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Dissertations / Theses on the topic 'Electrónica de potencia'
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1
Cerida, Rengifo Sammy. "Diseño de un amplificador de señales neuronales de bajo ruido y bajo consumo de potencia." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5463.
Full textAbstract:
El presente trabajo de tesis consiste en el dise~no de un circuito ampli cador para ser utilizado en
un sistema de adquisici on de se~nales neuronales. La topolog a del dise~no se baso en un ampli cador
cascodo plegado completamente diferencial (fully-di erential folded-cascode, FDFC) adaptado a
una topolog a de reciclaje (recycling [6]) en la cual se reutilizan corrientes que normalmente no se
utilizan en la topolog a convencional.
Los requerimientos m as importantes para este dise~no son su baja potencia y peque~na area
debido al tipo de aplicaci on al que esta enfocado este trabajo. El bajo ruido referido a la entrada
tambi en es un par ametro cr tico ya que el rango de voltaje de las se~nales neuronales pueden tener
amplitudes tan peque~nas como 1 V .
La tecnolog a en que se realiz o el dise~no es AMS0;35 m en el software CADENCE el cual
utiliza el simulador SPECTRE empleando el modelo BSIM3V3. Asimismo, se valid o el buen funcionamiento
del circuito mediante las simulaciones correspondientes de circuitos de bancos de
pruebas (testbench). Los resultados destacables del ampli cador son su ruido referido a la entrada
de 1;59 V , potencia de 105;98 W para una alimentaci on de 3;3V , una ganancia de lazo abierto
de 113;7dB, ganancia de lazo cerrado de 45;5dB y un ancho de banda de 7;512kHz. El area total
del circuito ampli cador es 0;122mm2.Tesis
2
Amaya, Solís Juan Miguel. "Diseño de los módulos de electrónica de potencia para un prototipo de vehículo anfibio." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/12507.
Full textAbstract:
El presente trabajo desarrolla el diseño electrónico de los módulos de potencia para
el control de un prototipo de vehículo anfibio.
El diseño se divide en etapa de potencia, para el control de giro de los motores;
circuito de protección, que monitorea la energía suministrada a cada motor de modo
que podamos generar una señal si se presenta un incremento sustancial en la
corriente que alimenta a cada motor; circuito de detección de nivel de agua, ya que
es un diseño electrónico para un prototipo de vehículo anfibio se consideró
implementar una etapa que detecte la transición de tierra a agua; y etapa de control,
para comandar a los motores y verificar el correcto funcionamiento de los módulos,
así como también para generar las señales necesarias para poder realizar las
pruebas y medir los voltajes en las entradas y salidas de cada módulo.
La etapa de potencia fue diseñada utilizando puentes H para controlar el sentido de
giro de cada motor. Adicionalmente, cada puente H presenta una salida indicadora
de exceso de corriente, para ello se implementó una resistencia de un valor muy
pequeño en serie con el motor que a medida que aumente la corriente, el nivel de
tensión en la resistencia también aumenta y se puede comparar con una referencia.
El circuito de protección toma los valores de las resistencias indicadoras de exceso
de corriente en los motores para luego compararlos con un voltaje de referencia que
en este caso viene dado por un diodo. Para la comparación se usó una configuración
con amplificadores operacionales. A su vez, este módulo cuenta con un circuito
detector de batería baja que genera un cambio de nivel lógico si se detecta que el
voltaje en la batería disminuyó considerablemente.
El módulo de detección del nivel de agua aprovecha la conductividad del agua para
inducir una corriente pequeña, la cual al ser amplificada y debidamente
acondicionada a niveles lógicos puede ser usada por un circuito digital.
Finalmente, durante las pruebas finales se utilizó un microcontrolador ATmega 8 para
controlar el sentido de giro de los motores mediante los puentes H.Tesis
3
Domenech, Guzmán Francisco Alejandro. "Trenes Movidos por Motores de Continua: Mejoramientos del Desempeño Vinculados al Empleo de Equipos de Electrónica de Potencia." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104531.
Full text
4
Cornejo, Saavedra Martín Manuel. "Diseño y construcción de un compensador estático de reactivos para laboratorio." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/117095.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil EléctricoLos equipos FACTS cada día son más comunes en el mundo gracias al avance de la tecnología en electrónica y semiconductores, permitiendo así operar de manera más holgada los crecientes sistemas eléctricos. En especial, el Compensador Estático de Reactivos (CER), ha tenido gran utilidad en Chile debido a su eficaz control de voltaje en sistemas radiales. Ya se han instalado 5 de estos equipos, los 3 más recietes a partir del año 2000 cuyos nombres son SVC Puerto Montt , SVC Polpaico y SVC Cerro Navia , propiedades de Transelec. Bajo este contexto, el objetivo de este trabajo de título es instruir al lector sobre esta tecnología de compensación que se usa en el país explicando su funcionamiento teórico y práctico. Para eso se diseña y construye un CER a escala para laboratorio basándose en prototipos existentes en la literatura y utilizando un microprocesador vigente. Además el modelo a escala es capaz de operar en una red de comunicaciones bajo el protocolo Modbus. Previo al diseño se revisa el estado de arte de los compensadores estáticos de reactivos tanto a escala como para aplicaciones de potencia, estudiando también su funcionamiento y principales componentes. Se revisa específicamente el modelo del microprocesador a utilizar en el modelo a escala junto con su programación y manejo. El diseño empleado consiste en un banco trifásico de inductancias junto a dos bancos de condensadores, operados por tiristores y relés respectivamente, conectados a la red de baja tensión mediante un transformador trifásico y coordinados por un sistema de control electrónico. Se realiza un algoritmo de adquisición de variables para la medición de la tensión en las líneas mediante conversión análoga digital, además de implementar un algoritmo de disparo en las inductancias para control de potencia. De la construcción final se obtiene un banco de inductancias junto a las placas electrónicas de disparo, adquisición y alimentación que componen el CER a escala. Como desarrollo futuro se propone programar un control PI en el microprocesador y mejorar la interfaz de adquisición de datos realizada en Matlab-Simulink.
5
Dominique, Vrignaud Emmanuel Etienne. "Estudio de compatibilidad electromagnética de la electrónica de potencia de un sistema de calentamiento de fluidos por inducción magnética." Tesis, Universidad de Chile, 2009. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103532.
Full textAbstract:
En la presente memoria, se presenta un análisis de compatibilidad electromagnética de la electrónica de potencia en el diseño de un sistema de calentamiento inductivo. Los cables de alimentación y la electrónica de potencia a frecuencias entre 100 [Hz] y 10 [kHz] crean campos electromagnéticos intensos en los gabinetes de control y en su proximidad. Se propone estudiar sus efectos en los semiconductores utilizados y sobre los operadores en la zona cercana. Para tal efecto, se propone medir campos electromagnéticos en variadores de frecuencia y sistemas de calentamiento de modo de conocer los niveles frecuencias de los campos emitidos. Se comparará esos valores con las normas existentes para la protección de la salud de las personas contra las emisiones electromagnéticas. Se realizará también simulaciones de modelos físicos de semiconductores para estudiar los efectos de aplicación de flujo magnético en IGBT. titulo
La metodología seguida consiste, en primer lugar, en una revisión bibliográfica del tema de la compatibilidad electromagnética para los variadores de frecuencia, del funcionamiento de los inversores para sistemas de calentamiento por inducción, de los modelos a nivel físico de los semiconductores típicos, de las ecuaciones de electromagnetismo y de difusión de partículas, de los métodos de resolución del sistema de ecuaciones y simulaciones realizadas por otros autores de semiconductores o de campos electromagnéticos emitidos o recibidos por la electrónica. Se realizará después mediciones de campos electromagnéticos en un variador de frecuencia para motor de inducción, dos hornos de inducción, de potencias y frecuencias distintas, para fundir metales y un prototipo del sistema de calentamiento de fluidos por inducción de 15 [kW]. Luego, se realizarán modelos físicos de diodo, MOSFET, BJT y IGBT con el software COMSOL, que se contrastarán con las ecuaciones teóricas de física electrónica y características eléctricas propias.
Los resultados obtenidos indican que los modelos para simulación de semiconductores son fiables. Se demuestra que los campos magnéticos generados no son lo bastante intensos como para perturbar el funcionamiento de los IGBT que forman parte del inversor del sistema. También, se estudió los riesgos posibles para la salud de los trabajadores, encontrándose que en todos las situaciones anteriores, las normas no son sobrepasadas.
6
González, Espín Francisco José. "Técnicas de filtrado adaptativo aplicadas al rechazo selectivo de perturbaciones en inversores fotovoltaicos trifásicos." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2011. http://hdl.handle.net/10251/10082.
Full textAbstract:
La conexión de paneles solares fotovoltaicos a la red eléctrica puede llevarse a cabo mediante el empleo de inversores de potencia tipo VSI (Voltage Source Inverter). Los inversores pueden ser controlados en un marco de referencia estacionario (StRF, Stationary Reference Frame) mediante reguladores resonantes (PR) sintonizados tanto a la frecuencia de la red como a determinados armónicos habituales de la misma, de manera que permitan obtener un factor de potencia próximo a la unidad con una tasa de distorsión armónica (THD) en corriente dentro de los límites establecidos en las normativas de conexión a red. Para ello, es habitual estimar la fase de la red eléctrica mediante el empleo de un PLL en un marco de referencia síncrono (SRF-PLL, Synchronous Reference Frame-Phase Locked Loop).
En la presente tesis se ha realizado un estudio sobre el efecto que las perturbaciones en la red eléctrica trifásica tienen sobre el SRF-PLL y los reguladores PR, y su repercusión en el deterioro del factor de potencia y en el THD en corriente del inversor, demostrando que dicho deterioro no permite, en determinados supuestos, cumplir las normativas anteriormente citadas, sobre todo si existe variación en la frecuencia de la red eléctrica de acuerdo a la tolerancia definida en distintas normativas, o bien cuando el inversor se encuentra conectado a redes de generación distribuida en situación de isla.
Teniendo en cuenta que las perturbaciones más habituales son desequilibrio y distorsión armónica, para mejorar el rechazo de las mismas pueden emplearse diversas técnicas de filtrado convencional para el diseño de los reguladores PR y del SRF-PLL. No obstante, dichas técnicas se muestran poco eficientes cuando existe variación en la frecuencia de la red eléctrica. En la presente tesis se ha propuesto el empleo de técnicas de filtrado adaptativo, capaces de adaptar sus coeficientes de manera automática en función de la variación de la frecuencia de la red eléctrica.González Espín, FJ. (2010). Técnicas de filtrado adaptativo aplicadas al rechazo selectivo de perturbaciones en inversores fotovoltaicos trifásicos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10082
Palancia
7
Sánchez, Muñoz Carlos Andrés. "Estudio de la Distorsión Armónica en una Planta Minera, sus Causas y Mitigaciones." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103145.
Full text
8
Vergara, Ramírez Claudio Ricardo. "Adaptador de Impedancia para Fuentes Fotovoltaicas." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104886.
Full textAbstract:
La naturaleza no ideal de los procesos de conversión de energía se manifiesta en la
aparición de distintos puntos de operación, para los cuales la eficiencia de la transformación
difiere apreciablemente. Dentro de ellos, los mecanismos a través de los cuales se genera
la electricidad plantean la necesidad de abordar el asunto de la generación eficiente hasta
el máximo grado económicamente justificable. En esta misma línea, los actuales niveles de
precios de la energía eléctrica han despertado el interés por aprovechar fuentes que hasta
hace poco no parecían competitivas, impulsando así el perfeccionamiento de sus tecnologías
de explotación asociadas. Los sistemas fotovoltaicos (FV) destacan por presentar mínimos
costos de operación y elevadas inversiones, quedando su viabilidad económica fuertemente
asociada a la capacidad de maximizar la energía generada usando equipos de bajo costo.
Este trabajo busca diseñar y construir un equipo capaz de manejar la curva de carga de
los sistemas FV igualando la impedancia aparente de la carga a la impedancia interna de
la fuente, asegurando así alcanzar la máxima tasa de transferencia de energía. Actualmente
se observa un aumento en la presencia de estos dispositivos, conocidos en la literatura como
“seguidores del punto de máxima potencia” (MPPT, por sus siglas en inglés), gracias a que los
avances en equipos electrónicos de potencia permiten contar con ellos a un precio razonable.
Se presenta el desarrollo de un MPPT para aplicaciones móviles y estacionarias consistente en
un conversor CC/CC de tipo elevador con rectificación sincrónica, realimentado por un lazo
de maximización de la corriente entregada a la carga. El control hace uso de un algoritmo
capaz de detectar máximos en dominios no convexos y hacer un seguimiento dinámico de
ellos, manteniendo un punto de operación en el panel solar cercano al de máxima potencia.
La topología del convertidor CC/CC permite transferir energía entre distintos niveles de
tensión en ambos sentidos y su eficiencia se beneficia de la introducción de un MOSFET
rectificador. Además, la operación en paralelo de varias de estas unidades es directa y la
migración hacia su uso en otras fuentes de corriente continua se puede llevar a cabo con
mínimas modificaciones en el algoritmo.
El diseñoo y la construcción del convertidor CC/CC es descrita en detalle haciendo especial
énfasis en la elección de los transistores de potencia, su sistema de disparo y el cálculo del
núcleo del inductor. Se discuten los algoritmos para condiciones de operación normal y ante
paneles dañados, desarrollándose un cálculo teórico del rendimiento del sistema que explica
el 99,96% de las pérdidas medidas. Las pruebas empíricas se realizan para el caso de un panel fotovoltaico de 200 [W] nominales, obteniéndose una eficiencia del 94,87% en el conversor
ante una potencia de entrada de 100 [W] y una pérdida de eficiencia del 1,07% asociada
al comportamiento del algoritmo de mantención del punto de máxima potencia. Se propone
como trabajo futuro mejorar el rendimiento del dispositivo mediante el uso de convertidores
resonantes y algoritmos basados en la respuesta dinámica de las celdas FV.
9
Portugal, Fernández Edgardo Alberto. "Diseño de un inversor multinivel en cascada monofásico de bajo contenido armónico para cargas resistivas / Edgardo Alberto Portugal Fernández." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2006. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/249.
Full textAbstract:
El objetivo de esta tesis es diseñar un inversor multinivel en cascada monofásico que genere a partir de un arreglo de baterías una tensión alterna de quince niveles pico a pico, cuyas magnitudes de las tensiones armónicas correspondientes a la tercera, quinta, séptima, novena, undécima, décimo tercera y décimo quinta armónica se vean reducidas y se mantenga por debajo de las tolerancias establecidas en la Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos Peruana.Tesis
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Donoso, Merlet Felipe Octavio. "Diseño e implementación de una estrategia de control predictivo modulado para un inversor Npc Front-End." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140484.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica.
Ingeniero Civil EléctricoActualmente existe un gran interés y compromiso en aumentar la generación eléctrica proveniente de fuentes ERNC (Energías Renovables No Convencionales) a nivel mundial dado el actual escenario energético. Para maximizar la transferencia energética y asegurar una operación óptima desde un punto de vista técnico y económico se han propuesto distintas topologías de inversores junto con sus estrategias de control. Por otro lado, el control predictivo se perfila como una estrategia prometedora para controlar algunas topologías de inversores de potencia, en particular el control FS-MPC (Finite Set - Model Predictive Control) se ha implementado en un gran número de configuraciones debido a sus ventajas como: rápida respuesta transitoria; fácil inclusión de no linealidades y restricciones en el controlador; y ausencia de modulador. Sin embargo las tensiones sintetizadas por esta estrategia poseen una frecuencia de conmutación variable lo que complica el diseño de filtros de conexión a la red y aumenta la distorsión armónica en las señales inyectadas. En esta tesis se implementa de forma experimental un control predictivo modulado (M2PC, Modulated Model Predictive Control) en un inversor NPC (Neutral Point Clamped) trifásico de 3 niveles en configuración front-end, esta estrategia genera una tensión con frecuencia de conmutación fija y además mantiene las ventajas del control FS-MPC ya mencionadas. El controlador se programa en una plataforma dSPACE dS1103, para esto fue necesario diseñar y construir una tarjeta de desarrollo para una FPGA (Field-Programmable Gate Array) Spartan 3 y una tarjeta transmisora de fibra óptica, la función de la primera tarjeta es gestionar el envío de vectores al conversor NPC y habilitar un sistema de protección que apague el inversor en caso de falla, mientras que la segunda tarjeta se utiliza para enviar los pulsos de disparo a los IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) del inversor. En el desarrollo de esta tesis se proponen 2 estrategias de control M2PC, en la primera se utiliza una función multiobjetivo para regular la corriente inyectada a la red y el balance de los condensadores del DC-Link, mientras que en la segunda el control M2PC sólo se encarga del error de corriente y en una etapa posterior se regula las tensiones del DC-Link. Inicialmente la estrategia se simula mediante el software Plecs y posteriormente se implementa en el sistema experimental. Se concluye que ambas estrategias presentan un buen desempeño en régimen permanente y transitorio, en ambos casos el THD (Total Harmonic Distortion) es menor al 2% y los condensadores se encuentran balanceados.
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Sánchez, Álvarez Marco Sebastián. "Modelación y control de un sistema piloto de calentamiento de fluidos por inducción magnética." Tesis, Universidad de Chile, 2009. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/102050.
