D+i.pdf · programa INTAR (flujo de cargas con armónicos) ... asíncronos con par resistente dependiente de la velocidad”