Archivo para julio, 2014


Droop tiene muchos usos y aplicaciones en el control de motores. Sin algún forma de droop, el control de velocidad del motor sería inestable en la mayoría de los casos. Droop se define como una disminución en el ajuste de velocidad en la carga aumenta. Droop se expresa como un porcentaje de la velocidad original de ajuste desde sin carga hasta plena carga. El porcentaje normal de recomendada de droop es de 3% a 5%. Un mínimo de 2,5% es necesario para mantener la estabilidad en un regulador de velocidad-droop. Droop se calcula con la siguiente fórmula:

droop_formule

Si en lugar de una disminución en la velocidad de ajuste de un incremento tiene lugar, el gobernador es mostrando droop negativa. Droop negativa causará inestabilidad en un gobernador. Gobernadores hidro-mecánicos simples tienen la función droop incorporado y siempre operar en droop. Gobernadores más complejos incluyen droop temporal, que
devuelve el valor de velocidad en su valor original después de la velocidad del motor a recuperado de un cambio en la velocidad o de cargas. La droop temporal se llama “Compensación”.

En un sistema sin droop, un aumento de la carga hará que el motor se desacelere. El gobernador responderá aumentando el combustible hasta que la velocidad del motor haya regresado a la velocidad original.

Debido a las propiedades combinadas de la inercia y la potencia de retardo, la velocidad del motor continuará aumentando más allá de la ajuste de velocidad original, provocando un sobrepico en la velocidad. Tendrá el gobernador que responder disminuyendo la velocidad para corregir la rebasamiento. Esto puede ahora demasiado corregir la velocidad en la otra dirección que provoca un sobrereducción. Esta corrección excesiva de la velocidad en ambas direcciones (inestabilidad) se amplificar hasta que el motor se dispara por sobre exceso de velocidad (ver figura)

response_curves_of_governor_without_droop_or_compensation

Figure: Response curves of governor without droop or compensation


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secondary_control_microgrid

Una microgrid cuenta con varias formas de control: unas tres al menos. El control secundario tiene que ver con asegurar que el suministro de energía eléctrica se haga con la calidad debida tanto en frecuencia, voltaje y demás variables necesarias; para ello, ya es necesario la interconexión de información entre los diferentes generadores o con el control maestro que centralice la información. Modelamiento y simulación de escenarios pueden llevar a comprender el modus operanti de los sistemas en los diferentes escenarios de estudio. La figura muestro un ejemplo de aplicación hecho con las condiciones de funcionamiento para potencia residencial. Hecho en Simulink de MatWorks Inc.


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primary_control_microgrid

Una microgrid cuenta con varias formas de control: unas tres al menos. El control primario tiene que ver con asegurar el suministro desde los generadores a los usuarios, sin importar la calidad de energía ni que el despacho sea económicamente viable. En el concepto de microgrid, cada generador toma información local de las variables y con ellas toma decisión de las condiciones de operación que debe tener; no es necesario bajo esta forma de funcionamiento, que un generador esté intercambiando información con otros generadores o con un control central. Modelamiento y simulación de escenarios pueden llevar a comprender el modus operanti de los sistemas en los diferentes escenarios de estudio. La figura muestro un ejemplo de aplicación hecho con las condiciones de funcionamiento en Perú: frecuencia nominal de 60 Hz y voltaje nominal de 220 V en baja tensión residencial. Hecho en Simulink de MatWorks Inc.


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La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) es una organización de cooperación internacional, compuesta por 34 estados, cuyo objetivo es coordinar sus políticas económicas y sociales. Fue fundada en 1960 y su sede central se encuentra en el Château de la Muette, en París (Francia). En la OCDE, los representantes de los países miembros se reúnen para intercambiar información y armonizar políticas con el objetivo de maximizar su crecimiento económico y colaborar a su desarrollo y al de los países no miembros. Conocida como «club de los países ricos», la OCDE agrupa a países que proporcionaban al mundo el 70 % del mercado mundial y representaban el 80 % del PNB mundial en 2007.  Los principales objetivos de la organización son: Contribuir a una sana expansión económica en los países miembros, así como no miembros, en vías de desarrollo económico; favorecer la expansión del comercio mundial sobre una base multilateral y no discriminatoria conforme a las obligaciones internacionales, y; realizar la mayor expansión posible de la economía y el empleo y un progreso en el nivel de vida dentro de los países miembros, manteniendo la estabilidad financiera y contribuyendo así al desarrollo de la economía mundial.