Full textAbstract:
Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica
Memoria para optar al título de Ingeniero Civil ElectricistaEn esta tesis se desarrolló un trabajo de modelación, simulación e implementación experimental de un sistema de control de temperatura para un equipo de calentamiento inductivo orientado a calentar fluidos de pasada. Lo anterior, con el propósito de estudiar el control de una variable de gran interés industrial: la temperatura del fluido calentado, ya que la mayoría de los procesos requieren para su operación óptima mantener un buen manejo de esta variable. Para tal efecto, se analizaron cinco estrategias de control, de las cuales cuatro de ellas corresponden a esquemas adaptables por modelo de referencia (MRAC): Control Adaptable Directo, Control Adaptable indirecto con enfoque Dinámico, Control Adaptable Indirecto con enfoque Algebraico y Control Adaptable Combinado, y otra de tipo clásica Proporcional-Integral (PI), a modo de encontrar ventajas comparativas entre sí y validar si una estrategia avanzada puede superar el desempeño de una más sencilla. La metodología seguida consistió, en primer lugar, en la elaboración de un modelo fenomenológico detallado, dinámico y de parámetros concentrados, que considera los principales fenómenos físicos relacionados con el sistema, como el Electromagnetismo y la Trasferencia de Calor, así como el comportamiento de la variables eléctricas en el equipo de alimentación, cuyos componentes son mayoritariamente de Electrónica de Potencia. En seguida, con un modelo de planta bien definido y calibrado, se diseñaron las estrategias de control de temperatura, y posteriormente se simuló el sistema en lazo cerrado, sometiéndolo a determinados seguimientos de referencia y perturbaciones medibles y programadas. Luego, a través de indicadores comparativos de desempeño de la respuesta, sea en términos del error de control y la energía utilizada en la acción de control, entre otras, se evaluó objetivamente cuál de las estrategias reunía las características más favorables para controlar un sistema real. Finalmante, en una planta piloto de 15 [kW] se realizaron pruebas experimentales, las cuales permitieron validar tanto la controlabilidad y estabilidad de la planta, como contrastar las respuestas con el modelo propuesto. Los resultados obtenidos en todas las actividades realizadas, demostraron que es posible implementar estrategias de control adaptable por modelo de referencia (MRAC) con resultados favorables y coincidentes, tanto a nivel experimental como en simulaciones, con un desempeño similar o mejor que una estrategia PI clásica. También, se pudo verificar que una combinación ponderada de las estrategias de control adaptable directa e indirecta constituye una mejora significativa en el desempeño de la planta, en términos de tiempos de estabilización, oscilaciones y sobrepasos. Por ello, se sugiere al esquema Adaptable MRAC Combinado como la mejor alternativa a implementar para estos sistemas de calentamiento inductivo. Finalmente, fue posible implementar herramientas sencillas de compensación de retardo en la variable controlada, producto de la ubicación del sensor con respecto a la zona de calentamiento, mediante métodos adaptables y predictivos con la incorporación del modelo, de modo de evitar en futuros diseños de equipos eventuales inestabilidades de la planta producidas por la demora en la variable controlada. Finalmente, es importante expresar que esta Tesis se desarrolló en el marco del proyecto Fondef D05I10098, “Mejoramiento de Operaciones de Biolixiviación de Minerales de Cobre y Electro-Obtención en Plantas a Gran Altura Mediante Calentamiento de Soluciones por Inducción Magnética”.
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Twizere, Bakunda Jackson Daudet. ""Aportaciones a la mejora de los sistemas de control electrónico aplicados en la generación minieólica aislada mediante la utilización de técnicas de almacenamiento energético"." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2018. http://hdl.handle.net/10251/107330.
Full textAbstract:
Una instalación de generación minieólica aislada permite realizar un suministro energético de baja potencia a partir de la energía capturada del viento, mediante una turbina y un generador eléctrico. Sin embargo, la irregularidad del viento provoca discontinuidad en el servicio e inestabilidad en la energía producida.
La integración conjunta de sistemas de generación eólica junto con sistemas de almacenamiento de energía, permite reducir el impacto que causa la variabilidad del viento sobre la continuidad del servicio. El sistema de almacenamiento cede energía cuando el sistema de generación no logra suministrar la demanda de la carga, mientras que cuando la energía generada excede la demanda, el sistema de almacenamiento almacena el excedente.
La presente Tesis Doctoral trata acerca de este tipo de sistemas híbridos abordando diferentes aspectos técnicos, con el fin de mejorar las prestaciones de los mismos. Se pretende de esta manera contribuir, mediante el avance de la tecnología aplicada a los sistemas de generación a partir de fuentes renovables, a una mayor proliferación de estos sistemas de generación, lo que a su vez redundará en la reducción del impacto medioambiental que los sistemas de generación de energía a partir de fuentes fósiles producen.
El sistema planteado consta de un sistema de almacenamiento dual, basado en la utilización de baterías y supercondensadores. Esta dualidad ofrece la posibilidad conocida de realizar una gestión independiente de las dinámicas rápidas y lentas en el sistema. Pero además permite plantear las diferentes hipótesis de partida de la investigación.
Mediante el estudio de las diferentes técnicas de control de los convertidores, se espera contribuir a la mejora de las características eléctricas del sistema, mediante la reducción del rizado del bus de continua. Por otra parte, la capacidad de almacenamiento del sistema permitirá contribuir a la estabilidad del conjunto actuando como elemento regulador de carga, y a la seguridad del aerogenerador, actuando como freno eléctrico en ayuda del breaker del sistema en situaciones de viento turbulento o en fuertes rachas.
El sistema propuesto en esta Tesis ha sido validado mediante simulaciones. El emulador de la turbina eólica se comporta de forma cercana a la realidad ya que el modelo de la turbina se ha obtenido a partir de un método experimental aplicado en turbinas reales.
Los resultados obtenidos demuestran el buen funcionamiento del sistema desarrollado y contrastan las hipótesis de partida de la investigación.A standalone small wind turbine installation allows a low power energy supply to be made from the energy captured from the wind, by means of a turbine and an electric generator. However, the irregularity of the wind causes discontinuity in the service and instability in the energy produced. The joint integration of wind generation systems together with energy storage systems reduces the impact of wind variability on the continuity of the service. The storage system yields energy when the generation system fails to supply the demand for the load, while when the generated energy exceeds the demand, the storage system stores the excess. This Doctoral Thesis deals with this type of hybrid systems addressing different technical aspects, in order to improve the performance of them. It is intended in this way to contribute, through the advancement of the technology applied to the generation systems from renewable sources, to a greater proliferation of these generation systems, which in turn will result in the reduction of the environmental impact that the systems of power generation from fossil sources produce. The proposed system consists of a dual storage system, based on the use of batteries and ultracapacitors. This duality offers the known possibility of performing an independent management of the fast and slow dynamics in the system. But it also allows to raise the different starting hypotheses of the investigation. Through the study of the different control techniques of the converters, it is expected to contribute to the improvement of the electrical characteristics of the system, by reducing the DC bus ripple. On the other hand, the storage capacity of the system will contribute to the stability of the assembly acting as a load regulating element, and to the safety of the wind turbine, acting as an electric brake in aid of the system breaker in turbulent wind situations or in strong gusts. The system proposed in this Thesis has been validated through simulations. The wind turbine emulator behaves in a way that is close to reality since the turbine model has been obtained from an experimental method applied to real turbines. The results obtained demonstrate satisfactory performance of the developed system and contrast the starting hypothesis of the investigation.
Una instal·lació de generació minieòlica aïllada permet realitzar un subministrament energètic de baixa potència a partir de l'energia capturada del vent, mitjançant una turbina i un generador elèctric. No obstant això, la irregularitat del vent provoca discontinuïtat en el servei i inestabilitat en l'energia produïda. La integració conjunta de sistemes de generació eòlica juntament amb sistemes d'emmagatzematge d'energia, permet reduir l'impacte que sobre la continuïtat del servei causa la variabilitat del vent. El sistema d'emmagatzematge cedeix energia quan el sistema de generació no aconsegueix subministrar la demanda de la càrrega, mentre que quan l'energia generada excedeix la demanda, el sistema d'emmagatzematge emmagatzema l'excedent. La present tesi doctoral tracta sobre aquest tipus de sistemes híbrids abordant diferents aspectes tècnics, per tal de millorar les prestacions dels mateixos. Es pretén d'aquesta manera contribuir, mitjançant l'avanç de la tecnologia aplicada als sistemes de generació a partir de fonts renovables, a una major proliferació d'aquests sistemes de generació, el que al seu torn redundarà en la reducció de l'impacte mediambiental que els sistemes de generació d'energia a partir de fonts fòssils produeixen. El sistema plantejat consta d'un sistema d'emmagatzematge dual, basat en la utilització de bateries i supercondesadores. Aquesta dualitat ofereix la possibilitat coneguda de realitzar una gestió independent de les dinàmiques ràpides i lentes en el sistema. Però a més permet plantejar les diferents hipòtesis de partida de la investigació. Mitjançant l'estudi de les diferents tècniques de control dels convertidors, s'espera contribuir a la millora de les característiques elèctriques del sistema, mitjançant la reducció de l'arrissat del bus de contínua. D'altra banda, la capacitat d'emmagatzematge del sistema permetrà contribuir a l'estabilitat del conjunt actuant com a element regulador de càrrega, i la seguretat de l'aerogenerador, actuant com a fre elèctric en ajuda del breaker del sistema en situacions de vent turbulent o en fortes ratxes. El sistema proposat en aquesta Tesi ha estat validat mitjançant simulacions. L'emulador de la turbina eòlica es comporta de forma propera a la realitat ja que el model de la turbina s'ha obtingut a partir d'un mètode experimental aplicat en turbines reals. Els resultats obtinguts demostren el bon funcionament del sistema desenvolupat i contrasten les hipòtesis de partida de la investigació.
Twizere Bakunda, JD. (2018). "Aportaciones a la mejora de los sistemas de control electrónico aplicados en la generación minieólica aislada mediante la utilización de técnicas de almacenamiento energético" [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107330
TESIS
13
Matos, Díaz Gabriel Armando. "Diseño de un amplificador de ganancia programable con disipación de potencia adaptada a la ganancia para sistemas de adquisición de señales neuronales." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/14654.
Full text
14
Rodríguez, Cortés Pedro. "Aportaciones a los acondicionadores activos de corriente en derivación para redes trifásicas de cuatro hilos." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2005. http://hdl.handle.net/10803/6295.
Full textAbstract:
Este trabajo se dedica a la búsqueda de soluciones que permitan mejorar el comportamiento de los filtros activos de potencia en derivación que trabajan en redes trifásicas de cuatro hilos, incluso cuando se den condiciones adversas en las tensiones suministradas por la red, o en las corrientes solicitadas por la carga.El cálculo de la potencia instantánea en condiciones no sinusoidales constituye la base fundamental del análisis de los acondicionadores de potencia. A día de hoy no existe una teoría universal que unifique el cálculo de las componentes de la potencia instantánea y de la corriente. En este trabajo se realiza un estudio detallado en este campo, evidenciando la relación entre las diferente teorías convencionales, y proponiendo una nueva formulación que ofrece un mayor significado físico a las componentes de potencia y de corriente resultantes.
El conocimiento de la componente de secuencia positiva y frecuencia fundamental de la tensión de red es una cuestión de vital importancia en la sincronización de los sistemas electrónicos de potencia que trabajan conectados a ésta. Este trabajo presenta un nuevo sistema de detección que obtiene, de forma rápida y precisa, la componente fundamental de secuencia positiva de la tensión de red, incluso cuando dicha tensión se encuentre fuertemente distorsionada y desequilibrada.
El convertidor estático conocido como inversor constituye el núcleo de un filtro activo de potencia. Las prestaciones finales del sistema de filtrado vienen condicionadas en gran medida por la tecnología empleada en este inversor, por su topología, por la técnica de modulación implementada, y por las características del sistema de control que regula las variables de salida del mismo. Este trabajo propone una topología de inversor alternativa, aplicable en acondicionadores activos que trabajan en sistemas trifásicos de cuatro hilos, que permite un control sencillo, y que elimina los problemas que presentan otras topologías cuando inyectan corrientes de secuencia homopolar en la red. Así mismo, se propone un nuevo enfoque en la modulación vectorial de los inversores en puente completo, de tres y cuatro ramas. La técnica propuesta aporta mayor significado físico en la síntesis de las tensiones de salida del inversor, y permite obtener un algoritmo de modulación sumamente eficiente que puede ser implementado en un procesador de bajo coste.
Finalmente, este trabajo ofrece un nuevo punto de vista en el cálculo de las corrientes de referencia del filtro activo de potencia. Un análisis de las solicitaciones de potencia que se realizan sobre el filtro activo cuando trabaja bajo condiciones genéricas de tensión de red y corriente de carga, permite diseñar un sistema de control que emplea un enfoque energético en el cálculo las referencias de corriente del mismo. Este control energético aumenta la robustez del filtro activo de potencia cuando se producen súbitas variaciones en las condiciones del entorno.
The aim of this work is to find some solutions in order to improve the behavior of the shunt active power filters in three-phase four-wire power systems, even if adverse conditions are present in the utility voltages or in the load currents.
The calculation of the instantaneous electrical power under non-sinusoidal conditions is the basis in the analysis of power conditioners. At present, there is not a universal theory that unifies the calculation of the instantaneous power and current components. In this work, a detailed study on this field is conducted, showing the relationship between the different conventional theories, and proposing a new formulation, which offers a higher physical meaning for the calculated power and current components than if previous theories are used.
The knowledge about the positive-sequence fundamental-frequency component of the utility voltage is a crucial matter in the synchronization of power electronics systems interfaced to the utility. This work presents a new detection system, which obtains, quickly and accurately, the positive-sequence fundamental-frequency utility voltage, even if utility voltage is severely distorted and unbalanced.
A static converter, known as inverter, is the core of an active power filter. The potentialities of the filtering system are greatly conditioned by the technology of this inverter, by its topology, by the modulation technique, and by the characteristics of the control system that regulates the output variables of the inverter. This work proposes an alternative inverter topology suitable for active conditioners working in three-phase four-wire systems, which allows a simple control and cancels the problems shown by other topologies when zero-sequence currents are injected in the utility. Also, a new approach on the space vector modulation of three- and four-leg full-bridge inverters is proposed. The proposed technique offers a higher physical meaning than previous techniques in the synthesis of the inverter output voltage, and gives rise to a very efficient algorithm, which can be implemented in a low-cost processor.
Finally, this work offers a new standpoint in the calculation of the reference currents of the active power filter. An analysis of the instantaneous power flow when the active power filter is working under generic utility voltage and load current, gives rise to a new control system, which employs an energy approach in the reference currents calculation. This energy control increases the robustness of the active power filter when sudden variations appear in the environment conditions.
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Pigazo, López Alberto. "Método de control de filtros activos de potencia paralelo tolerante a perturbaciones de la tensión de red." Doctoral thesis, Universidad de Cantabria, 2004. http://hdl.handle.net/10803/10632.
Full textAbstract:
La utilización de filtros activos paralelo mejora la eficiencia del suministro eléctrico mediante la modificación de las características de la forma de onda de las corrientes de línea. Trabajos de investigación anteriores destacan la complicada estructura de los controladores empleados en este tipo de soluciones y su sensibilidad a la distorsión de la onda de tensión en el punto donde se realiza su conexión. El objetivo fundamental de esta tesis es el desarrollo de un controlador para filtros activos de potencia tolerante a desequilibrios de tensión, huecos de tensión y armónicos de tensión. Objetivo secundario de este trabajo es el diseño de los algoritmos necesarios para el control de un filtro activo de potencia paralelo polifásico mediante una tarjeta basada en un procesador digital de señal.Shunt active power filters (APF) modify the phase current waveform characteristics, which allow to increase the efficiency of electrical power grids. Previous research works establish the complex structure of controllers applied to APFs and their sensibility to voltage waveform disturbances.The aim of this thesis is the developing of a controller for shunt active power filters with tolerance to voltage unbalances, voltage dips and voltage harmonics. The proposed controller, implemented on a DSP target board, will be tested on a three-phase active power filter.
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Munayco, Ormeño Luis Francisco, and Viera Erik Alonso Prado. "Diseño e implementación de una fuente de poder múltiple de 500 W, para el encendido y operación de una lámpara Flash en modo Simmer, a fin de excitar ópticamente a un dispositivo láser tipo Nd: YAG." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2017. http://hdl.handle.net/10757/622287.
Full textAbstract:
Propuesta de diseño, construcción y pruebas de una fuente de poder múltiple aplicada a un láser Nd: YAG. Para el diseño y construcción de esta fuente de poder, se utilizan técnicas de convertidores conmutados, los cuales trabajan en alta frecuencia para lograr mayor eficiencia del convertidor obteniendo reducción de espacio respecto a las fuentes de poder tradicionales. Desde hace muchos años, la tecnología en el campo de la electricidad y electrónica ha ido avanzando constantemente con una clara tendencia a hacer equipos cada vez más pequeños, eficientes y portátiles. Asimismo, las fuentes de poder y convertidores no son ajenos a esta tendencia. Las fuentes de poder generalmente forman parte de un equipo integral mayor, y su objetivo es proporcionar los niveles de tensión y corriente adecuado para una óptima operación del equipo final. Y es por esta razón que las fuentes de poder también buscan ser cada vez más pequeñas o portátiles. Aunque las tecnologías resonante y quasi-resonante están muy desarrolladas en otros países, en el Perú aún no se dispone de este conocimiento. Nuestra industria está limitada a la fabricación de fuentes de poder usando tecnología lineal, lo que nos vuelve dependientes de las importaciones y de la tecnología de otros países. Una de las razones de esta deficiencia es la falta de información sobre el diseño y fabricación de fuentes con tecnología conmutada, así como la falta de trabajos previos que sirvan de base para nuevos fabricantes. Asimismo, por otro lado se tiene la tecnología láser, cuya aplicación y desarrollo son definitivamente la tendencia actual de la óptica aplicada. En especial, los láseres de Neodimio: Itrio-Aluminio-Granate (Nd: YAG) son uno de los más usados tanto en la industria como en la investigación. La razón de su amplio uso es su flexibilidad y eficiencia óptica. Con las condiciones de energía adecuada, este tipo de láser puede cortar o perforar acero, vidrio o emplearse en el área médica. Esta tecnología tampoco está extendida en nuestro país, y el conocimiento técnico de su funcionamiento tampoco está difundido. Por las razones expuestas, se diseñará y construirá una fuente de poder utilizando tecnología conmutada aplicada al láser Nd: YAG. Estos conocimientos servirán para futuros fabricantes o profesionales que necesiten hacer desarrollo en estos campos.Tesis
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Patrao, Herrero Iván. "Concepción e integración en microrredes residenciales de inversores multinivel sin transformador de aislamiento con extracción simultánea de la máxima potencia de múltiples generadores fotovoltaicos." Doctoral thesis, Editorial Universitat Politècnica de València, 2015. http://hdl.handle.net/10251/52023.
