Archivo para diciembre, 2010


Hola Visitantes de mi Blog. La fecha y hora de sustentación de la tesis de maestría es el lunes 3 de enero a las 2 pm hora de Perú en el auditorio de la Facultad de Ciencais de la Universidad Nacional de Ingeniería.

SIMULACION DE UNA MICROGRID DE VOLTAJE CONTINUO/ALTERNO ALIMENTADO CON FUENTES SOLAR; EOLICA; BATERIAS Y CONVENCIONAL

por Jorge Luis Mìrez Tarrillo.

Una Tesis para Optar el Grado de Maestro en Ciencias Físicas

Facultad de Ciencias

Universidad Nacional de Ingeniería

Lima – Perú.

Asesor: Dr. Javier Solano Salinas.

Diciembre del 2010.

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Es una pregunta clásica y que como sucede en la mayor cantidad de los inventos, mientras se trabaja como un tema de ciencias básicas ambos tienen un significado, pero cuando ya meten la mano los ingenieros o los economistas cambia la cosa.

En una Smartgrid, se controlan hasta 50 MW de potencia entre generación y consumo. Algunas referencias dicen 60 MW.

las Microgrid tienen el control de sistemas de hasta 10 MW.

Ambos vienen a ser lo mismo de un término general que es llamado Generación Distribuida.

Ambos tienen la particularidad de que las fuentes de energia esten cerca de las cargas y que haya tantos sensores como control necesario para llevar el sistema electrico a la maxima performance.

El trabajo de mi tesis, es ir haciendo el modelamiento de cada elemento de la microgrid, para poder comprender su funcionamiento individual y en conjunto. Lo que se pretende es conocer como funciona y a partir de ahi, definir los principales elementos a controlar, la forma de evaluar el dimensionamiento de los elementos en instalaciones por realizar, hallar maximos y minimos en potenica, corriente y energia en cada elemento, entre otras cosas.

No se olviden que mañana miércoles a las 9am expongo en el aula R2-202 (Aula de Ciencias de la Computación) de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería.

Atte Jorge Mírez


Segundo último minuto: Lunes 3 de Enero 2011 – Sustentación (Defensa) de Tesis de Maestría de Jorge Mírez

El horario es las 3pm

En la Universidad Nacional de Ingenierìa en Lima PERU.

Pero este mièrcoles 29 de Diciembre tenemos una presentación previa del tema que voy desarrollando, será  a las 9am en la Aula R2-303 (Ciencias de la Computación) en  la Facultad de Ciencias de la UNiversidad Nacional de INgenierìa, entrar por la puerta 5 (frente a la Av Honorio Delgado [estación Honorio Delgado del Metropolitano]), como es una reuniòn previa podemos interactuar con mayor libertad entre ponente y asistentes. Quedan invitados.

Saludos cordiales.

Jorge Mírez.


Saludos amigos(as)

Por motivos de fuerza mayor, la fecha de sustentación (defensa) de mi tesis de Maestría en Física se ha trasladado para ser hecho o el lunes 3 de enero o el martes 4 de enero del 2011. Días no cambiables, así que los que desean estar en este acto (acontecimiento) pogramen su agenda.

Ya como saben, la defensa de tesis se realizará en la Universidad Nacional de Ingenierìa ubicado en la Av. Túpac Amaru s/n, LIMA – PERU, tienen que entrar por la puerta 5.

Atte.

Jorge Mírez


FELIZ NAVIDAD 2010 y Miles de Éxitos en el AÑO NUEVO 2011

Es el más sincero deseo del dueño de este blog dedicado a Matlab/Simulink con aplicaciones en Energías Renovables.

Jorge Mírez Tarrillo.


Esta es una posible fecha de sustentaciòn oral (defensa) de mi tesis de Maestrìa en Fìsica en la UNiversidad Nacional de INgenierìa http://www.uni.edu.pe

El acto es probable que se realize en la Facultad de Ciencias http://fc.uni.edu.pe

Hay una posibilidad que sea en el CTIC http://www.ctic.uni.edu.pe

Como sabràn los amigos que siguen este blog, todo lo que se ha puesto aca es parte del trabajo de la tesis.

