Archivo para noviembre, 2010


La microgrid simulada cuenta con su fuente de almacenamiento de energía, planteado que fueran baterías. Podrán observar aca la corriente y potencia de carga y de descarga de las baterías, así como la energía acumulada en las mismas, la cual depende mucho de la generación de las fuentes renovables, y que cuando falte, las baterías suplen a la red, es por ello que se observa, crecientes y decrecientes en la grafica que corresponde a “de.”

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Otro de los resultados de esta simulación de microgrid, es la central eólica. Acá está los resultados de una turbina. Se puede observar la corriente que sale del generador, la potencia eléctrica generada, además la energía que va produciendo y los obligados coeficientes de potencia y ángulo de ataque a lo largo del período de simulación que cubre un día, ajá, 24 horas. Verán que el cp varía, no es constante.


Hola que tal, acá les tengo los resultados de la central solar fotovoltaica de una microgrid modelada en Matlab/Simulink. Se puede observar la corriente generada, la potencia y la energía producida por la central solar fotovoltaica.


Hola, haciendo las revisiones últimas de bibliografía, andamos rebuscando todas las carpetas. Acá hay una foto que me tomó mi amigo Carlos Olivares en mi estaciòn de trabajo en el Centro de Tecnologìas de la Informaciòn y Comunicaciones (CTIC) [www.ctic.uni.edu.pe] de la Universidad Nacional de Ingeniería (www.uni.edu.pe) en Lima – PERU. La foto es de algún tiempo atrás pero no ha cambiado mucho el ambiente.


Presento los tres resultados mas importantes del modelo anterior: potencia de salida de la turbina, coeficiente de potencia y angulo de ataque. 

La turbina tiene una velocidad de arranque de 3 m/s. Cuando llega a su potencia nominal, el ángulo de ataque es modificado para mantener la potencia de salida en la capacidad nominal.

El software determina el ángulo de ataque necesario para mantener la potencia de salida en el valor nominal.


Por fin ya termine un modelo completo de aerogenerador con regulación de ángulo de ataque. Sinceramente que ha sido un trabajo bastante arduo, pero que al final es gratificante. Mi modelo se adapta bien a cualquier altura sobre el nivel del mar. También puedo regular la potencia nominal de aerogenerador, me da diversos resultados de como va cambiando el cp y el ángulo de ataque para poder mantener la potencia nominal del generador. Tengo también como dato de entrada el voltaje de la red que alimenta, que por lo general, están conectados varios generadores de electricidad de diferente fuente de energía. Este parámetro (voltaje de microgrid) se asume que ha sido medido y constantemente se reporta al control para hacer el cálculo respectivo de corriente, potencia y energía. Y funciona con datos reales…

Lo que hay dentro de la caja ya saben que no es información disponible en internet, pero si lo pueden ver el día que sustente mi tesis de maestría en Física en la Universidad Nacional de ingeniería en Lima PERU www.uni.edu.pe .

Algo más, sirve para el diseño de aerogeneradores, muchos criterios he aprendido en estos avatares de prueba y error, corrección de cálculos y modelamiento.

Matlab /Simulink es una muy buena herramienta..


Se muestra aca un simple diagrama de control y corrección de error. La salida se planteo que sea 25 y el programa permite tanto sumar o restar segun corresponda para mantener el valor. Hecho en Simulink, simple, pero puede servir para quienes se inician en teoria de control.


En los estudios hechos encontre muchas figuras de PWM con un comportamiento lleno de armónicos y demás disturbios en la señal que se me hacía dificil concebir si esto sirve o si bien se puede modelar. Sin embargo, y creo que es una solución bastante ingeniosa, esto de los inversores multinivel, si que está bien. Aparte de no maltratar a los componentes electrónicos con la disminución de la carga y los tiempos de encendido – apagado, nos brinda señales a la salida muy buenas. Por ejemplo, en base a lo representado en el diagrama, será posible que en alguna ciiudad del Perú, se tenga en la red domiciliaria un contenido armónico de ese tipo ?? o en algún país ??. Por mi parte gustoso de enterarme de tales hechos y si envian medidas, excelente, mucho mejor. Además no lo hago con el ánimo de ofender, sino que en el delicado nexo de este blog con todos los lectores, alguna cosa con la sinceridad del caso nos tenemos que decir.