Full textAbstract:
[EN] Multilevel inverters are being used in high-power applications, but the use of those topologies in small-power photovoltaic power plants presents some advantages. In this Thesis it is proposed a transformerless grid-connected single-phase photovoltaic inverter topology, called NPC+GCC, based on a multilevel topology.
The characteristics of the NPC+GCC are of great interest for grid-connected transformerless inverters. It is demonstrated that that topology generates a very low capacitive leakage current, which is well below the limits stablished by the DIN VDE 0123-1-1 norm.
The NPC+GCC topology permits the connection of a pair of photovoltaic sources on its input, getting the maximum power of both sources simultaneously. The efficiency of the power electronic converter is very high, since cascaded power stages are not used. This feature is of great interest in photovoltaic generation in urban areas because of the partial shadowing of the photovoltaic modules. Partial shadowing significantly deteriorates the energy harvesting. The double maximum power point tracking of the NPC+GCC reduces the effects of partial shadowing.
Moreover, the inverter has been designed for working in distributed generation microgrids, an upcoming scenario. The main features of the inverter, transformerless and with a double maximum power point tracking, are especially relevant for power generation in the context of microgrids.
The design has been validated by means of the construction and experimental study of an NPC+GCC converter with a nominal power of 5kW.[ES] Los inversores multinivel se utilizan de forma habitual en aplicaciones de gran potencia, pero la aplicación de las topologías multinivel en la generación fotovoltaica de pequeña potencia presenta algunas ventajas de interés. Se propone una topología de inversor fotovoltaico monofásico de inyección a red sin transformador, basada en las topologías multinivel, llamada NPC+GCC. Esta topología presenta características de gran interés para su uso como inversor sin transformador directamente conectado a la red eléctrica. Se estudia su tensión de modo común, y cómo esta genera una corriente de derivación capacitiva que se mantiene muy por debajo de los límites permitidos por la normativa. La topología NPC+GCC permite la conexión de dos generadores fotovoltaicos en su entrada, sobre los que efectuará una búsqueda del punto de máxima potencia de manera totalmente independiente y con un elevado rendimiento y fiabilidad, ya que no utiliza convertidores conectados en cascada para realizar esta función. Esta característica es de especial interés para la generación fotovoltaica en entornos urbanos, pues frecuentemente aparecen sombreados parciales sobre los módulos fotovoltaicos, que pueden deteriorar significativamente el aprovechamiento energético. El doble seguimiento del punto de máxima potencia permite reducir la influencia del sombreado parcial. Además, el inversor está diseñado para funcionar en microrredes de generación distribuida, adaptando así la generación fotovoltaica al nuevo escenario que está naciendo en la actualidad. Las principales características del inversor (sin transformador y con doble seguimiento del punto de máxima potencia) son de especial relevancia para la generación en el entorno de microrredes. El diseño se ha validado mediante la construcción y experimentación de un convertidor NPC+GCC de potencia nominal 5kW.
[CAT] Els inversors multinivell s'utilitzen de forma habitual en aplicacions de gran potència, però l'aplicació de les topologies multinivell en la generació fotovoltaica de petita potència presenta alguns avantatges d'interès. Proposem una topologia d'inversor fotovoltaic monofàsic d'injecció a xarxa sense transformador, basada en topologies multinivell, anomenada NPC+GCC. Aquesta topologia presenta característiques de gran interès per l'ús com a inversor sense transformador directament connectat a la xarxa elèctrica. N'estudiem la tensió de mode comú, i com aquesta genera un corrent de derivació capacitiu que es manté molt per davall dels límits permesos per la normativa. La topologia NPC+GCC permet la connexió de dos generadors fotovoltaics en l'entrada, sobre els quals efectuarà una cerca del punt de màxima potència de manera totalment independent i amb una elevada eficiència i fiabilitat, ja que no usa convertidors connectats en sèrie per a dur a terme aquesta funció. Aquesta característica és d'interès especial per a la generació fotovoltaica en entorns urbans, ja que freqüentment apareixen ombrejats parcials als mòduls fotovoltaics, que poden deteriorar significativament l'aprofitament energètic. El doble seguiment del punt de màxima potència permet reduir la influència de l'ombrejat parcial. A més, l'inversor està dissenyat per a funcionar en microxarxes de generació distribuïda, i així la generació fotovoltaica s'adapta al nou escenari que està naixent en l'actualitat. Les principals característiques de l'inversor (sense transformador i amb doble seguiment del punt de màxima potència) són d'especial rellevància per a la generació en l'entorn de microxarxes. El disseny ha sigut validat per mitjà de la construcció i l'experimentació d'un convertidor NPC+GCC de potència nominal 5kW.
Patrao Herrero, I. (2015). Concepción e integración en microrredes residenciales de inversores multinivel sin transformador de aislamiento con extracción simultánea de la máxima potencia de múltiples generadores fotovoltaicos [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52023
TESIS
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González, Medina Raúl. "Estudio y evaluación de prestaciones estáticas y dinámicas de los integradores generalizados de segundo orden en las estructuras de control de inversores fotovoltaicos de dos etapas con conexión a red." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2015. http://hdl.handle.net/10251/57487.
Full textAbstract:
[EN] The use of renewable energy sources has a positive impact on the environment and the economy, so that countries with a deficit of fossil fuels can reduce their energy dependence on other countries.
Photovoltaic (PV) systems connected to the grid must comply with the current EMC regulations, which regulate the level of distortion of the current injected into the grid, THDi. Moreover, the PV market requires cheaper and more reliable systems.
One of the major issues about the reliability of PV inverters is the presence of electrolytic capacitors at the DC-Link feeding the inverter. There is a trend to reduce the required capacitance in order to replace the electrolytic capacitors by film capacitors, which are more durable. Two major effects of the DC-Link capacitance reduction are the increase of the voltage ripple at the capacitors and higher transient variations of that voltage under small operating point changes of the inverter. These variations must be bounded for the proper operation of the inverter.
In this Ph.D. thesis the implementation of control structures based on second order generalized integrators (SOGI) are studied. These structures are developed for two-stage PV inverters in order to achieve a higher dynamic response of the DC-Link voltage control. The frequency adaptability of SOGI structures helps to reduce the THDi of the grid injected current in the case of variations of the grid frequency, even under highly distorted grid voltage conditions.
Recently, several research works have focused on reducing the number of sensors in the PV inverters, which has a positive impact on costs reduction. Maximum power point tracking (MPPT) algorithms are implemented to optimize the performance of PV systems. Classical MPPT algorithms use current and voltage sensors for estimating the power extracted from the PV panel. MPPT sensorless algorithms that do not require sensors in the PV panel have been developed in this thesis, based on the improvement of the PV inverter voltage control loop achieved by the use of SOGIs. The performance of the proposed MPPT algorithms is similar to that of classical ones, but at a lower cost.
Two two-stage PV inverter prototypes have been built for performing experimental tests in order to validate the theoretical studies and proposals presented in this thesis. The specifications of the inverter have been defined to connect a single PV panel of 230W to the grid with high frequency galvanic isolation between the PV panel and the grid.
One inverter is equipped with a standard size DC-Link and the other one is equipped with a reduced size DC-Link in order to compare the behavior of both DC-Link sizes.
The inverter is operating with current and voltage sensors to measure the extracted power from the PV panel. This implementation allows comparing classical MPPT algorithms, which make use of those sensors, with sensorless MPPT algorithms, working at the same environmental conditions.[ES] El aprovechamiento de las fuentes de energía renovables tiene un impacto positivo tanto en el medio ambiente como en la economía, de manera que los países deficitarios en combustibles fósiles pueden disminuir su dependencia energética de otros países. Los sistemas fotovoltaicos (PV) conectados a la red eléctrica han de ajustarse al cumplimiento de la normativa vigente de compatibilidad electromagnética, que regula el nivel de distorsión de la corriente inyectada en la red. Además, el mercado demanda sistemas más económicos y más fiables. Uno de los puntos críticos en la fiabilidad de los inversores, es la presencia de condensadores electrolíticos en la DC-Link del convertidor. Se están realizado numerosos estudios para disminuir la capacidad de los condensadores necesaria, con el objetivo de poder sustituir los electrolíticos por condensadores de película, que son más duraderos. La disminución en el tamaño de la DC-Link tiene como consecuencias principales el aumento del rizado de tensión en los condensadores y mayores variaciones del valor medio de la tensión ante pequeños cambios en el punto de trabajo del inversor. Para el correcto funcionamiento del inversor estas variaciones deben estar acotadas. En la presente tesis se estudia la implementación de estructuras de control de la tensión de la DC-Link con mayor respuesta dinámica, orientada a inversores fotovoltaicos de dos etapas. Empleando estructuras basadas en integradores generalizados de segundo orden (SOGI) se ha conseguido inyectar una corriente de muy baja distorsión en la red, incluso funcionando con redes eléctricas con tensión altamente distorsionada. La adaptabilidad en frecuencia de las estructuras SOGI es un factor clave para mantener la eficacia del control de la tensión. Numerosas investigaciones se centran en la reducción del número de sensores de los inversores. Esto tiene un impacto positivo en la reducción de costes. Los algoritmos de seguimiento de máxima potencia (MPPT) clásicos, que se implementan en los inversores para optimizar el rendimiento de los paneles fotovoltaicos, hacen uso de sensores de tensión y corriente para estimar la potencia extraída del panel. En los últimos tiempos se ha desarrollado diversos algoritmos MPPT sensorless que no requieren sensores en el panel fotovoltaico. Las mejoras obtenidas en la presente tesis para el control de la tensión en la DC-Link, han permitido la implementación de un algoritmo MPPT sensorless con prestaciones similares a los algoritmos clásicos, pero con un coste inferior. Se ha realizado ensayos experimentales para validar los estudios y las propuestas realizadas. Para ello se han construido dos prototipos de un inversor fotovoltaico de dos etapas. Las especificaciones del inversor se han definido para conectar a la red un panel de 230W con aislamiento galvánico en alta frecuencia entre el panel y la red. Cada inversor tiene una DC-Link diferente para comparar el efecto entre una DC-Link de tamaño reducido con una DC-Link de tamaño estándar. El inversor está equipado con sensores de tensión y corriente para medir la potencia extraída del panel fotovoltaico. Esto permite comparar, en las mismas condiciones, algoritmos MPPT clásicos que emplean sensores de las magnitudes eléctricas del panel y algoritmos sensorless que no hacen uso de esos sensores.
[CAT] L'aprofitament de les fonts d'energia renovables té un impacte positiu, tant en el medi ambient com en l'economia, de manera que els països deficitaris en combustibles fòssils poden disminuir la seua dependència energètica d'altres països. Els sistemes fotovoltaics (PV) connectats a la xarxa elèctrica han d'ajustar-se al compliment de la normativa vigent de compatibilitat electromagnètica, que regula el nivell de distorsió del corrent injectat a la xarxa. A més, el mercat demana sistemes més econòmics i més fiables. Un dels punts crítics de la fiabilitat dels inversors és la presència de condensadors electrolítics en la DC-link dels convertidors. S'estan realitzant nombrosos estudis per disminuir la capacitat dels condensadors necessària amb l'objectiu de substituir els electrolítics per condensadors de pel·lícula, que son més duradors. La disminució en la grandària de la DC-link té com a conseqüència principal l'augment de l'arrissament de la tensió en els condensadors, davant de canvis menuts en el punt de treball de l'inversor. Per al correcte funcionament de l'inversor, aquestes variacions han d'estar acotades. En la present tesi s'estudia la implementació d'estructures de control de la tensió en la DC-link amb major resposta dinàmica, orientada a inversors fotovoltaics de dues etapes. Emprant estructures basades en integradors generalitzats de segon ordre (SOGI) s'ha aconseguit injectar un corrent amb molt baixa distorsió a la xarxa, fins i tot, funcionant amb xarxes elèctriques amb tensió altament distorsionada. L'adaptabilitat en freqüència de les estructures SOGI és un factor clau per mantenir l'eficàcia del control de l'inversor. Nombroses investigacions es centren en la reducció del nombre de sensors dels inversors. Això te un impacte positiu en la reducció de costos. Els algorismes de seguiment de màxima potencia (MPPT) clàssics, que s'implementen en els inversors per optimar el rendiment dels panells fotovoltaics, fan ús de sensors de tensió i corrent per estimar la potència treta del panell. En els últims temps, s'han desenvolupat diversos algoritmes MPPT sensorless, que no requereixen sensors en el panell fotovoltaic. Les millores obtingudes en la present tesi per al control de la tensió en la DC-link han permès la implementació d'un algorisme MPPT sensorless amb prestacions similars als algorismes clàssics, però amb un cost inferior. S'han realitzat assajos experimentals per validar els estudis i les propostes realitzades. Per a això, s'han construït dos prototips d'un inversor fotovoltaic de dues etapes. Les especificacions de l'inversor s'han definit per connectar a la xarxa un panell de 230W amb aïllament galvànic d'alta freqüència entre el panell i la xarxa. Cada inversor té una DC-link diferent per comparar l'efecte entre una DC-link de grandària reduïda amb una DC-link de grandària estàndard. L'inversor està equipat amb sensors de tensió i corrent per mesurar la potència treta del panell fotovoltaic. Això permet comparar, en les mateixes condicions, algorismes MPPT clàssics que empren ambdós sensors i algorismes sensorless que no fan ús d'aquests.
González Medina, R. (2015). Estudio y evaluación de prestaciones estáticas y dinámicas de los integradores generalizados de segundo orden en las estructuras de control de inversores fotovoltaicos de dos etapas con conexión a red [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/57487
TESIS
Premiado
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Santis, Trigo Patricio Javier. "Diseño de estrategias de control predictivo multi-objetivo para un filtro activo en paralelo trifásico de tres hilos." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140478.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica.
Ingeniero Civil EléctricoEl desarrollo y evolución de inversores ha aumentado en los últimos años debido a la gran cantidad de aplicaciones que incluyen estos dispositivos, entre ellas se cuenta la conversión de la energía, tracción eléctrica, máquinas y generación distribuida. Además, el control de estos dispositivos ha sido un tema muy estudiado, ya que se requiere convertir la energía eficientemente para aprovechar al máximo la generación de esta. El control predictivo basado en modelos (MPC) es una estrategia prometedora para el control de inversores, la cual tiene como característica el uso de modelos matemáticos del sistema para predecir comportamientos futuros y seleccionar acciones de control apropiadas. Dentro de las ventajas de MPC es que se pueden controlar varias variables con una sola ley de control. Esto puede lograrse mediante la introducción de los objetivos de control en la función de costo. Cada término adicional en la función tiene un factor de ponderación específico. Estos parámetros tienen que ser diseñado correctamente con el fin de lograr el rendimiento deseado, ya que la mala elección de estos puede provocar la inestabilidad del sistema. El primer objetivo de esta tesis es el diseño de una estrategia de control predictivo multi-objetivo para inversores, con el fin de evitar la selección de los ponderadores dentro de la función de costo de MPC. Esto se realizó para los métodos de control predictivo de estado finito (FCS-MPC) y control predictivo modulado (M2PC). Para obtener la solución del problema se encuentra la frontera óptima de Pareto, evaluando todos los estados de conmutación factibles, aprovechando la naturaleza discreta del inversor. Luego la acción de control se escoge mediante el algoritmo e-constraint. Como resultado se obtuvo que no fue necesario la elección de pesos, ya que con esta formulación la solución del problema se puede escoger flexiblemente y a criterio del diseñador, no obstante se debe seleccionar un parámetro e, el cual tiene relación directa con el rendimiento. Finalmente el criterio del diseñador es más fácil de elegir que el peso. Asimismo, la propuesta multi-objetivo presenta todas las características de MPC, por ejemplo, compensación de retardos, fácil inclusión de no linealidades y restricciones, entre otras. El segundo objetivo corresponde al diseño de un método para la sintonización de MPC. Como la frontera de Pareto es difícil de obtener en tiempo real, se busca emular el comportamiento del problema multi-objetivo (MO-MPC) en FCS-MPC. Para ello se genera un simulador de la planta real con tal de obtener la respuesta del sistema. Basado en la frontera de Pareto dinámica, es posible estimar un ponderador lambda(k), que conecte FCS-MPC con MO-MPC en el instante k (J=J_1+\lambda(k) J_2). Con ello se utiliza una función de lambda(k) en vez de un valor fijo en la función de costo. Se comprobó que esta forma de sintonización logra emular el comportamiento de MO-MPC, y es capaz de adaptarse a distintas condiciones del sistema, dado el modelo dinámico del ponderador. Para validar las propuestas de esta tesis se utilizó la topología de un filtro activo de potencia en paralelo (SAPF). Se observó que este sistema es capaz de compensar reactivos, armónicos y desbalances indistintamente de la carga no lineal utilizada. Por último, se realizó una implementación experimental para validar la propuesta multi-objetivo para M2PC. Se utilizaron diversas condiciones en la frontera de Pareto, obteniéndose que el criterio con mejores resultados es escoger la acción de control más cercana al origen dentro de la frontera, debido a que se minimizan todos los objetivos al mismo tiempo, con igual importancia.