Entonces en su compromiso con el medio ambiente, los países de la OCDE han asumido compromisos, pero no los que no pertenecen a la OCDE. La figura muestra una proyección a futuro en referencia a las emisiones de CO2, así que no sean envidioso e increpes contra algún país, porque la gráfica muestra el compromiso asumido por cada quien.

OECD_vs_Non_OECD_emissions

More info in: http://www.oecd.org/


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Tal y como se presenta en figura dada por el IPCC Fourth Assessment, es claro que para el sector electricidad, los negocios como proyección usual (BaU)  están yendo hacia un frente crecimiento principalmente basado sobre combustibles fósiles. Pero con la aplicación a amplia escala de medidas de eficiencia energética tanto sobre el suministro como en el lado de la demanda combinado con incremento en la utilización de fuentes de energías renovables, hace que sea factible técnicamente el reducir emisiones en el 2030 por casi 50% comparado a la presente situación en lugar de un proyectado incremento BaU de más que 50% aunque a un costo mayor

potential_world_efficiency_energy


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El futuro de  la industria eléctrica se basa en la necesidad para el desarrollo de un infraestructura del sistema eléctrico inteligente y altamente flexible la cual facilite substancialmente las grandes cantidades de energías renovables que habrá en comparación a lo que hay en los sistemas de energía de hoy. Esta infraestructura flexible e inteligente es un prerrequisito en lograr las metas establecidas por IPCC en el 2007 sobre la reducciones de CO2 como también asegurar la seguridad futura del suministro de energía en todas las regiones del mundo.  El IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change se un evento decisivo en el compromiso de la implementación y desarrollo de las tecnologías emergentes que usan fuentes renovables. Queda en nosotros (estudiantes, ingenieros, empresas, autoridades) el ir desarrollando los mecanismos y tecnologías (crearlas, adaptarlas o implementarlas) para que tengamos un plan de tal manera que en un futuro no tan lejano tengamos energía verde al 100%.

flexible_intelligent_electric_system


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More info:

http://radiotelescopesnanosatellite.wordpress.com/2014/07/24/memory-help-about-my-job-in-mars-desert-research-station-april-12-may-10-2014/


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Help me para estar presente en The 17th Annual International Mars Society. South Shore Harbour Resort (SSHR), League City, Houston, TX, August 7-10, 2014


help_convention_annual_mars_society_jorge_mirez

 

convencion_mars_society_2014_USA (image in pdf)

CV Jorge Mírez:    CV_Jorge_Mirez_Super_Short_2014

memory help about i in Mars Desert Research Station (April/May 2013) ayuda_memoria_MDRS_2014


curva_de_Rayleigh

Luego de tener los datos de campo de velocidad de viento y luego de haber depurado todos los elementos no importantes, puedo hacer una distribución de frecuencias en función a la velocidad de viento. Sin embargo, es necesario definirlo como una función continua y no discreta basada en los datos. Por lo tanto la curva que se muestra es la función de distribución de la velocidad de viento de Rayleigh (del post anterior). Son ecuaciones sin embargo, hay que depurar los varios errores que puede haber durante la escritura del código de Matlab que lleva como resultado a esta gráfica. Lo hice en Matlab de MathWork Inc.


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histogram_speed_wind

Con los datos recolectados en el lugar potencial de emplazamiento de una turbina o de una parque eólico, un primer paso es el de analizar la frecuencia con que se repite una determinada velocidad de viento. En la gráfica se representa la cantidad de eventos según la velocidad del viento (en el eje horizontal)… Fue algo trabajoso analizar la data y crear el código necesario para limpiar los valores cero que se tenía (obvio eran mas de 8700 datos y no se iba a ser uno por uno) pero luego de crear la lógica necesaria nos muestran un excelente histograma con velocidad máximas en el orden de 5 m/s pero con velocidades altas también. Posteriores análisis podrían conllevar a determinar la potencia de la posible instalación, el factor de planta entre otras variables de importancia técnica y económica. Lo hice en Matlab de MathWork Inc.