Se muestra que un inversor multinivel con mayor cantidad de escalones es mucho mejor, genera una señal mucho mejor para los fines previstos. A pesar de la complejidad que hacer un inversor de 81 escalones, pienso, que con el desarrollo de tecnologías apropiadas, el costo y tamaño y el tiempo de fabricación se pueden reducir.

El estudio fue hecho por el departamento de Ingeniería Eléctrica de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Lo pueden buscar en la red.


El tema es interesante más aún cuando desarrollos importantes en este campo se vienen realizando. Por lo general, las baterías se hacen ahora del tipo secundario, es decir, para recargar varias veces. Siempre recomiendan cada cierto tiempo descargarlas totalmente para luego comenzarlas a cargar y seguir el ciclo rutinario de carga y descarga común, usual, recomendado en los manuales técnicos. Pues resulta que hay dos electrodos, uno atrapa electrones y por lo tanto se oxida, y el otro electrodo pierde electrones  y por consiguiente se reduce. La herramienta matemática habla de electrones y huecos cuando se estudia los fenómenos de conducción, pero acá la cosa es más apreciable. Existen iones que toman caminos diferentes sea durante el proceso de carga y descarga.


Este cuadro ha sido generado mediante ecuaciones introducidas en un programa de Matlab/Simulink. Como hemos mencionado en entradas anteriores, desde cero hasta aproximadamente 0.4 hay coincidencia de valores teóricos y experimentales. De ahi para adelante las cosas cambian, porque se presentan otros procesos hidrodinámicos interesantes. El eje de las abscisas es el factor de inducción axial “a”.


El área $A_{o}$ es el área seccional de viento antes de la turbina de viento, el área $A_{1}$ es el área resultante del area inicial despues que pasa la turbina de viento, debido a que se expande. La grafica representa la relación entre ellas y como ven ha sido calculada con Matlab/Simulink. Ahora, es el coeficiente de torque el que determina fuertemente esta relación. No conviene tener valores por encima de a=0.4 porque se crea turbulencia en las puntas de los álabes, si bien es cierto que esta simulación va por encima de 0.4, era sólo por cuestiones ilustrativas.


Se muestra el coeficientes de potencia $C_{p}$ y de torque $C_{T}$ de una turbina de viento. Los coeficientes son ideales. En la parte inferior la variable es “a” que es el factor de inducción axial. Bueno toda la curva del coeficiente de potencia no es útil, solo desde cero hasta 0.4, por encima hay que hacer experimentación y determinar fórmulas empíricas. Tengo un diagrama de lo último que estoy hablando hecho en Matlab/SImulink pero es tema para otra entrada. Como verán el diagrama en mención ha sido generado en Matlab/Simulink.


Este es otro modelo de volumen de control para trabajar una turbina de viento bajo el modelo unidimensional. Podrán ver que la superficie es cilíndrica y el resultado de las fuerzas es cero. Tanto el mostrado acá como el mostrado en la entrada anterior sirve para los primeros cálculos en turbinas de viento.


Como se comento en la entrada anterior, este volumen de control de turbina de viento sirve para trabajar en el modelo unidimensional. Acá se aplican los principios de conservación de la masa, la ecuación de Bernoulli y de energía también. Se trabaja bajo el concepto de que las líneas de corriente (campo de velocidad se mantienen). El límite de Prandtl se puede obtener fácilmente a partir de este volumen de control.