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Zamora, Condori Omar Alexander. "Detección de oscilaciones de potencia y pérdida de sincronismo mediante los algoritmos PSD y OOST utilizando sincrofasores para aplicarlos al sistema eléctrico peruano." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2019. https://hdl.handle.net/20.500.12672/11152.
Full textAbstract:
Analiza un esquema de protección sistemática (WAP o SPS); para la detección anticipada de oscilaciones inestables en las líneas de transmisión que interconectan las Zonas y se plantea una solución al problema que es el disparo de cargas representativas (mineras, plantas, etc.) en el área Sur; todo esto fundamentándose en mediciones remotas y locales de sincrofasores de tensiones mediante los PMUs y las funciones llamadas PSD y OOST que utilizan la primera derivada (slip) y la segunda derivada (aceleración). El esquema WAP analizada en el estudio es ventajoso para el sistema eléctrico peruano porque nos ayudará a tomar la decisión más óptima y rápida.Tesis
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Castilla, Fernández Miguel. "Modelos no lineales y control en modo deslizamiento de convertidores de estructura resonante." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1998. http://hdl.handle.net/10803/6346.
Full textAbstract:
El presente trabajo de investigación se ha dedicado al estudio y la caracterización de un conjunto de sistemas electrónicos de potencia basados en convertidores resonantes Quantum con subsistemas de control en modo de deslizamiento, utilizados en aplicaciones de estabilización de tensión y de seguimiento de señal.El trabajo se inicia con la presentación detallada del principio de funcionamiento de un amplio conjunto de convertidores Quantum, incluyendo la descripción de la estrategia de actuación sobre los interruptores y la identificación de las posibles acciones de control de acuerdo con el modo de operación seleccionado. Este estudio ha facilitado la deducción de unos modelos que permiten agrupar las ecuaciones de estado de más de un convertidor por medio de dos variables de control. Seguidamente se propone un método de modelado de convertidores resonantes, basado en la clasificación y aproximación de las variables de estado según su comportamiento dinámico. Los modelos promediados resultantes son válidos no sólo en un entorno reducido del punto nominal de funcionamiento del convertidor, sino en situaciones de arranque del sistema y en presencia de grandes variaciones en la tensión de entrada, la carga y la tensión de referencia. Además, es posible identificar modelos de orden reducido, que contienen las variables de control, la tensión de entrada y la carga, y las variables de estado promediadas más significativas. Por lo tanto, la simplicidad de los modelos resultantes y su amplio margen de validez hacen del método de modelado la herramienta adecuada para la caracterización de convertidores resonantes y la introducción de técnicas de control no lineales en esta clase de estructuras de conversión.
Posteriormente se desarrolla un nuevo procedimiento de diseño de controladores en modo de deslizamiento para convertidores conmutados con múltiples entradas de control, basado en el segundo método de Lyapunov y el método del control equivalente. La utilización del método de diseño proporciona la configuración de las superficies de deslizamiento y las leyes de control, y al mismo tiempo, facilita la determinación de las principales restricciones que deben satisfacer los parámetros de los controladores para el correcto funcionamiento de estos sistemas. Otras características fundamentales del método son la simplicidad de los subsistemas de control resultantes y el excelente comportamiento de los convertidores que lo utilizan.
Finalmente se implementan cuatro prototipos experimentales suficientemente representativos del problema de estabilización de tensión y de seguimiento de señal en este tipo de sistemas. Los estudios teóricos realizados y el análisis de los resultados de simulación y de las medidas efectuadas sobre los prototipos han permitido derivar las propiedades más significativas de los sistemas electrónicos de potencias estudiados en el presente trabajo: pérdidas de conmutación prácticamente nulas, simple procesado del ruido EMI, gran robustez frente a perturbaciones externas, posibilidad de alimentar a cargas de diferente naturaleza y simple realización del control. Asimismo, es necesario remarcar la existencia de un compromiso de diseño entre la consecución de una excelente respuesta dinámica y un elevado rendimiento, según la elección de topologías resonantes con una o dos acciones de control.
This work deals with the study of stabilization and tracking problems in power electronics systems, using Quantum resonant converters and sliding mode control. In both applications, large-signal behavior due to the presence of large amplitude disturbances in the input voltage, the load or the reference is considered. In this case, linear models are insufficient to analyze the system behavior, thus not being able to lead to an accurate conception of the control loop.
At first, a non-linear modeling method of resonant converters is introducing, starting from the system state variable partition in two subsets, one corresponding to the fast variation components and the other to the slow variation ones. The resulting averaged models are valid in transient state as well as in the steady-state, and also in large-signal operation. Moreover, reduced-order models can be identified, which consists of external inputs and significant state-space variables. Thus, the modeling method is an easy-to-use tool which can be use not only for the analysis of the converter but also for the design of the control loop.
Secondly, a design method of sliding mode controllers for multi-input converters is developed. The method is based on the Lyapunov function approach, and it provides both the structure of the switching surfaces and their associated control laws, guaranteeing globally state behavior. Here, the design procedure is applied to the reduced-order models of different resonant converters resulting in close-loop controllers with simple implementation and fast transient response.
Finally, several high-frequency prototypes sufficiently representative of stabilization and tracking problems (two regulators, one inverter, and one transformer) are built and tested to verify the proposed methods of modeling and control design. Comparing the theoretical predictions with simulation and experimental results, the following characteristics of the power electronic systems studied here have been deduced: low switching losses, low EMI noise, robust output voltage response with respect to external disturbances, and simple close-loop implementation. Moreover, it is necessary to point out the existence of a design trade-off between an excellent dynamic response and a high efficiency, according to the selection of resonant topologies with one or two control actions.
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Huayta, Asencio Carlos Raydo. "Análisis del flujo de potencia del sistema eléctrico horno N° 4 por incremento de motores mediante el software ETAP, para garantizar la continuidad de suministro eléctrico-planta Condorcocha." Bachelor's thesis, Universidad Continental, 2017. http://repositorio.continental.edu.pe/handle/continental/3579.
Full textAbstract:
La presente tesis analiza los flujos de potencia y corrientes de corto circuito, con la finalidad de demostrar que el incremento de carga, debido a la ampliación del Horno IV, no afecta a las instalaciones de la Planta de UNACEM S.A.A garantizando la operación del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional – SEIN.
Para realizar el estudio de investigación se desarrolló un diagnóstico del equipamiento ubicado en la Planta Condorcocha realizando análisis de flujo de potencia, análisis de corrientes de cortocircuito, determinando los posibles inconvenientes debido al incremento de carga y definiendo las soluciones de implementación en cada situación. Para las respectivas simulaciones se ha tomado en consideración la configuración del Sistema Eléctrico de la Planta Condorcocha (Horno IV) para determinar la situación actual y para la situación proyectada en máximas, media y mínimas demandas, utilizando la base de datos proporcionada por el COES para condiciones de máxima, media y mínima demanda como
información de referencia.Tesis
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Martínez, Márquez Camilo Itzame. "Contribuciones a la mejora de la eficiencia energética mediante convertidores electrónicos trifásicos de generación y compensación aplicados en sistemas de generación minieólica." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2019. http://hdl.handle.net/10251/125700.
Full textAbstract:
[ES] La presente tesis se enmarca en el campo de la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables, la mejora de la calidad del suministro eléctrico y de la estabilidad de redes de baja potencia como las micro redes y las redes inteligentes. Estas redes se basan en la integración de generadores distribuidos, entre ellos los basados en sistemas de generación de energía eólica. Dichos sistemas de generación se conectan a la red por medio de convertidores electrónicos con una potencia limitada, esta característica provoca que las redes con alta integración de generadores distribuidos se vean afectadas en mayor medida por problemas de calidad del suministro, debido a su baja corriente de cortocircuito. Con la finalidad de mantener la calidad del suministro eléctrico debe cumplirse que el sistema conste de tensiones senoidales, de frecuencia fundamental y simétricas; y de cargas que consuman corrientes senoidales de frecuencia fundamental, equilibradas y en fase con las tensiones. Cuando alguna de estas condiciones no se cumple, se producen fenómenos que disminuyen la eficiencia del sistema y degradan la calidad del suministro, estos fenómenos pueden ser mitigados mediante el uso de compensadores activos conectados en serie o en paralelo al sistema eléctrico. Los compensadores activos conectados en paralelo generan las corrientes ineficientes demandadas por las cargas, permitiendo que por la red transiten únicamente las corrientes eficientes, mejorando el rendimiento del sistema. Las corrientes que deben ser inyectadas por el convertidor son calculadas a partir de una teoría de la potencia eléctrica que permita una correcta identificación de las componentes ineficientes consumidas por la carga. Una compensación global puede llevarse a cabo siempre que el límite de potencia de los convertidores lo permita, si las ineficiencias son mayores que la capacidad de un convertidor se puede considerar la compensación parcial o bien la compensación selectiva de los fenómenos ineficientes. Los convertidores electrónicos utilizados para la conexión de los generadores distribuidos a la red tienen la misma topología que los compensadores activos, dando paso al desarrollo de sistemas híbridos de generación y compensación. Dada la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables, los sistemas de generación basados en éstas no hacen uso de la potencia nominal del convertidor en todo momento, por lo que la diferencia entre la potencia activa inyectada y la potencia nominal del convertidor puede ser utilizada para la compensación de ineficiencias. En la presente tesis se plantea el estudio de los sistemas híbridos de generación y compensación basados en sistemas de minieólica, con la finalidad de optimizar el uso de la potencia disponible en el convertidor de conexión a red para ayudar a mejorar la calidad del suministro y la estabilidad del sistema. El sistema propuesto abarca el control del sistema de generación de minieólica, la transferencia de energía a la red y la compensación de ineficiencias, optimizando el aprovechamiento del convertidor de conexión a red. Se propone la utilización de técnicas de control borroso para la búsqueda del punto de máxima potencia del aerogenerador y el control de la tensión del bus DC; así como la aplicación de técnicas de control no lineal para la estimación de la velocidad de giro de la turbina eólica. En la conexión a red se presenta un algoritmo de optimización del aprovechamiento de la potencia disponible en el inversor para la compensación de potencias ineficientes en forma selectiva, resultando un sistema de generación y compensación. Se presentan los resultados de simulación que ayudan a validar el sistema; así como los resultados experimentales de los subsistemas que han sido implementados. Se finaliza con las conclusiones, aportaciones, líneas de trabajo futuro y las publicaciones derivadas de la presente tesis doctoral[CAT] La present tesi s'emmarca en el camp de la generació d'energia elèctrica a partir de fonts renovables, la millora de la qualitat del subministrament elèctric i de l'estabilitat de xarxes de baixa potència com les micro xarxes i les xarxes intel·ligents. Aquestes xarxes es basen en la integració de generadors distribuïts, entre ells els basats en sistemes de generació d'energia eòlica. Aquests sistemes de generació es connecten a la xarxa per mitjà de convertidors electrònics amb una potència limitada, aquesta característica provoca que les xarxes amb alta integració de generadors distribuïts es vegen afectades en major mesura per problemes de qualitat del subministrament, a causa de la seua baixa corrent de curtcircuit. Amb la finalitat de mantindre la qualitat del subministrament elèctric ha de complir-se que el sistema conste de tensions sinusoïdals, de freqüència fonamental i simètriques; i de càrregues que consumisquen corrents sinusoïdals de freqüència fonamental, equilibrades i en fase amb les tensions. Quan alguna d'aquestes condicions no es compleix, es produeixen fenòmens que disminueixen l'eficiència del sistema i degraden la qualitat del subministrament, aquests fenòmens poden ser apaivagats mitjançant l'ús de compensadors actius connectats en sèrie o en paral·lel al sistema elèctric. Els compensadors actius connectats en paral·lel generen els corrents ineficients demandades per les càrregues, permetent que per la xarxa transiten únicament els corrents eficients, millorant el rendiment del sistema. Els corrents que han de ser injectades pel convertidor són calculades a partir d'una teoria de la potència elèctrica que permeta una correcta identificació de les components ineficients consumides per la càrrega. Una compensació global pot dur-se a terme sempre que el límit de potència dels convertidors ho permeta, si les ineficiències són majors que la capacitat d'un convertidor es pot considerar la compensació parcial o bé la compensació selectiva dels fenòmens ineficients. Els convertidors electrònics utilitzats per a la connexió dels generadors distribuïts a la xarxa tenen la mateixa topologia que els compensadors actius, donant pas al desenvolupament de sistemes híbrids de generació i compensació. Donada la naturalesa intermitent de les fonts d'energia renovables, els sistemes de generació basats en aquestes no fan ús de la potència nominal del convertidor en tot moment, per la qual cosa la diferència entre la potència activa injectada i la potència nominal del convertidor pot ser utilitzada per a la compensació d'ineficiències. En la present tesi es planteja l'estudi dels sistemes híbrids de generació i compensació basats en sistemes de minieòlica, amb la finalitat d'optimitzar l'ús de la potència disponible en el convertidor de connexió a xarxa per a ajudar a millorar la qualitat del subministrament i l'estabilitat del sistema. El sistema proposat abasta el control del sistema de generació de minieòlica, la transferència d'energia a la xarxa i la compensació d'ineficiències, optimitzant l'aprofitament del convertidor de connexió a xarxa. Es proposa la utilització de tècniques de control borrós per a la cerca del punt de màxima potència de l'aerogenerador i el control de la tensió del bus DC; així com l'aplicació de tècniques de control no lineal per a l'estimació de la velocitat de gir de la turbina eòlica. En la connexió a xarxa es presenta un algorisme d'optimització de l'aprofitament de la potència disponible en l'inversor per a la compensació de potències ineficients en forma selectiva, resultant un sistema de generació i compensació. Es presenten els resultats de simulació que ajuden a validar el sistema; així com els resultats experimentals dels subsistemes que han sigut implementats. Es finalitza amb les conclusions, aportacions, línies de treball futur i les publicacions derivades de la present tesi doctoral.
[EN] This thesis is part of the field of electric power generation from renewable sources, the improvement of power quality and the stability of low power networks such as microgrids and smart grids. These networks are based on the integration of distributed generators, including those based on wind power generation systems. These generation systems are connected to the grid by means of electronic converters with limited power; this feature causes networks with high integration of distributed generators to be affected to a greater extent by power quality problems, due to their low short circuit current. In order to maintain the quality of the electrical supply, the system must consist of sinusoidal, fundamental frequency and symmetric voltages; and loads that consume sinusoidal currents of fundamental frequency, balanced and in phase with the voltages. When any of these conditions is not met, phenomena occur that decrease the efficiency of the system and decrease the power quality, these phenomena can be mitigated by the use of active compensators connected in series or in parallel to the electrical system. The active compensators connected in parallel generate the inefficient currents demanded by the loads, allowing only the efficient currents to pass through the network, improving the performance of the system. The currents that must be injected by the converter are calculated based on an electric power theory that allows a correct identification of the inefficient components consumed by the load. A global compensation can be carried out whenever the power limit of the converters allows it, if the inefficiencies are greater than the capacity of a converter it can be considered partial compensation or selective compensation of inefficient phenomena. The electronic converters used for the connection of the generators distributed to the grid have the same topology as the active compensators, giving way to the development of hybrid generation/compensation systems. Given the intermittent nature of renewable energy sources, generation systems based on these do not make use of the nominal power of the converter at all times, so the difference between the active power injected and the nominal power of the converter can be used for inefficiencies compensation. In the present thesis the study of generation and compensation hybrid systems based on small wind energy systems is proposed, with the purpose of optimizing the use of the available power in the grid-connected converter to help to improve the power quality and the stability of the system. The proposed system covers the control of the small wind energy system, the transfer of energy to the grid and the compensation of inefficiencies, optimizing the use of the grid-connected converter. The use of fuzzy control techniques is proposed for the maximum power point tracking of the wind turbine and the control of the DC bus voltage; as well as the application of nonlinear control techniques for estimating the speed of rotation of the wind turbine. In the grid side, an algorithm for optimizing the use of the available power in the inverter is presented for the compensation of inefficiencies selectively, resulting in a generation/compensation system. The simulation results that help validate the system are presented; as well as the experimental results of the subsystems that have been implemented. It ends with the conclusions, contributions, lines of future work and publications derived from this doctoral thesis.
Martínez Márquez, CI. (2019). Contribuciones a la mejora de la eficiencia energética mediante convertidores electrónicos trifásicos de generación y compensación aplicados en sistemas de generación minieólica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125700
TESIS
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Orts, Grau Salvador. "Sistema de compensación mediante filtro activo de potencia con sistema de obtención de las corrientes de referencia selectivo utilizando control 3D-3B SVPWM de la etapa de potencia. Aplicación a sistemas industriales a 4 hilos." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2008. http://hdl.handle.net/10251/3797.
Full textAbstract:
Esta tesis doctoral trata acerca de los sistemas de compensación activos de conexión en paralelo utilizados para la mejora de la calidad del suministro eléctrico, y de la eficiencia energética en las redes eléctricas de distribución y en las instalaciones, a cuatro hilos. En la presente tesis se desarrolla un nuevo filtro o compensador activo de potencia con la capacidad de seleccionar los fenómenos a compensar, incluyéndose además algunas propuestas que, aplicadas a estos sistemas de compensación, permiten mejorar las prestaciones finales obtenidas.