PD, Los que desean aportar en los derecho de pago, les agradezco de antemano en depositarlo en mi cuenta MULTIRED  del Banco de la Nación.

Jorge Mírez


A todos los que siguen este blog, tanto visitantes como inscritos… les comento que estoy en la parte final de redacciòn de la tesis de Maestrìa en Fìsica que lo estoy haciendo en la UNiverisdad Nacional de Ingenierìa (UNI) en Lima – PERU.

Como sabràn, parte del trabajo de la tesis, lo he venido volcando en este blog que ya va por las 150 entradas y que espero sea tambièn una ayuda para quienes desean comprender el tema de las renovables, para los que desean saber de aplicaciones de Matlab o para aquellos que un tanto descuidados, buscan en la urgencia de sus actos, salvar una nota, un curso o presentar algo algo como trabajo realizado.

Saludos desde Lima PERU.

PD:
“Que extraordinario privilegio el de un paìs (el PERU) que no tiene una identidad porque las tiene todas”. Mario Vargas Llosa – Peruano – Premio Nòbel de Literatura 2010.


Hola.

He creado un blog en que encontrarán resultados de la aplicación de Matlab/Simulink en los diversos campos de la matemática.

La direcciòn del  blog es: http://jmirezmath.wordpress.com

Best regards.

Jorge.


 

Cuando se realiza mediciones de la densidad del ácido de una batería para determinar si están o no cargadas, se utiliza una ecuación que ha sido modelada en matlab/Simulink. Esta ecuación bien puede entrar en mis modelos de microgrid (smartgrid) para chequear constantemente el estado de carga de las baterías.


Siguiendo con el recuento de casos posibles, esta en la que las baterias son instaladas con una carga inicial, pero las condiciones del medio no permiten procesos de carga, es decir, las cargas sólo se van a proveer de lo que se genera en las centrales renovables y lo que se dispone de las baterias, en último caso harán la suplencia de energía de la red convencional, pero en esta entrada solo se visualiza la descarga de baterías.

Se ha modificado un poco las entradas que les presente a continuación:

En la parte de aerogeneración se ha reducido una unidad para crear las condiciones del caso, se tiene entonces que:

Se ha colocado un valor incial de las cargas de baterías con la que se inicia el proceso de simulación, podemos ver que:

El balance de potencias tanto de generadores, cargas y almacenamiento queda de la siguiente manera:

Y en detalle de lo que sucede en la fuente de almacenamiento de energía (baterias) las variables se comportan de la siguiente manera:

Esto permite tomar muchos criterios en base a un posible funcionamiento de esta microgrid (smart-grid). Saludos y escribanme al email.


En las diversas microgrids presentadas todas tienen una central o varias centrales solares fotovoltaicas. Aca he agregado una salida mas (scope) para visualizar la eficiencia de la central solar. La gráfica que representa la eficiencia está al centro de la figura.


Hola, nuevamente… no se olviden de enviar sus comentarios, eso es constructivo. Bueno, siguiendo con el modelamiento de casos posibles en una microgrid, les presento en la que  la fuente de almacenamiento esta nula, no se han dado las condiciones necesarias para carga de baterías… Bueno no se ven pero aca les presento los datos de entrada:

Bueno el resto de equipos en la microgrid siguen igual (ver entradas anteriores) y bueno lo que hay que tener en consideración es la fuente de almacenamiento la cual tiene que tener la condicion de que en caso de agotamiento de energía almacenada tiene que resignarse a dar la orden para que la microgrid se alimente de la red convencional, no haga procesos de carga ni de descarga. El esquema del banco de baterías lo presento en la siguiente figura:

Entonces ahora nos toca ver resultados, es algo dificil crear estas condiciones cuando no se tienen muchos datos de campo, es por ello, que si algun lector tenga medidas de cada segundo si esposible de radiacion solar, temperatura y velocidad de viento, altura sobre el nivel del mar y curvas de demanda eléctrica de cargas involucradas, favor enviarlo. 