Muestro en esta entrada los diagramas de velocidad y presión antes, en el plano del rotor y después del rotor tanto de la velocidad como de la presión. Esto trabajando bajo el modelo unidimensional de turbina ideal. El salto de presión en el plano del rotor es que genera el movimiento circular de la turbina. En esta parte hay muchas criterios que idealizan el trabajo de fórmulas y conceptos.


Esta es la entrada 125. Hay mucha informaciòn disponible en el blog que bien puede ser de su ayuda. El promedio de entradas diarias se habìa deternido un poco, pero trataremos de recuperar el estàndar de producciòn, màs aùn que estoy en la parte de revisiòn final de mi tesis de maestrìa. A los amigos que desean apoyar econòmicamente, esta dispoinible la secciòn DONACIONES. Resumo que en muchos emails que me han enviado, el apoyo es mas que todo por un libro, una duda en usar Matlab, un pedido de una fòrmula o una mejor interpretaciòn a algùn concepto que no lo entiendo. De todas maneras, este blog está para servirlos. Ups!!! y ya me acordè que estoy en falta con el evento de Trujillo, aùn no he mencionado si irè… disculparàn a los que visitan este blog y hacen click en el enlace de Trujillo, haremos todo lo posible en asistir a mencionado evento. Si ello es posible, tambièn lo anunciaremos a travès de este medio.


Ciertamente que en Perù, los esfuerzos por hacer investigaciones son bienvenidos. El de difundirlos, tambièn. Sabemos que es difìcil investigar en el Perù, pero a los que hacen, bien o mal, se les debe dar el espacio para que expliquen lo que hacen y reciban comentarios, preguntas, sugerencias. Cada quien que investiga sabe que en esa relaciòn de palabras entre expositor y oyente, se saca mucho de beneficio tanto en la mejor comprensiòn del tema que uno trabaja como en la forma de explicar resultados al oyente, estudiantes y colegas. El evento de Trujillo, segùn las estadìsticas es mi blog, es y esta fuertemente visitado, y eso es bueno. Pues, aunque no todo el mundo piensa dedicarse a la investigación, hay que dar la actualidad del caso a los ingenieros y motivar a los estudiantes, para que puedan elegir la mejor especializaciòn dentro de la rama de ingenierìa que estàn estudiando. Eventos como èste deberian haber seguido, quizàs en temas màs tècnicos que permitan tener un auditorio ya màs especializado y de vocaciòn mas definida en los asistentes.


Hoy jueves 04 de noviembre recibì la confirmaciòn de recepciòn del borrador de mi tesis de maestria en fisica por parte de mi asesor Dr Javier Solano.
Y ahora que ???
Bueno pasa a un perìodo de revisiones, pruebas del software, consultas, correcciones, mejorar alguna parte de redacciòn, etc…
Luego de eso, se presenta a revisiòn del Jurado para que luego de ello, se sustente la tesis.
Veamos, si todo va bien, quedo en avisar el dìa de sustentaciòn de tesis para todos los interesados.

Atentamente:
Jorge Mìrez
CIP Nª 77028
Cod UNI 2006-6006A


Hola. Nuevamente para mencionarte que mi tema de tesis va por lo que son microgrid’s. Se necesita conocimientos en varios campos de ingenieria elèctrica, mecànica, pero detràs de todo esto, està de por hecho la fìsica, que da toda la explicaciòn al tema, partiendo desde lo màs bàsico. Diversos modelos sobre microgrids se muestran en la presente entrada. Unos mas vistosos que otros. Unos con mas detalle que otros. Pero la idea es la misma, una central de procesamiento de informaciòn, un mismo bus de distribuciòn de energìa, fuentes renovables y de emergencia cerca de las cargas elèctricas. El tema trae sus propios problemas debido a que no es la topologìa norrmal, comùn, antigua de generaciòn centralizada y distribuciòn en forma de àrbol acostumbrada. Numerosos problemas tècnicos saltan a primera vista y son tema de estudio. Esto es importante toda vez que se espera muy pronto tener en el mercado productos de microgris.