Se presentan las estrategias de compensación global más utilizadas en compensadores activos y se propone un método de compensación global basado en la norma IEEE Std. 1459-2000. Se realiza un estudio comparativo de las diferentes estrategias de compensación global.
Para la obtención de un compensador selectivo, se proponen dos métodos diferentes para la descomposición de las corrientes de carga y la obtención de las corrientes de compensación. El primer método está basado en la utilización de las conductancias por fase y la conductancia equivalente del sistema trifásico. El segundo se basa en la descomposición de potencias propuesta en la IEEE Std. 1459-2000. Se presenta un análisis de cada uno de los métodos propuestos.
Se presenta el análisis del sistema completo para la implementación del compensador selectivo propuesto. El sistema de control incluye, la utilización de la técnica de la ventana deslizante para la obtención de las corrientes de referencia, el desarrollo de un regulador de corriente de bajo coste computacional, el diseño del regulador para el control del bus dc y el desarrollo de un nuevo modulador vectorial tridimensional 3D-3B SVPWM.
Finalmente, se presentan los resultados de simulación y experimentales del sistema de compensación diseñado, para diferentes tipos de cargas y condiciones de alimentación. Parte de estos resultados han sido presentados, entre otras, en las siguientes publicaciones:
" S. OOrts Grau, S. (2008). Sistema de compensación mediante filtro activo de potencia con sistema de obtención de las corrientes de referencia selectivo utilizando control 3D-3B SVPWM de la etapa de potencia. Aplicación a sistemas industriales a 4 hilos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3797
Palancia
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Hasan, MD Nazmul. "Distributed power electronics for extended efficiency and lifetime of utility-scale photovoltaic systems." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2019. http://hdl.handle.net/10803/667562.
Full textAbstract:
Aquesta tesi es centra en la mitigació dels desequilibris deguts a l'envelliment dels sistemes fotovoltaics. La degradació de la corrent de curtcircuit s'ha considerat com el principal factor que afecta la producció d'energia de sistemes fotovoltaics a causa de l'envelliment. Encara que, en el passat, s'ha detectat la dispersió en corrent de curtcircuit actual i màxima, es va subestimar la pèrdua d'energia deguda a la dispersió. A més, la dispersió dels paràmetres de voltatge-corrent a nivell de mòdul s'ha considerat per a la mitigació dels desequilibris a nivell de submòdul, mentre que la potència recuperable a nivell de submòdul pot ser superior a la que s'ha estimat. Per tal de verificar el compliment de les dades del nivell del submòdul a les dades del nivell del mòdul, en aquesta investigació, s'han realitzat mesures a nivell de submòdul. Es mostra que l'estimació de pèrdua d'energia a causa de l'envelliment basat en dades de dispersió a nivell de mòdul, s'ha infravalorat i considerant que la millora de l'energia en temps de vida a nivell de submòdul és possible fins a un 4-6%. Per tal de mitigar el desequilibri per envelliment en el sistema fotovoltaic, es proposa un convertidor de guany d'unitat, bidireccional i aïllat de baixa potència. Es presenta el procediment de disseny i realització experimental del convertidor i del seu esquema de control. El transformador d'alta freqüència proporciona l'aïllament galvànic entre primària i secundària. A més, els inductors ressonants s'han integrat en el transformador, cosa que redueix la mida i el cost del convertidor. Els resultats experimentals mostren que les eficiències de transferència de potència superen el 90% per a càrregues entre 1 W i 8 W. Es verifica el rendiment del convertidor per a la mitigació de desajustos. Al laboratori, tres prototips s'han provat en un mòdul fotovoltaic seguint l'enfocament d'arquitectura DPP PV-IP. S'observa que aquests tres convertidors mitiguen les dispersions dels submoduls i proporcionen la màxima potència possible. També es discuteix l'impacte de la mitigació dels desequilibris per envelliment en el cost d'energia (LCOE).Esta tesis se centra en la mitigación del desajuste debido al envejecimiento en los sistemas fotovoltaicos. La degradación de la corriente de cortocircuito se ha considerado el principal factor que afecta la producción de energía de los sistemas fotovoltaicos debido al envejecimiento. Aunque en el pasado se ha informado la dispersión en la corriente de cortocircuito y la corriente de potencia máxima, se ha subestimado la pérdida de energía debida a la dispersión. Además, se ha considerado la dispersión de los parámetros de voltaje-corriente a nivel de módulo para la mitigación de desajustes a nivel de submódulo, mientras que la potencia recuperable a nivel de submódulo puede ser mayor que la estimada. Para verificar la conformidad de los datos de nivel de submódulo a los datos de nivel de módulo, en esta investigación, las mediciones se han realizado a nivel de submódulo. Se muestra que la estimación de la pérdida de energía debido al envejecimiento basado en el nivel de módulo, los datos de dispersión han sido subestimados y, considerando los datos de desajuste de nivel de submódulos, la mejora de la vida útil de la energía puede ser de hasta 4-6%. Con el fin de mitigar los desequilibrios por envejecimiento en el sistema fotovoltaico, se propone un convertidor de ganancia unitaria,de baja potencia, aislado y bidireccional dc-dc. Se presenta el procedimiento de diseño y realización experimental del convertidor y su esquema de control. El transformador de alta frecuencia proporciona el aislamiento galvánico entre primario y secundario. Además, se han integrado inductores resonantes en el transformador, lo que reduce el tamaño y el coste del convertidor. Los resultados experimentales muestran una eficiencia de transferencia de potencia superior al 90% para cargas entre 1 W y 8 W. Se verifica el rendimiento del convertidor para la mitigación de desajustes. En el laboratorio, se han comprobado tres prototipos conectados con un módulo fotovoltaico siguiendo el enfoque de la arquitectura DPP PV-IP. Se observa que estos tres convertidores mitigan totalmente los desajustes entre los tres submódulos y proporcionan la máxima potencia posible. También se discute el impacto de la mitigación del desajuste por envejecimiento en el coste de la energia.
This thesis focused on mitigation of mismatch due to ageing in PV systems. Degradation of short circuit current has been considered the principle factor that affects the energy production of PV systems due to ageing. Although, dispersion in short circuit current and maximum power current has been reported in the past, the energy loss due to dispersion has been underestimated. Moreover, dispersion of voltage-current parameters at module level have been considered for mismatch mitigation at submodule level whereas the recoverable power at submodule level may higher than that has been estimated. In order verify the accordance of submodule level data to module level data, in this research, measurements have been done at submodule level. It is shown that estimation of energy loss due to ageing based on module level dispersion data has been underrated and considering submodule level mismatch data life time energy improvement an be possible up to 4-6 %. In order to mitigate the ageing mismatch in PV system, a dc-dc bidirectional isolated low power unity gain converter is proposed. Design procedure and experimental realization of the converter is presented. A control scheme that allows bidirectional power flow is also presented. High frequency ferrite ore transformer provides the galvanic isolation between primary and secondary. In addition, resonant inductors have been integrated in the transformer, which reduces the size and cost of the converter. Experimental results show power transfer efficiencies more than 90 % for loads between 1 W to 8 W. The performance of the converter for mismatch mitigation is verified. In the laboratory, three prototype converters are attached with a PV module following the DPP PV-IP architecture approach. It is observed that these three converters an fully mitigate mismatch among three submodules and provide maximum possible power. The impact of mitigation of ageing mismatch on levelized cost of energy (LCOE) is also discussed.
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Moreno, Eguílaz Juan M. (Juan Manuel). "Aportaciones a la optimización de energía en accionamientos eléctricos de motores de inducción mediante lógica difusa." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1997. http://hdl.handle.net/10803/6326.
Full textAbstract:
El motor de inducción, es sin duda alguna, el más empleado en la industria actualmente y tiene un alto rendimiento en condiciones nominales. Sin embargo, con cargas ligeras, las pérdidas en el hierro reducen drásticamente el rendimiento del sistema. Para aquellas aplicaciones con carga y velocidad variable, parece lógico estudiar la posibilidad de mejorar el rendimiento del accionamiento. Es importante optimizar su rendimiento por dos razones: el ahorro económico y la reducción de la contaminación del medio ambiente. Los objetivos propuestos en esta tesis han sido, por un lado, estudiar los distintos enfoques de optimización del rendimiento de un motor de inducción en régimen permanente, especialmente el enfoque basado en la medición de potencia activa consumida, y por otro lado, estudiar la posibilidad de optimizar el rendimiento en régimen transitorio de una forma simple y con un carácter eminentemente práctico.
A partir de un exhaustivo análisis de antecedentes, se han estudiado las pérdidas que se producen en un accionamiento, tanto en el convertidor de potencia como en el motor de inducción, analizando los modelos más interesantes y las últimas contribuciones presentadas a nivel internacional. Seguidamente, se han estudiado los diferentes enfoques para optimizar el rendimiento de un motor de inducción en régimen permanente, aportando distintos algoritmos de búsqueda del flujo óptimo, y comparándolos en función de una serie de criterios prácticos que permitan escoger el mejor método para cada aplicación en concreto.
Sobre el enfoque basado en la medición de potencia consumida, se han aportado distintas contribuciones, haciendo especial énfasis en la compensación de par electromagnético, métodos de búsqueda infinita, análisis de la variación de la constante de tiempo del rotor y discusión de los puntos de medida de la potencia activa consumida. A su vez, se ha contribuido con un estudio teórico-analítico de las limitaciones físicas que aparecen cuando se trabaja con flujos reducidos en un accionamiento.
Finalmente, la aportación más original en la tesis es el diseño de un supervisor basado en lógica difusa que permite optimizar energía en régimen transitorio utilizando niveles de flujo por debajo de su valor nominal.
La tesis tienen un carácter eminentemente práctico, con resultados experimentales de todas las contribuciones aportadas.
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Hinostroza, Noreña Pedro Martín. "Diseño e implementación de un actuador electrónico para regular la potencia eléctrica AC hasta 2000 W." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5420.
Full textAbstract:
La poca disponibilidad en el mercado nacional, alto costo y sobredimensionamiento de actuadores electrónicos para el control de temperatura en hornos eléctricos, conlleva a plantear el diseño e implementación de un sistema que se desempeñe de manera eficiente bajo las mismas condiciones de operación. .
El objetivo es de diseñar e implementar un actuador electrónico para regular la potencia eléctrica AC hasta 2000 W. El método seguido considera, primero investigar sobre los actuadores electrónicos para control de temperatura disponibles en el mercado, estudiar la tecnología y tendencias sobre regulación de potencia. Luego se identifica los requisitos para el diseño del sistema. Se plantea una posible solución, con la posterior selección de componentes y simulaciones para corroborar la funcionalidad y eficiencia del diseño. Finalmente, se realizara la implementación del circuito, realizando mediciones con un multímetro, un osciloscopio y un vatímetro; de esta forma se corrobora el diseño y simulaciones realizadas previamente.
Los resultados demuestran el correcto funcionamiento del sistema, logrando dosificar la potencia AC hacia una carga resistiva de manera proporcional a una señal de control.
Se concluye que la propuesta presentada en este trabajo de tesis cumple con la funcionalidad y requisitos de un actuador electrónico de 2000W orientado al control de temperatura en hornos eléctricos.Tesis
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Márquez, Manuel. "Presentaciones de la unidad 4: etapas de salida y amplificadores de potencia." Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas - UPC, 2008. http://hdl.handle.net/10757/272733.
Full text
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Perdomo, Fontalvo Darío Alfonso. "Valoración de la presentación del servicio complementario de control de tensión y soporte de potencia reactiva dinámica para la seguridad de los sistemas electrónicos de potencia." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2013. http://hdl.handle.net/10251/29029.
Full textAbstract:
Introducción: Hasta ahora, ninguno de los métodos empleados para la evaluación y asignación de la prestación del servicio complementario de control de tensión y potencia reactiva resuelve el problema de garantizar la reserva suficiente de potencia reactiva dinámica, para minimizar el riesgo del colapso de tensión. En esta tesis se plantea una novedosa metodología para la evaluación, valoración y asignación de la prestación de este servicio, asociando al índice del margen de estabilidad de tensión, la valoración d ela potencia reactiva dinámica requerida para el control de tensión y la minimización del riesgo de un colapso de tensión. Así mismo, en esta tesis se propone y desarrolla una nueva metodología que permite la participación de recursos de la demanda, mediante la asociación del índice del margen de estabilidad con el coste de oportunidad de su incluisión en la prestación del servicio de control y potencia reactiva.
ESTRUCTURA DE LA TESIS: Esta tesis está organizada de la siguiente manera. Inicialmente se presenta una revisión del estado del arte sobre la prestación de los servicios complementarios, en general, y del servicio complementario de control de tensión y potencia reactiva, en particular, mediante un análisis compartativo entre cuatro, y dos regiones de USA. Posteriormente se desarrolla el marco teórico de los aspectos físicos que limitan la prestación del servicio de potencia reactiva dinámica y las implicaciones de estos límites en la seguridad del sistema de potencia, demostrándose en esta tesis nuevos efectos que sobre la estabilidad tienen los límites operacionales de los generadores. A continuación se desarrolla en esta tesis una nueva metodología para la evaluación, valoración y asignación de la prestación del servicio complementario de tensión y potencia reactiva, resolviendo el problema de garantizar de forma eficiente la prestación de eeste servicio para minimizar el riesgo de colapso de tensión, al igual se desarrolla la motodología para laPerdomo Fontalvo, DA. (2013). Valoración de la presentación del servicio complementario de control de tensión y soporte de potencia reactiva dinámica para la seguridad de los sistemas electrónicos de potencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/29029
Palancia
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Mohamed, Abdelkarim Reham Haroun. "CASCADED VOLTAGE STEP-UP CANONICAL ELEMENTS FOR POWER PROCESSING IN PV APPLICATIONS." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2014. http://hdl.handle.net/10803/284039.
Full textAbstract:
En aquesta tesis, es proposarà, com a solució per al disseny d’etapes d’elevat guany en aplicacions fotovoltaiques, la connexió en cascada d’elements canònics per al processat de potència basats en el convertidor elevador boost treballant sota un control en mode lliscant. Els tres elements canònics per al processat de potència són el transformador de corrent continu (CC), el girador de CC i el Loss-Free Resistor (LFR) o resistor lliure de pèrdues. La connexió en cascada de dos convertidors elevadors s’ha realitzat mitjançant diferents enfocs: dos elements canònics idèntics, dos elements canònics diferents i també mitjançant una única superfície de lliscament per controlar els dos convertidors. Les diferents connexions s’han comparat en termes de prestacions dinàmiques, estabilitat y temps d’establiment. Es podrà veure que la connexió en cascada de dos LFR és la millor opció per les aplicacions citades en termes de prestacions dinàmiques i estabilitat.
La connexió en cascada de dos LFR s’aplicarà per la implementació d’una etapa d’adaptació d’impedàncies entre un generador fotovoltaic i un bus de tensió continua de 380 V. Per fer-ho s’utilitzarà un sistema MPPT basat en un algoritme de control extremal. Es modelarà la dinàmica ideal en mode lliscant d’ordre reduït a partir del model complet commutat tenint en compte les restriccions del mode lliscant, la característica no lineal del generador fotovoltaic i la dinàmica del control MPPT. A més a més, la connexió en cascada de dos LFR s’utilitzarà per inyectar la potència provinent d’un generador PV a una xarxa de corrent altern .
A continuació, es durà a terme una comparació entre la connexió en cascada de dos LFR i dos convertidors amb guany elevat: el convertidor Z-source i un convertidor basat amb inductors acoblats. Aquests convertidors s’analitzaran per tal d’identificar els avantatges i els desavantatges de cada topologia en front a la connexió en cascada de dos LFR. La comparació es farà en termes de volum, nombre de components, prestacions dinàmiques, estabilitat i rendiment.
Finalment, els dos LFR connectats en cascada s’utilitzaran per dissenyar una nanoxarxa formada per n LFR connectats en paral•lel que actuaran com etapa adaptadora entre n generadors fotovoltaics i un bus de CC de 380 V. Cada generador fotovoltaic es connectarà al bus de CC utilitzant dos LFR en cascada de forma que els n sistemes tindran els seus ports de sortida connectats en paral•lel. A més a més, es connectarà una bateria al sistema a través d’un convertidor bidireccional que serà l’encarregat de regular la tensió del bus de CC de la nanoxarxa.
En el marc d’aquesta tesis s’han implementat diferents prototipus experimentals per tal de validar els anàlisis teòrics i les simulacions numèriques efectuades.En esta tesis, se propondrá, como solución para el diseño de etapas de elevada ganancia en aplicaciones fotovoltaicas, la conexión en cascada de elementos canónicos para el procesado de potencia basados en el convertidor elevador boost trabajando bajo un control en modo deslizante. Los tres elementos canónicos para el procesado de potencia son el transformador de corriente continua (CC), el girador de CC y el Loss-Free Resistor (LFR) o resistor libre de pérdidas. La conexión en cascada de dos convertidores elevadores se ha realizado mediante diferentes enfoques: dos elementos canónicos idénticos, dos elementos canónicos diferentes y también mediante una única superficie de deslizamiento para controlar los dos convertidores. Las diferentes conexiones se han comparado en términos de prestaciones dinámicas, estabilidad y tiempo de establecimiento. Se podrá ver que la conexión en cascada de dos LFR es la mejor opción para las aplicaciones citadas en términos de prestaciones dinámicas y estabilidad. La conexión en cascada de dos LFR se utilizará en la implementación de una etapa de adaptación de impedancias entre un generador fotovoltaico y un bus de CC de 380 V. Para ello se utilizará un sistema MPPT basado en un algoritmo de control extremal. Se modelará la dinámica ideal deslizante de orden reducido a partir del modelo completo conmutado teniendo en cuenta les restricciones del modo deslizante, la característica no lineal del generador fotovoltaico y la dinámica del control MPPT. Además, la conexión en cascada de dos LFR se utilizará para inyectar la potencia proporcionada por un generador PV a una red de corriente alterna. A continuación, se llevará a cabo una comparación entre la conexión en cascada de dos LFR y dos convertidores con ganancia elevada: el convertidor Z-source y un convertidor basado en inductores acoplados. Estos convertidores se analizarán para identificar las ventajas y desventajas de cada topología frente a la conexión en cascada de dos LFR. La comparación se hará en términos de volumen, número de componentes, prestaciones dinámicas, estabilidad y rendimiento. Finalmente, los dos LFR conectados en cascada se utilizarán para diseñar una nano-red formada por n LFR conectados en paralelo que actuarán como etapa adaptadora entre n generadores fotovoltaicos y un bus de CC de 380 V. Cada generador fotovoltaico se conectará al bus de CC utilizando dos LFR conectados en cascada de forma que los n sistemas tendrán sus puertos de salida conectados en paralelo. Además, se conectará una batería al sistema a través de un convertidor bidireccional que será el encargado de regular la tensión del bus de CC de la nano-red. En el marco de esta tesis se han implementado diferentes prototipos experimentales para validar los análisis teóricos y las simulaciones numéricas efectuadas.