Muestro a continuación el diagrama de potencias de todas las fuentes y cargas involucradas en la microgrid en estudio bajo la condición definida de baterias agotadas.

Como verán las baterías están en una condición de agotados por que las condiciones de voltaje de la microgrid no son las adecuadas. Por lo tanto, se tiene que reflejar que la potencia faltante tiene que provenir desde la fuente convencional de energía. Les muestro el resultado del transformador, en la siguiente figura:

Podrán ver, la corriente en el primario del transformador que permite calcular la dimensión del cable de la red primaria, también esta la corriente del secundario que implica el dimensionamiento del transformador junto con la potencia a circular a través de él.

Gracias por su lectura y por favor envíen sus comentarios o datos para poder simular bajo las condiciones de su localidad, ciudad o potenciales aplicaciones.


Hola, hice el modelamiento de una microgrid (smartgrid) en la que había un sobrante de potencia y que bueno hay que reinyectarlo en la red convencional (venderlo a la empresa de distribución) o utilizarlo en alguna otra cosa.

El modelo utilizado es el mismo que he presentado en anteriores entradas, mas he modicado el número de aerogeneradores, como se muestra en la siguiente figura:

Luego de esto les presento la siguiente figura en donde se observa todas las potencias, tanto en generación, consumo, almacenamiento.

Más es preciso detallar lo que es el almacenamiento de energía, puesto que mientras haya energia disponible se irá aculumando. Pero como se observa en el siguiente gráfico, se llega al tope de almacenamiento.

Considerando que el tope de almacenamiento de la energía ha sido hecho, tenemos que pensar en cuanta potencia esta sobrando y cuanta energia se está potencialmente vendiendo a la red convencional o se puede utilizar en otras formas como: calentamiento de agua, calor en procesos de biomasa, otras formas de almacenar energía o quizas ese sobrante se está despachando hacia otra microgrid (smartgrid). A continuación les presente la figura que representa potencia y energia que sobra de la microgrid (smartgrid).

A la izquierda de la figura es la potencia en watts a la derecha la energía en Wh. El Matlab/simulink puede fácilmente acomodar las unidades, asi que no nos hagamos problemas por lo mismo. La intención de la presente simulación es mostrar los resultados que son posibles hacerlos y que permite un avance en el criterio técnico a seguir en aplicaciones de prueba, experimentales o de prototipo.

Ciertamente que la herramienta informática, a falta de medios para experimentación, sirve bastante, es más barata y bueno, eso sí, hay que darse el tiempo para revisar bibliografia, papers, normas, noticias, revistas, etc… todo una emoción.


Se encuentra diversos datos sobre la capacidad de las energias renovables frente a las actuales necesidades de consumo de energía de la humanidad. Pienso que esta figura da una idea mejor de la cantidad disponible. Considero que hacer este cambio de matriz energética hacia las renovables, implica también negocios de muy alta cantidad de dinero. Imposible pensar en terminar el abastecimiento de petroleo. Algunos pronósticos, eliminan el consumo de petróleo en 20 años, otros, lo mantienen en una cantidad menor a la actual, pero siempre habrá petróleo.


En una entrada anterior hable sobre los inversores multinivel y habìa copiado algunos resultados encontrados en la red. Pero, acá estoy colocando la señal de salida de un inversor multinivel. Como podrán ver la secuencia de escalones que realiza, permite aproximarse lo bastante bien a la señal de onda sinusoidal.

Hasta donde tengo conocimiento, los hay de 81 escalones (es la que presento), pero debe haber alguna forma de aumentar un poco mas de escalones y tener la señal perfecta. Si bien es cierto que puede ser bastante costoso y pesado, pero con el desarrollo de tecnologìas bien se puede con el tiempo hacerlo màs barato y asequible, sino hay que imaginar como era un telèfono celular en sus inicios; lo mismo se puede pensar en inversores, ya que las necesidades energèticas en corto plazo, apremian.