In this thesis, cascaded boost converters based on canonical elements under Sliding Mode Control (SMC) will be used as a solution for the high gain conversion ratio in PV applications. The three basic canonical elements for power processing are the DC-transformer, the DC-gyrator and the Loss Free resistor (LFR). Two cascaded boost converters will be synthesized based on one or two canonical elements using single or double sliding surfaces respectively. Different connections will be compared in terms of dynamic performance, stability, and settling time. It will be shown that the two cascaded LFRs is the best candidate for these kinds of applications in terms of dynamic performance and stability. The two cascaded LFRs will be applied to make an impedance matching between a PV generator and a DC voltage bus of 380 V. Maximum Power Point Tracker (MPPT) that employs an extremum-seeking control algorithm will be used. The ideal reduced-order sliding-mode dynamics model will be derived from the full-order switched model taking into account the sliding constraints, the nonlinear characteristic of the PV module and the dynamics of the MPPT controller. Moreover, the two cascaded LFRs will be used to connect a PV panel and AC distribution system. A comparison with other alternative converters for high gain conversion ratio will be carried out. The Z-source converter and the high step-up converter based on coupled-inductor are selected in order to make this comparison. These converters will be analyzed in order to address the advantages and disadvantages of each topology to be compared with the two cascaded LFRs in terms of volume, number of components, dynamic performance, stability and efficiency. Then, the two cascaded LFRs system will be used to synthesize a nanogrid consisting of n output paralleled two-stage boost converters which are used to connect n PV panels to a DC voltage bus of 380 V. Each PV panel is connected to the DC bus using two-stage cascaded LFRs and the n systems are connected in parallel at the output side which is then used as an interface between the panels and the DC grid. Moreover, a storage battery will be connected to the grid as a backup for the DC bus through a bidirectional converter and also for regulating the voltage of the DC bus. The thesis includes experimental implementations for validating the theoretical analysis and the numerical simulations.
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Mata, Martínez Ignasi. "Topología de la densidad electrónica y el potencial electroestático en el fosfato de L-Histidina-Ácido fosfórico. Nuevas perspectivas del análisis topológico." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2003. http://hdl.handle.net/10803/3350.
Full textAbstract:
El fosfato de L-histidina ácido fosfórico (LHP) cristaliza formando una estructura monoclínica no centrosimétrica debido a la presencia de un catión quiral. La estructura de estos cristales está formada por capas de histidina y de fosfato con ácido fosfórico alternadas. Las moléculas están unidas por una compleja red de puentes de hidrógeno, algunos de ellos muy fuertes.La densidad electrónica de este material ha sido determinada experimentalmente a partir de difracción de rayos X y neutrones. Para obtener la densidad electrónica, se midió un conjunto de intensidades de rayos X que comprendía reflexiones de alto ángulo. Tanto en el experimento como en el posterior tratamiento de los datos de rayos X se tuvo especial cuidado en obtener un conjunto de datos de alta calidad, condición indispensable para poder observar la reducida contribución de la densidad de deformación a las intensidades experimentales. La densidad electrónica se obtuvo tras ajustar un modelo de pseudoátomos a las intensidades experimentales, tomando como punto de partida un modelo de átomos independientes de la densidad electrónica construído a partir de la estructura de alto orden de rayos X y la estructura de neutrones.
La densidad electrónica de pseudoátomos fue comparada con el resultado de cálculos ab inito sobre las moléculas del LHP aisladas y con la geometría del cristal. En general se observa un buen acuerdo entre densidad de pseudoátomos y ab initio para las propiedades topológicas en los puntos críticos de enlace para todas las interacciones excepto los enlaces covalentes H-X (X=C,N,O), donde se producen fuertes discrepancias.
La integración de la carga y el momento dipolar sobre los volúmenes atómicos, definidos a partir de las líneas de gradiente de la densidad electrónica, muestra la existencia de importantes transferencias de carga entre el fosfato y el ácido fosfórico relacionadas con los fuertes puentes de hidrógeno que unen estas moléculas. No se observan grandes cambios en el momento dipolar de las moléculas del LHP a causa del entorno cristalino, si bien se producen incrementos significativos en el momento dipolar del fosfato y el ácido fosfórico.
El análisis del potencial electrostático, calculado a partir del modelo de pseudoátomos sobre conjuntos aislados de moléculas con la configuración del cristal, muestra la presencia de bandas electrófilas y nucleófilas alternadas sobre las láminas de fosfato y ácido fosfórico. Sobre estas bandas aparecen los puntos donde las moléculas de L-histidina interaccionan con estas láminas, explicando así la disposición de estas moléculas en el cristal.
Para profundizar en el análisis del potencial electrostático, se desarrolló un programa capaz de calcular las líneas de campo eléctrico y de detectar los puntos críticos del potencial electróstático además de sus propiedades topológicas. Este programa fue utilizado para analizar varios modelos de pseudoátomos, entre ellos el LHP, mostrando cómo las líneas de campo eléctrico y los puntos críticos del potencial electrostático delimitan las zonas de influencia de los grupos electrófilos y nucleófilos.
El análisis topológico del potencial electrostático muestra que entre dos átomos enlazados aparece un punto crítico de enlace similar al de la densidad electrónica, situándose ambos puntos críticos en posiciones diferentes. Las propiedades topológicas en este punto crítico muestran dependencias exponenciales con la distancia de enlace similares a las observadas en los puntos críticos de la densidad electrónica para los puentes de hidrógeno.
Las relaciones entre propiedades topológicas de la densidad electrónica y el potencial electrostático en estos puntos críticos de enlace revela que, mientras algunas propopiedades topológicas presentan una verdadera dependencia exponencial, en el resto de propiedades esta dependencia es sólo aparente.
The phosphate of L-histidinium phosphoric acid (LHP) forms monoclinic crystals with a non-centrosymmetric structure due to the presence of a quiral cation. The structure of these crystals is described by the stacking of histidinium and phosphate with phosphoric acid layers. A complex network of hydrogen bonds, some of them very strong, join the molecules.
The electron density in this material has been experimentally determined from X-ray and neutron diffraction data. For obtaining the electron density, a set of X-ray intensities comprising high order reflections was measured. Along the experiment and in the subsequent data treatment of the X-ray data special care was put in obtaining a high quality dataset. This is necessary for observing the small contribution of the deformation electron density to the experimental intensities. The electron density was obtained after adjusting a pseudoatom model to the experimental intensities, taking as starting point an independent atom model of the electron density which was build from the structures from X-ray high order and neutron data.
The pseudoatom electron density was compared with the results of ab initio calculations on the LHP molecules isolated and with the crystal geometry. In general, a good agreement between pseudoatom and ab inito densities is observed for the topological properties in the bond critical points for all interactions but covalent H-X (X=C, N, O) bonds, where strong discrepancies are observed.
The integration of the charge and the dipolar moment over the atomic volumes, defined from the gradient lines of the electron density, shows important charge transfer between phosphate and phosphoric acid related with the strong hydrogen bonds joining these molecules. There are no large changes in the dipolar moment of the LHP molecules due to the crystal environment, but a significant increase in the phosphate and phosphoric acid dipolar moments is observed.
The analysis of the electrostatic potential, which was calculated from the pseudoatom model in isolated clusters of molecules with the crystal configuration, shows the presence of electrophilic and nucleophilic bands in the phosphate and phosphoric acid layers. In these bands the points to which the molecules of L-histidinium interact with the layer are found, explaining the disposition of these molecules in the crystal.
In order to increase the capability of the electrostatic potential analysis, a program was written for the calculation of the electric field, the detection of the electrostatic potential critical points and the calculation of their topological properties. This program was used for analysing a set of pseudoatom models, including the LHP. The results show the way in which the electric field lines and the electrostatic potential critical points delimit the volume where the influence of the electrophilic and nucleophilic groups extends.
In the topological analysis of the electrostatic potential, a bond critical point between two bonded atoms similar to the one observed in the electron density is observed, being both bond critical points at different positions. The topological properties in this critical point show exponential dependencies with the bond distance similar to the ones observed in the electron density critical points for the hydrogen bonds.
The relationship between the topological properties of the electron density and the electrostatic potential in the bond critical points reveals than, while some topological properties present a true exponential dependency, in the rest of properties this dependency is only seeming.
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Angulo, García Fabiola. "Análisis de la dinámica de convertidores electrónicos de potencia usando PWM basado en promediado cero de la dinámica del error (ZAD)." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2004. http://hdl.handle.net/10803/5941.
Full textAbstract:
En esta tesis se estudia de manera analítica y numérica el comportamiento del convertidor tipo buck cuando es manejado con PWM y el cálculo de ciclo de trabajo se hace obligando a la dinámica de primer orden en el error del sistema a tener promedio cero en cada iteración (ZAD). Esta técnica de manejo del PWM, reportada por primera vez en la literatura en el año 2001, y ampliamente estudiada en la presente tesis, promete llevar al sistema a tener características deseables tales como: frecuencia fija de conmutación, robustez y bajo error de salida; cualidades estas muy importantes en un convertidor. Los principales puntos de análisis en la presente tesis son: determinación del punto de equilibrio de la aplicación de Poincaré del convertidor manejado con PWM y ZAD. Cálculo de la estabilidad de la órbita de período 1 asociada a la aplicación de Poincaré. Este estudio se ha hecho via Exponentes de Lyapunov, Exponentes de Floquet y Multiplicadores característicos. Debido a la presencia inherente de un periodo de atraso en un esquema de PWM con pulso al centro, se incuye para el análisis de estabilidad este caso particular. También se hace un estudio de la transición al caos, basado en la aplicación de Poincaré y se caracterizan de manera analítica las tres primeras bifurcaciones (Flip-colisión de borde-Flip). Se muestra además la conformación del caos a tavés de una aplicación estilo tienda de campaña. Se ha diseñado un controlador para cuando el sistema opera en zona de caos y se ha comparado con la técnica TDAS, mostrando mayor velocidad de respuesta y error más bajo. Por medio de la aplicación de la teoría de promedios se calcula una cota para el error, cuando el sistema opera en zona estable y en estado estacionario, garantizando un bajo error de salida. Finalmente los resultados experimentales corroboran algunos fenómenos no lineales y el límite de la estabilidad.In this thesis the behaviour of the buck converter, driven with PWM and Zero Average Dynamic on error (ZAD) technique is studied in an analytical and numerical form. This technique for evaluating duty cycle in a PWM was reported for the first time in the literature in the year 2001. ZAD is widely studied in this thesis. Its main characteristics are: fixed frequency switching, robustness, and low error in the regulation case. These characteristics are very important in power converters. The main issues of this thesis are: To calculate the equilibrium point associated to the buck converter Poincaré map. To determine the stability of the 1-periodic orbit, based on Lyapunov exponents, Floquet exponents and characteristic multipliers. Also an scheme of PWM with a delay time has been studied finding its stability limit. A study of transition to chaos has been made. It has confirmed analytically that the first bifurcation is flip type, the second bifurcation is corner collision type and third bifurcation is flip type, again. Also a controller for chaos is designed and tested and it has been compared with TDAS technique, showing lower error and very fast response. Applying Average theory, a bound for error in the regulation case and in stationary state has been found. This bound confirms the advantages of the ZAD technique. Finally the analytical and numerical results are confirmed in an experimental form.
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Ramírez, del Barrio Paulina Angélica. "Diseño e implementación de sistema de control para micro-hidráulica plug & play." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/111470.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil ElectricistaNuestro país posee un gran potencial hidráulico para la generación de energía eléctrica constituido por gran variedad de caídas de agua y ríos de pequeños caudales (40 a 60 [l/s]). Sin embargo no existe en el mercado una solución tecnológica que permita su utilización independiente de la características del recurso que se tenga; modo de operación que se desee, sea conectado a la red eléctrica y/o en forma aislada; que sea de utilización simple y posea una interfaz amigable para el usuario final. En adición a lo anterior no se observa en la literatura internacional un esfuerzo por automatizar este tipo de medio de generación, lo que constituye un nicho de desarrollo tecnológico para el país. A modo de mejorar las soluciones existentes de micro-generación ( 1 a 100 [kW]) y resolver el problema anterior, se origina en el Centro de Energía de la Universidad de Chile, la idea de diseñar una máquina inteligente que pueda operar en las condiciones antes mencionadas. Surge la Micro Central Hidráulica (MCH) "Plug & Play". El objetivo de este trabajo de título es diseñar e implementar un sistema de control electrónico automático para esta MCH inteligente de 10 [kW] de potencia, que permita explotar pequeños recursos hidráulicos mediante la aplicación de electrónica para su automatización. Se toma un modelo genérico de MCH y se complementa para obtener una simulación de la planta y de los controladores de frecuencia y tensión en operación en vacío y con carga aislada. Se aprovechan los actuadores de los que se dispone y modifica su accionamiento manual a automático. Se consigue implementar controladores de tipo PI, con cuidado de la sintonización, que muestran que una estrategia de este tipo es suficiente para controlar un generador sincrónico como el de la MCH. Se implementa el control de tensión mediante modificación de corriente de campo a través de un \textit{chopper} y el control de frecuencia a través de resistencias de desahogo, modificando su potencia consumida. Se obtiene como resultado final un prototipo de planta MCH, incluyendo la electrónica que necesita para su operación y la programación del sistema de control. Constituyéndose de esta forma la experiencia adquirida en hardware y software la mayor parte del aprendizaje. A futuro se propone modificar el hardware por componentes superficiales a modo de reducir espacio utilizado. Modificar los actuadores por otros más eficientes. Y como recomendación final se propone reemplazar los actuadores por un equipo de electrónica de potencia que permita que la MCH genere según el recurso hidráulico y el equipo se encargue de adecuar la generación a los valores deseados de tensión y frecuencia.
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González, Morales Luis Gerardo. "Mejora de la eficiencia y de las prestaciones dinámicas en procesadores electrónicos de potencia para pequeños aerogeneradores sincrónicos operando en régimen de velocidad variable." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2011. http://hdl.handle.net/10251/10915.
Full textAbstract:
El presente trabajo muestra el estudio sobre los sistemas de conversión de energía eólica de pequeña y mediana potencia, en el mismo se realiza un análisis del estado del arte en relación a las diferentes topologías existentes, además del modelado de cada uno de los elementos y su efecto sobre la integración con el convertidor de potencia back-to-back. Igualmente se estudia las principales técnicas de estimación de velocidad y posición de rotor sin sensor aplicada a los generadores sincrónicos de imanes permanentes. Además, se demuestra que la técnica del estimador simplificado de Kalman presenta el mejor desempeño en la aplicación en cuestión. También es planteada la estrategia de control, aplicada al convertidor de potencia back-to-back, donde los lazos de control de corriente y tensión son diseñados tomando en cuenta el rendimiento del sistema y las característica dinámica de la turbina eólica, de la misma manera es analizado el control de potencia de salida en el generador mediante la manipulación del par electromecánico ó la velocidad de rotor.
Otro aspecto estudiado en esta tesis, son los diferentes algoritmos de seguimiento de máxima potencia utilizados en estos sistemas, a su vez es propuesto una modificación del clásico algoritmo perturbar y observar, a fin de reducir las variaciones de par asociado al sistema mecánico sin disminuir significativamente el rendimiento.
En relación al convertidor de potencia, es realizado un estudio sobre el efecto de la sincronización entre las señales portadoras de los moduladores PWM de las etapas rectificadora e inversora sobre la corriente en el condensador equivalente de la DC-Link. Se demuestra que es posible disminuir el rizado de corriente si se sincronizan ambas señales portadoras, de manera que se reducen las pérdidas y aumenta la vida útil en los condensadores.
Las técnicas estudiadas son comprobadas de manera experimental, simulando las condiciones ambientales utilizando DSP TMS320F2812 como dispositivo de controlGonzález Morales, LG. (2011). Mejora de la eficiencia y de las prestaciones dinámicas en procesadores electrónicos de potencia para pequeños aerogeneradores sincrónicos operando en régimen de velocidad variable [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10915
Palancia
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Munduate, Tellería Alejandro. "Control robusto basado en modelo de referencia de convertidores multinivel. Aplicación a filtros activos en conexión paralelo para corrección de armónicos en redes eléctricas de media tensión." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2008. http://hdl.handle.net/10251/1942.
Full textAbstract:
En esta Tesis se presentan dos aportaciones novedosas principales. La primera es la propuesta del control Robusto basado en modelo de referencia (RMF) para regular las corrientes de salida y la tensión del Bus DC de un convertidor NPC de tres niveles, trabajando como Filtro Activo Paralelo (FAP) en redes de media tensión. La segunda aportación importante de la tesis es el desarrollo de nuevos modelos de pequeña señal del convertidor NPC-FAP de tres niveles, que permiten diseñar con mayor precisión tanto los reguladores de corriente como los reguladores de tensión de Bus de continua (DC) del convertidor.
Se ha propuesto una metodología de modelado de convertidores trifásicos en el sistema de referencia síncrono dq0, y se han desarrollado los modelos de pequeña y gran señal del convertidor NPC de tres niveles, para una aplicación de filtro activo paralelo a tres hilos. Se han obtenido las funciones de transferencia necesarias para el control lineal del convertidor, deduciendo las funciones de transferencia necesarias para el control de la corriente inyectada por el filtro y de la tensión de Bus DC del convertidor.
Se ha realizado un estudio de nuevas alternativas para el control de las corrientes del FAP y de la tensión del Bus DC. Tras analizar el control convencional PI, se propone un nuevo control robusto RMF, aplicando ambos controles tanto a la regulación de armónicos de corriente como al control de la tensión de Bus DC. Se analiza también un "controlador resonante" basado en Integradores Generalizados (PIS) aplicado al control de corriente del convertidor. En todos los casos se desarrolla una metodología de diseño de los controladores, tanto en tiempo continuo como en tiempo discreto, y se lleva a cabo un análisis comparativo entre los distintos reguladores propuestos, tanto de corriente como de tensión. Se llega a la conclusión de que la mejor opción para el lazo de corriente es el controlador PIS, mientras que el controlador RMF es el óptimo para el lazoMunduate Tellería, A. (2007). Control robusto basado en modelo de referencia de convertidores multinivel. Aplicación a filtros activos en conexión paralelo para corrección de armónicos en redes eléctricas de media tensión [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1942
Palancia
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Quezada, Novoa Andrés Alberto. "Diseño e implementación de inversor fotovoltaico de bajo costo." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/112523.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil ElectricistaEl presente trabajo aborda los conceptos básicos, sobre electrónica, semiconductores de potencia, controladores digitales de señales y software de simulación en electrónica de potencia, para lograr diseñar y construir un inversor MPPT fotovoltaico de 2kW de potencia nominal que sirva como base para desarrollos en esta área. Se presenta una introducción al tema, los objetivos de la memoria y una breve descripción del estado del arte, conocimientos necesarios para desarrollar un equipo de estas características. En función de estos antecedentes se presenta el diseño y simulación de la primera etapa de conversión, correspondiente al módulo Boost, utilizado para realizar un seguimiento de máxima potencia al sistema fotovoltaico. A continuación, se muestra la segunda etapa de conversión, de corriente continua a alterna, mediante un puente inversor completo. Se diseñan los sensores a utilizar, que son de voltaje DC, voltaje AC, corriente y temperatura. Se presenta el diseño de las etapas necesarias de control realimentado, que se programan en un microcontrolador. Esta etapa incluye la determinación de la tensión de máxima transferencia, se sincroniza el inversor con la red y se limita el trabajo del equipo dentro de rangos seguros de operación. Con el software PSim, se simula cada etapa de conversión de potencia, lo que permite realizar un diseño rápido y seguro. Se logra probar los ciclos de control diseñados para el sistema y ver el tipo de comportamiento ante perturbaciones. Se presenta en detalle la fase de construcción de cada uno de los módulos diseñados, reportando los planos, dispositivos y elementos de integración. Se realizan pruebas de potencia para el módulo Boost y el Inversor, ajustando los sensores. Por último se realizan pruebas de control realimentado como seguidor de tensión y seguidor de fase. Se finaliza con los resultados de las características relevantes del equipo, como lo son la eficiencia (80%) y costo de construcción estimado ($1466 US), para luego realizar un análisis de recuperación del capital en base a la energía generada. Como trabajo futuro se requiere de las pruebas de inyección de potencia a la red y de transferencia de máxima potencia conectando un panel fotovoltaico como fuente primaria de energía.
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Caballero, Puig Marc. "De la superfície d'energia potencial a la reactivitat química." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2013. http://hdl.handle.net/10803/131323.
Full textAbstract:
Aquesta tesi doctoral tracta diversos àmbits de la química enfocats des de la perspectiva teòrica, sense perjudici de la referència experimental a la que es fa referència quan és possible.
L'enfocament generalitzat parteix d'una consideració sobre quin és el paper de la ciència a la societat actual i què s'espera de cada disciplina científica, així com una petita reflexió sobre quina ha de ser la seva interacció amb la resta de les àrees del coneixement.
Com a contribució al camp de l'estructura electrònica, es proposa una comparació entre els mètodes basats en la funció d'ona i els mètodes basats en la teoria del funcional de la densitat. Aquest capítol inclou també un resum dels mètodes que a judici de l'autor són els més populars per al càlcul de solucions estacionàries de l'equació de Schrödinger.
En el camp de la teoria del camí de reacció, es culmina la fonamentació matemàtica d'un seguit de tipus de camí de reacció (la coordenada de reacció intrínseca, els gradients extremals i les trajectòries newtonianes) que s'havia iniciat uns anys enrere al grup. També es parla de l'aplicació sobre sistemes químics dels gradients extremals i les trajectòries newtonianes. És destacable també la proposta del camí de reacció batejat com a dinàmica de l'ascens gradual que resulta com a prometedor com a localitzador de punts estacionaris a les superfícies d'energia potencial.
En el capítol de dinàmica s'explora la utilització de hamiltonians de sistema – bany com a mitjà per a analitzar la possibilitat d'emprar radiació de terahertz per a iniciar reaccions tèrmiques. Destaca l'us del hamiltonià quàntic del camí de reacció en un estudi de reactivitat de clústers d'aigües i radicals hidroxil. A més, es realitza la proposta d'un nou mètode de binning, el BPPOC (binning per projecció de paquets d'ona clàssics) que pensem que pot arribar a oferir molt bones aproximacions a distribucions de naturalesa quàntica fins i tot millorant el cost computacional dels mètodes de binning presents avui dia a la bibliografia.In this thesis several aspects of theoretical chemistry are treated. Nonetheless, the aid of experimental results is always seeked. In the electronic structure chapter, several methodologies are reviewed. The focus of the chapter is on the comparison between wavefunction methods and density functional theory. Their mathematical structure is analyzed by means of the Löwdin partition technique and relevant results are highlighted. Furthermore, some high level calculations are included in order to particularize the theoretical discussion. In the field of the reaction path theory, the variational and mathematical basis of the Intrinsic Reaction Coordinate, Newton Path and Gradient Extremals are completed. Moreover, new applications for the Gradient Extremals and Newton Path are proposed, such as conical intersections location. A new reaction path is described, namely, the Gentlest Ascent Dynamics, and its utility as stationary points finder is tested within three different analytical potential energy surfaces. In the dynamics framework, we propose the theoretical study of the activation of thermal reactions by means of the terahertz radiation; we use a bath – system hamiltonian in order to model the interactions with harmonic oscillators and carry out quantum dynamic calculations using the MCTDH package. We also review some results of the Quantum Reaction Path Hamiltonian. Finally, some results for a new type of binning, the Binning by Projection of Classical Wavepackets, are described.
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Torres, Rojas Juana. "Estudio espectroscópico de los productos resultantes de las reacciones en un plasma de baja temperatura." Tesis de doctorado, Universidad Autónoma del Estado de México, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11799/65753.
Full textAbstract:
La espectroscopia estudia la interacción entre la radiación y la materia. Se ocupa por tanto del estudio de los espectros: la forma de obtenerlos, medirlos y su aplicación.
Actualmente estos estudios tienen importantes aplicaciones en la investigación y en la industria, por ejemplo: descomposición de gases, creación de nanopartículas, implantación de iones, deposición de partículas en películas delgadas, entre otros.
Este trabajo identifica mediante espectroscopia óptica de emisión los productos resultantes de las reacciones en un plasma de baja temperatura.Al COMECyT, por la beca escolar durante la estancia en el programa de posgrado.
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Leiva, Esteban Andrés Eduardo. "Diseño y simulación de un filtro activo de potencia para mitigar señales armónicas de corriente en una red de distribución de 2 kVA." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12404/17946.
Full textAbstract:
Debido al incremento de equipos electrónicos conectados en las redes de distribución
eléctrica como por ejemplo las computadoras, cargadores, fuentes de alimentación
conmutadas, rectificadores, inversores, entre otras, indirectamente se ha generado la
presencia y proliferación de señales armónicas en estas redes debido a su forma de
alimentación no lineal, ocasionando el empobrecimiento de la calidad de energía
eléctrica de las redes de distribución donde se encuentran conectados. Como
consecuencia de ello, se produce un mayor consumo energético, mal funcionamiento
de los equipos conectados en la misma red y en el peor de los casos su inoperatividad.
Es por ello, que se ha generado la necesidad de proponer soluciones para revertir dicha
problemática. En el presente trabajo de tesis se propone el diseño de un filtro activo de
potencia trifásico para mitigar señales armónicas de corriente, basándonos en teorías
innovadoras, como la teoría de potencia reactiva instantánea para la obtención de las
señales de referencia y la modulación por ancho de pulso vector espacial para la
generación de las corrientes de compensación que se inyectarán a la red de distribución
para mitigar las señales armónicas presentes.
Se considera para el diseño propuesto una potencia máxima de mitigación de 2 KVA
y que cumpla con la normativa europea IEC 61000 3-2, la cual se enfoca en los
porcentajes de cumplimiento de distorsión armónica de voltajes y corrientes para un
consumo de corriente menor a dieciséis amperios del sistema de distribución.
Se utiliza el software MATLAB & SIMULINK para la simulación y verificación del
diseño propuesto basado en una red de distribución con cargas trifásicas lineales
desbalanceadas y no lineales.
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Pérez, Aguilar Henoc. "En los límites del potencial de reducción en disolución: aniones radicales y dianiones de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs)." Doctoral thesis, Universidad de Alicante, 2010. http://hdl.handle.net/10045/20060.
Full textAbstract:
En la presente Memoria se describen unas nuevas aplicaciones sintéticas de los dianiones de HAPs, los cuales reaccionan como nucleófilos de alquilo, a pesar de ser generalmente considerados como agentes de transferencia electrónica. Esta metodología complementa la actual alquilación reductora de arenos policíclicos con metales en amoniaco (reducción de Birch), obteniendo una nueva serie de regioisómeros. Estudio de la reacción de alquilación de HAPs-2 con fluoruros de alquilo primarios, secundarios y terciarios. Se llevó a cabo un estudio con sonda de radicales para la reacción entre fluoruros de alquilo primarios y dianiones de HAP. Se tomó como sustrato de partida el fluorometilciclopropano, generando resultados que nos indicaron que el mecanismo de reacción no se producía vía generación de radicales, ya que no se observaron productos de reacción reordenados, se estudió el curso estereoquímico de la reacción con la preparación de fluoruros de alquilo primarios marcados isotopicamente y diastereoméricamente puros. Los resultados del producto de alquilación mostraron una completa inversión de la configuración, por lo que se puede decir que el mecanismo de reacción entre fluoruros de alquilo primarios y dianiones de HAPs transcurre a través de una sustitución nucleofílica con inversión de la configuración (SN2). Para los fluoruros de alquilo primarios, se realizó el mismo estudio para los fluoruros de alquilo secundarios, preparando fluoruros de alquilo diastereomericamente puros, se observó que el producto de alquilación con inversión de la configuración. Se puede decir que los fluoruos de alquilo secundarios reaccionan a través de una reacción de sustitución nucleófila con inversión de la configuración (SN2). Cuando se llevó a cabo el estudio con fluoruros de alquilo terciarios se observó una fuerte competencia entre la transferencia electrónica y la generación de los productos de alquilación. Se intentó realizar un estudio cinético con el 6-fluoro-6-metil-1-hepteno sin obtener resultados concluyentes al respecto. Todos los resultados obtenidos poseen la misma tendencia lo cuál sugiere que el mecanismo de reacción transcurre a través de la transferencia electrónica, y posterior acoplamiento de radicales. Tetrafenilenos quirales como agentes de transferencia electrónica. Se sintetizó el (+/-)-2,7,10,14-tetra-terc-butiltetrafenileno con un buen rendimiento. Se realizó el análisis de su estructura mediante difracción de rayos X. Posteriormente, se estudió su reactividad como agente de transferencia electrónica. También se preparó el (-)-2,7,10,14-tetra-terc-butiltetrafenileno y se estudió su reactividad como agente de transferencia enantioselectiva obteniéndose resultados muy prometedores con sustratos del tipo de B-cloroeter.
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Salas, Puente Robert Antonio. "Gestión eficiente de los convertidores de potencia conectados al bus DC de una Microrred híbrida de generación distribuida." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2019. http://hdl.handle.net/10251/118658.
Full textAbstract:
[ES] Dos aspectos críticos en la operación de una microrred son las estrategias de control y gestión de potencia implementadas, las cuales son esenciales para proporcionar su buen funcionamiento. La aplicación adecuada de dichas estrategias permite compensar los desequilibrios de potencia causados por la discontinuidad de la generación y de la demanda de energía en las microrredes. En este sentido, el objetivo global de estas estrategias de gestión es equilibrar adecuadamente el flujo de potencia en la microrred, mediante la aplicación de diferentes algoritmos que permiten cumplir con los criterios de estabilidad, protección, balance de potencia, transiciones, sincronización con la red y gestión adecuada de la microrred. En el caso de microrredes de pequeña escala de potencia con bajo número de generadores y sistemas de almacenamiento distribuidos, las estrategias de control centralizado ofrecen un alto nivel de flexibilidad para lograr funcionalidades avanzadas en la microrred y una adecuada distribución de la potencia entre los convertidores que la conforman. Esta tesis se ha enmarcado en el contexto de algoritmos de gestión centralizada de potencia de una microrred de generación distribuida en modo conectado a red. Los algoritmos presentados se pueden aplicar a los convertidores de potencia conectados al bus DC de una microrred AC/DC híbrida o en una microrred de DC, donde el despacho de potencia es observado y gestionado por un controlador central. Este último adquiere datos del sistema mediante una infraestructura de comunicaciones y estima la potencia que gestionará cada uno de los convertidores de potencia, sistemas de almacenamiento y cargas en funcionamiento.
En este estudio se muestra la validación experimental de las estrategias de gestión aplicadas en la microrred desde el enfoque del comportamiento de los convertidores de potencia, de las baterías y las cargas ante dicha gestión. Se verifica la estabilidad de la microrred sometiendo a los convertidores a diferentes escenarios de funcionamiento. Estos escenarios pueden ser fluctuaciones en la irradiación, la demanda, el estado de carga de las baterías, los límites máximos de exportación/importación de potencia desde/hacia la microrred hacia/desde la red principal y de la tarifa eléctrica. Adicionalmente, se propone un sistema de almacenamiento de energía en baterías encargado de mantener el equilibrio de potencia en el bus de DC de la microrred que permite aprovechar las fuentes de generación renovables presentes en la microrred y maximizar el tiempo de servicio de las baterías mediante la aplicación de un algoritmo de carga de las baterías. Este último se ajusta al procedimiento de carga especificado por el fabricante, estableciendo las tasas de carga en función de los escenarios en que la microrred se encuentre. El procedimiento de carga en las baterías es fundamental para garantizar las condiciones adecuadas de operación de las mismas, ya que toman en consideración los parámetros establecidos por el fabricante, como son: tasas de carga/descarga, tensión máxima de carga, temperaturas de operación, etc.[CAT] Dos dels aspectes crítics en l'operació d'una micro-xarxa són les estratègies de control i gestió de potència implementades, les quals són essencials per proporcionar el seu bon funcionament. L'aplicació adequada de dites estratègies permet compensar els desequilibris de potència causats per la discontinuïtat de la generació i demanda d'energia en les micro-xarxes. En aquest sentit, l'objectiu global de les nomenades estratègies de gestió és equilibrar adequadament el flux de potència en la micro-xarxa mitjançant l'aplicació de diferents algoritmes que permeten complir amb els criteris d'estabilitat, protecció, balanç de potència, transicions, sincronització amb la xarxa i gestió adequada de la micro-xarxa. En el cas de micro-xarxes de potència a petita escala i amb baix nombre de generadors i sistemes d'emmagatzematge distribuïts, les estratègies de control centralitzades ofereixen un alt nivell de flexibilitat per aconseguir funcionalitats avançades en la micro-xarxa i una adequada distribució de la potència entre els convertidors que la conformen. Aquesta tesi s'ha emmarcat al context d'algoritmes de gestió centralitzada de potència d'una micro-xarxa de generació distribuïda en mode de connexió a xarxa. Els algoritmes presentats es poden aplicar als convertidors de potència connectats al bus DC d'una micro-xarxa AC/DC hibrida o en una micro-xarxa de DC, on el despatx de potència és observat i gestionat per un controlador central. Aquest últim adquireix dades del sistema mitjançant una infraestructura de comunicacions i estima la potència que gestionarà cadascun dels convertidors de potència, sistemes d'emmagatzematge i càrregues en funcionament. En aquest estudi es mostren la validació experimental de les estratègies de gestió aplicades en la micro-xarxa des d'un enfocament dels convertidors de potència, de les bateries i les càrregues davant d'aquesta gestió. Es verifica l'estabilitat de la micro-xarxa exposant als convertidors a diferents escenaris de funcionament. Aquest escenaris poden ser fluctuants en la irradiació, la demanda, l'estat de càrrega de les bateries, els límits màxims d'exportació/importació de potència des de/cap a la micro-xarxa cap a/des de la xarxa principal i de la tarifa elèctrica. Addicionalment, es proposa un sistema d'emmagatzematge d'energia en bateries encarregats de mantindre l'equilibri de potència al bus DC de la micro-xarxa i que permet aprofitar les fonts de generació renovables presents en la micro-xarxa i maximitzar el temps de servei de les bateries mitjançant l'aplicació d'un algoritme de càrrega de bateries. Aquest últim s'ajusta al procediment de càrrega especificat pel fabricant, establint les taxes de càrrega en funció dels escenaris en que la micro-xarxa es trobe. El procediment de càrrega a les bateries es fonamental per garantir les condicions adequades d'operació de les mateixes, ja que prenen en consideració els paràmetres establerts pel fabricant, com ara són: taxes de càrrega/descàrrega, tensió màxima de càrrega, temperatures d'operació, etc.
[EN] Two critical aspects in microgrids operation are the control and power management strategies, which are essential for their efficient operation. The adequate application of these strategies allows compensating the power imbalance caused by the discontinuity in the energy generation or changes in the power demand of the microgrid. In this sense, the overall objective of these power management strategies is to keep the power balance between the generation and the demand in the microgrid through the application of different algorithms that fulfill the criteria of stability, protection, smooth transitions and synchronization with the main grid. In the case of small-scale microgrids with a low number of distributed generators and energy storage systems, the centralized control strategies offer a higher level of flexibility to achieve advanced features in the microgrid and for the suitable power sharing between the converters that compose it. This thesis has been focused on centralized power management algorithms of a microgrid working in grid connected mode. These algorithms can be applied to the power converters connected to the DC bus of both hybrid AC/DC and DC microgrids, where the power dispatch is controlled by a central controller which acquires system data through a communication infrastructure and sets the power to be managed by each of the converters under operation. In this thesis, the experimental validation of the power management strategies of the microgrid is presented, from the point of view of the behavior of the power converters, batteries and loads. It is provided with a realistic evaluation under different microgrid operation scenarios. These scenarios were sudden changes of the irradiation, load, state of charge, the maximum power to be exported/imported from/to the microgrid to/from the grid, and the electricity tariff. Additionally, it is proposed a battery energy storage system that keeps the power balance at the DC bus of the microgrid, taking advantage from the renewable energy sources and adjusting the battery energy storage through a suitable charging procedure specified by the manufacturer. The proposed procedure changes the charging parameters of the batteries depending on the microgrid states. Its goal is to extend the service time of batteries and to allow proper energy management in the system.
Salas Puente, RA. (2019). Gestión eficiente de los convertidores de potencia conectados al bus DC de una Microrred híbrida de generación distribuida [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/118658
TESIS
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García, Martínez Yamila. "Ab-initio molecular electronics within mean-field methods." Doctoral thesis, 2007. http://hdl.handle.net/10045/11017.
Full text
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Luz, Ricardo José Barata da. "Estudo de osciladores optoelectrónicos baseados em díodos de efeito de túnel ressonante." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10400.1/3358.
Full textAbstract:
Dissertação de mest., Engenharia de Eletrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2012Neste trabalho investigou-se o comportamento de osciladores optoelectrónicos baseados na integração de díodos de efeito de túnel ressonante com laser de díodo. Estes circuitos osciladores optoelectrónicos tiram partido da região de resistência diferencial negativa da característica corrente-tensão do díodo de efeito de túnel ressonante (RTD, “resonant tunneling diode”). O díodo (de efeito de) túnel ressonante (RTD) é um díodo unipolar cuja zona ativa compreende uma estrutura de dupla barreira de potencial capaz de apresentar uma região de resistência diferencial negativa numa elevada largura de banda (desde de DC até alguns terahertz). Quando polarizado nesta região induz no circuito oscilações elétricas cuja frequência é determinada pela capacidade intrínseca do RTD e pela indutância equivalente do circuito. Quando combinados com dispositivos optoelectrónicos, o RTD adiciona novas funcionalidades aos circuitos optoelectrónicos que permitem obter a simplificação das soluções atualmente existentes. Um exemplo marcante é o oscilador optoelectrónico controlado por tensão obtido por integração de um RTD, com capacidade de foto-deteção, com um laser de díodo, com entradas e saídas elétricas e óticas, adiante designado circuito RTD-PD-LD. Este trabalho centrou-se em estudos de simulação, usando o Matlab, de circuitos osciladores optoelectrónicos controlados por tensão tendo em vista o seu potencial de aplicação em sistemas de comunicação do tipo rádio sobre fibra: investigou-se a influência dos parâmetros mais relevantes dos circuitos nos sinais elétricos e óticos gerados pelo oscilador, a resposta dos osciladores a perturbações (elétricas e óticas) externas, e o funcionamento dos osciladores nos modos de re-injeção ótica, usando uma ou duas fibras óticas, e/ou re-injeção elétrica. Os resultados computacionais obtidos permitem concluir que os circuitos em consideração apresentam elevado potencial para servir como osciladores optoelectrónicos em sistemas de comunicação nomeadamente nos sistemas de rádio sobre fibra atuando como interfaces eletro-óticas para redes de acesso picocelulares.
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"Análisis de la dinámica de convertidores electrónicos de potencia usando PWM basado en promediado cero de la dinámica del error (ZAD)." Universitat Politècnica de Catalunya, 2004. http://www.tesisenxarxa.net/TDX-0727104-095928/.
Full text
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Pereira, Filipa Gomes. "Impacts of electronic invoicing in the portuguese healthcare sector: potential savings on accounts payable." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10071/15176.
Full textAbstract:
The manual processes for exchanging commercial and financial documents between an entity
and its suppliers create inefficiencies in the supply chain. However, there are electronic
solutions able to eliminate errors and decrease the costs in accounting departments.
This work aims to study the potential savings of migrating from manual to electronic invoicing
process in accounts payable operations, on the Portuguese healthcare system. Besides invoices,
other commercial documents are taking into account during this process: purchase orders and
transport guides. There are considered three suppliers’ types: medicines and medical devices,
utilities and services. The study includes seven healthcare entities belonging to Portuguese
Health Service (Centro Hospitalar de Lisboa Central, Centro Hospitalar de Lisboa Norte,
Centro Hospitalar de Lisboa Ocidental, Centro Hospitalar do Porto, Hospital Professor Doutor
Fernando Fonseca, Centro Hospitalar de Trás-os-Montes e Alto Douto) and two service
providers (Indra and Saphety). Data was collected by two different questionnaires, sent by
electronic mail to each entity.
In order to migrate to an electronic process for receiving invoices, it is needed an Electronic
Data Interchange technology. The results show that the Ministry of Health is able to save around
€2,435,249, considering the seven entities, in the first year of implementation. In a horizon of
three years, the potential savings are €8,435,249. In addition, the usage of electronic data
interchange allows the Ministry of Health to use a business intelligence technology and create
policies with a higher degree of accuracy.O processo manual de troca de documentos comerciais e financeiros, entre empresas e os seus fornecedores, cria ineficiências na cadeia de abastecimento. No entanto, existem soluções eletrónicas capazes de eliminar erros e diminuir custos nos departamentos de contabilidade. Este trabalho tem como objetivo o estudo da potencial poupança originada pela migração do sistema de faturação manual para o eletrónico, nas contas a pagar do sistema de saúde português. Além das faturas, são tidos em conta outros documentos comerciais: as ordens de encomenda e as guias de transporte. São considerados três tipos de fornecedores: medicamentos e dispositivos médicos, utilities e serviços. O estudo inclui sete entidades de saúde pertencentes ao Sistema Nacional de Saúde (Centro Hospitalar de Lisboa Central, Centro Hospitalar de Lisboa Norte, Centro Hospitalar de Lisboa Ocidental, Centro Hospitalar do Porto, Hospital Professor Doutor Fernando Fonseca, Centro Hospitalar de Trás-os-Montes e Alto Douto) e dois prestadores de serviços (Indra e Saphety). Os dados foram recolhidos através de dois questionários diferentes, enviados, por correio eletrónico, para cada entidade. De forma a migrar para um processo eletrónico na receção de faturas, é necessária a tecnologia electronic data interchange. Os resultados mostram que o Ministério da Saúde é capaz de poupar cerca de 2.435.249€, considerando as sete entidades, no primeiro ano de implementação. Num horizonte de três anos, as potenciais poupanças são 8.435.249€. Para além disso, a utilização de electronic data interchange permite ao Ministério da Saúde o uso da tecnologia business intelligence e criar políticas com maior grau de precisão.
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Borrego, Tiago Alves. "Tecnologia Blockchain - Potencial de Aplicação no âmbito dos Processos de Negócio das Cadeias de Abastecimento." Master's thesis, 2019. https://hdl.handle.net/10216/123225.
Full textAbstract:
A gestão de processos de negócio (BPM) preocupa-se maioritariamente com o design, a execução, a monitorização e o aprimoramento dos processos de negócios. Os sistemas que suportam a promulgação e a execução de processos têm e são extensivamente utilizados pelas empresas para otimizar e automatizar os processos intraorganizacionais. No entanto, para processos interorganizacionais os desafios da conceção conjunta e da falta de confiança mútua dificultam uma maior aceitação.A tecnologia emergente de Blockchain tem o potencial de mudar drasticamente o ambiente no qual os processos interorganizacionais são capazes de operar uma vez que os blockchains oferecem uma maneira confiável de executar processos, mesmo numa rede sem qualquer confiança mútua entre os nós. Os principais aspetos são algoritmos específicos que levam ao consenso entre os nós e mecanismos de mercado que motivam os nós a progredirem na rede. Por meio destes recursos, essa tecnologia tem o potencial de mudar o discurso na pesquisa de BPM sobre como os sistemas podem permitir a promulgação, a execução, a monitorização ou a melhoria do processo de negócio dentro ou entre as redes de negócios.Esta dissertação terá como objetivo geral compreender e analisar os casos de uso e o possível potencial da aplicação da tecnologia blockchain nos diversos processos de negócios bem como nosdiferentes setores de mercado.Os objetivos mais restritos passam por compreender e estruturar o conhecimento no domínio da tecnologia blockchain, as principais características da tecnologia, explorar usos possíveis e, ao conhecer suas características, encontrar problemas nas indústrias existentes e justificar o uso da tecnologia para resolvê-los.Ler e analisar a literatura sobre o tema em questão resultou nas seguintes questões de pesquisa que tentarão ser também respondidas são longo da dissertação:* A tecnologia blockchain ou qualquer um dos seus recursos inerentes pode ajudar a resolver problemas reais que afetam as indústrias e a vida das pessoas comuns?* Se sim, de que maneira e/ou em que tipos de processos?
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Pinto, Marta Diogo Torgal. "Exploring the potential of DRT for elderly urban mobility using big data." Dissertação, 2020. https://hdl.handle.net/10216/126884.
Full text
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Pinto, Marta Diogo Torgal. "Exploring the potential of DRT for elderly urban mobility using big data." Master's thesis, 2020. https://hdl.handle.net/10216/126884.
Full text
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Torres, Alcídio. "Poder local: como potenciar a participação dos cidadãos na vida do município de Montijo." Master's thesis, 2009. http://hdl.handle.net/10071/1886.
Full textAbstract:
As exigências de democratização da sociedade colocam à Administração Local a necessidade de
aprofundar a participação dos cidadãos nas decisões políticas, de forma a poderem influenciar
mais de perto os processos e as decisões que lhes dizem respeito, em particular os relativos à
esfera político-administrativa.
Todavia, os cidadãos/munícipes não se mobilizam por simples apelos à participação
política, uma vez que a mobilização social é um processo vasto e complexo, de mudanças que
criam as necessárias condições prévias à participação.
Neste sentido, um melhor funcionamento da Administração Pública e uma possível
mudança do comportamento dos cidadãos face ao poder político não podem ser desligados
da implementação de estruturas de inserção dos cidadãos na coisa pública. Partindo destas
premissas, pretende-se estruturar um projecto de maior participação dos cidadãos/munícipes e
dos funcionários na vida autárquica, melhorando o seu envolvimento nas acções do município
e nas próprias eleições autárquicas, bem como na política de comunicação municipal, com
especial ênfase para o Governo Electrónico Local.
É neste contexto que se destaca um conjunto de medidas tendentes a potenciar a participação
dos munícipes, quer no âmbito da utilização das novas tecnologias, quer na identificação do
município como actor da governança na implementação de políticas públicas.Society’s democratization demands put the Local Administration in need for enhancing the citizens’ participation in political decisions, so that they can influence their concerning processes and decisions in a closer way, in particular the ones relative to the political-administrative sphere. However, the citizens/municipal-inhabitants do not mobilize for simple calls to the political participation, given that the social mobilization is a wide and complex process, of changes that create previous conditions to the participation. In this way, a better run of the Public Administration and a possible change of citizens’ behaviour in view of the political power cannot be shutdown from the implementation of citizens’ insertion structures on public affairs. Starting from these premises, we pretend to structure a project of larger participation from the citizens/municipal-inhabitants and from the autarchic life, improving their involvement in municipal actions and the next autarchic elections, as well as in the municipal communication politic, with special emphasis to the Local Electronic Government. It is in this context that it stands out a set of decisions tending to strengthen the participation of the municipal-inhabitants, whether in the ambit of the new technologies, or in the identification of the community as an actor of leadership in the implementation of public politics.
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Roxo, Hugo Miguel Ribeiro. "Potencial do jogo minecraft como ferramenta para a aprendizagem no 1º ciclo do ensino básico." Master's thesis, 2020. http://hdl.handle.net/10451/47798.
Full textAbstract:
Trabalho de Projeto de Mestrado, Educação (Especialidade em Educação e Tecnologias Digitais), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2021As gerações matriculadas atualmente nas escolas nasceram numa Era, na qual o desenvolvimento e a utilização das novas tecnologias se encontram no seu auge. O conceito da Gamificação faz parte do dia-a-dia destes alunos que cresceram tendo acesso à informação, a aplicações e a consolas. Contudo, as escolas que eles frequentam continuam a ensinar através de métodos tradicionais do século passado, o que dificulta a aprendizagem e desmotiva os alunos. Um pouco por todo o mundo, os docentes têm vindo a pesquisar cenários de jogos e métodos para adaptarem as práticas do ensino às exigências dos nativos digitais. Uma das alternativas para os que procuram novas formas de ensinar é a utilização de metodologias inovadoras, como por exemplo, as que se baseiam em jogos (Game-based Learning). Desta forma, a Gamificação e o Game-based learning tornaram-se conceitos relevantes no cenário atual de aprendizagem, oferecendo experiências envolventes e mantendo os alunos mais focados de forma a melhorar o seu desempenho. O Minecraft destaca-se, por entre as muitas opções de jogos que o mercado oferece, para os que procuram aplicar estas novas metodologias de ensino. Este jogo de mundo aberto, lançado oficialmente em 2011, promove a criatividade, colaboração e resolução de problemas num ambiente imersivo, o qual oferece uma grande quantidade de recursos para simular situações da vida real. Inspirado por estas infinitas possibilidades de ensino através do Minecarft, este projeto tem como objetivo desenvolver um curso de formação para professores sobre a utilização do Minecraft para efeitos de aprendizagem, em particular no 1.º Ciclo do Ensino Básico. A metodologia utilizada para estruturar o curso baseia-se no modelo ADDIE que é considerado um processo sistemático consistente e fiável no desenvolvimento de programas educativos e profissionais. Paralelamente, através da revisão da literatura procurou-se perceber como é que a metodologia Game-based Learning pode contribuir para a aprendizagem, que características e aplicabilidades do jogo Minecraft podem ser exploradas no ensino-aprendizagem e quais são as vantagens e os obstáculos na implementação de um curso usando o Minecraft como ferramenta de aprendizagem. O produto final deste projeto apresenta a estrutura de um curso, para professores, de iniciação à utilização de Minecraft em contexto educativo, em particular no 1.º Ciclo do Ensino Básico. Este curso poderá posteriormente ser alvo de acreditação, como oficina de formação, junto do Conselho Científico-pedagógico da Formação Contínua.
The generations currently enrolled in schools were born in an Era, in which the development and use of new technologies are at their peak. The concept of gamification is part of the daily lives of these students who grew up with access to information, applications, and consoles. However, the schools they attend continue to teach using traditional methods developed last century, which makes learning hard and discourages students. Teachers all over the world have been researching game scenarios and methods to adapt teaching practices to the demands of digital natives. One of the alternatives for those looking for new ways to teach is the use of innovative methodologies, such as those based on games (Game-based Learning). As a result, gamification and Game-based learning became important concepts in the current learning scenario, offering engaging experiences, and keeping students more focused, improving their performance. Minecraft stands out among the many game options that the market offers for those looking to apply these new teaching methodologies. This open-world game, launched in 2011, promotes creativity, collaboration, and problem-solving in an immersive environment, which offers a lot of resources to simulate real-life situations. Inspired by these infinite teaching possibilities through Minecraft, this project aims the development of a training course for teachers, using Minecraft for learning purposes, particularly in the 1st cycle of basic education. The methodology used to structure the course is based on the ADDIE model, which is considered a consistent and reliable systematic process in the development of educational and professional programs. At the same time, through the literature review, we tried to understand how the Game-based Learning methodology can contribute to learning, what characteristics and applicability of this game can be explored in teaching-learning and what are the advantages and obstacles in the implementation of a course using Minecraft as a learning tool. The final product of this project presents the structure of a course for teachers, to initiate the use of Minecraft in an educational context, particularly in the 1st cycle of basic education. This course may later be subject to accreditation, as a training workshop, with the Scientific-Pedagogical Council for Continuing Education.