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speed_wind_in_a_year

Conseguir datos reales de una instalación potencial de parque eólica es algo difícil pero ahi tenemos una figura. No sólo es la data lo importante sino como es que viene estructura, a momentos tenemos que ajustar la línea de tiempo y los valores máximos y mínimos de la escala. En nuestro caso la escala horizontal es en número de días del año y la escala vertical es a partir de la velocidad nula del viento. Podemos observar en la figura que hay fechas durante el año en que no existen datos; esto es un problema pero resulta ser una situación que se puede dar y se da. Ante este problema se puede usar varias técnicas para hacer una tendencia del comportamiento, pero no el tema de este post. Este post trata de mostrar la data recolectada y ser el punto de inicio para análisis por histogramas de capacidad de planta, potencia posible, etc. Hecho en Matlab de MathWork Inc…


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blade_efficiency

Hola a todos buenas horas. En este post muestro que Vd es la velocidad del viento después de haber interactuado con una turbina eólica y V viene a ser la velocidad de viento antes de interactuar con la turbina eólica; de esa relación de velocidad existe un acople con la eficiencia Cp (power coefficiente) del álabe. Se puede observar que aproximadamente cuando la velocidad de viento es la tercera parte de la velocidad de entrada a la turbina, se obtiene la máxima eficiencia de álabe. Hecho en Matlab de MathWorks.


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En esta configuración, algunos de los DGs (generadores distribuidos) regulan sus potencias de salida, P, mientras que otros regulan el flujo de potencia en alimentadores. La misma unidad podría controlar sea su potencia o flujo dependiendo de la necesidad. Esta configuración podría potencialmente ofrecer lo mejor de ambas opciones: algunas unidades operan en su eficiencia pico recuperando calor residual, algunas otras unidades aseguran que el flujo de potencia desde la red se mantiene constante bajo condiciones de carga cambiante dentro de la microgrid.

Se suele hacer modelamientos y simulaciones para diferentes escenarios de tal manera de determinar cuál de las diferentes alternativas de funcionamiento o de tecnologías implementadas en la microgrid son las más adecuado. Se hace primero simulaciones por las ventajas que representan el tener bajo costo (dado que se hace en computadoras) y luego de que una vez todo ha sido probado computacionalmente, se realiza a modo experimental. Parte de mi experiencia es hacer simulaciones en Matlab/Simulink gustoso de compartirlo y/o de participar en colaboraciones, colaboraciones y/o servicios.


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En esta configuración, cada DG (generador distribuido) regula la magnitud de voltaje en el punto de conexión y la potencia que está fluyendo en el alimentador at los puntos A, B, C y D de la figura A.1. Con esta configuración la demanda de carga extra son asumidos por la DG, mostrándose una carga constante para la red de la empresa de servicio público de electricidad, teniendo en cuenta los mecanismos de gestión de la demanda. Otra vez, cuando está en modo sistema aislado, la función droop flujo en alimentador local vs frecuencia asegura que la potencia esté balanceada.

architecture_microgrid


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En esta configuración cada DG regula la magnitud del voltaje en el punto de conexión y la potencia que la fuente está inyectando, P. Ésta es la potencia que fluye desde la microfuente como se muestra en figura. Con esta configuración, si la carga se incrementa en donde quiera de la microgrid, la potencia extra va desde la grid, dado que cada unidad regula a potencia de salida constante. En esta configuración encaja aplicaciones de CHP porque producción de potencia depende de la demanda de calor. Producción de electricidad tiene sentido sólo a altas eficiencias, el cual solo es obtenido cuando el calor residual es obtenido. En los sistemas aislados, la función droop potencia local vs frecuencia asegura que la potencia esté balanceada dentro del modo aislado de funcionamiento de la microgrid.

architecture_microgrid


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Espero estar presente en…..
2014 Program The 17th Annual International Mars Society.
South Shore Harbour Resort (SSHR), League City, Houston, TX, August 7-10, 2014

Thursday, August 7
3:00-3:30 pm Humberto De las Casas, Alejandro Diaz, Jorge Mirez & Josh Borchardt, The Performance of a Rover and a Hexapod in Martian Environments
Friday, August 8
2:30-3:00 pm Jorge Mirez, Gerardo Portilla Tuesta & Teofilo Cortez, Proposal of One Bicycle: Near Camilla Mobility Astronaut on Mars Surface
3:30-4:00 pm Kavya Manyapu, Alejandro Diaz, Peter Morgan-Dimmick, Joshua Borchardt, Christopher Cokonos, Humberto de las Casas & Jorge Mirez, Non-Verbal Communication during Extra Vehicular Activities for Planetary Exploration,
Saturday, August 9, 2014

Program Complete in:http://www.marssociety.org/a/marssociety.org/www/conventions/2014/program-schedule

es necesario tu apoyo para poder hacer esto realidad, viajar, exponer y estar presente en el evento, se hace necesario un aprox. US$ 3000 (boleto aéreo, alimentación, alojamiento, movilidad, relaciones sociales [contactos]) con fecha de salida el 6 de Agosto y retorno el 11 de agosto.

BANCO INTERAMERICANO DE FINANZAS
JORGE LUIS MIREZ TARRILLO
CODIGO SWIFT DEL BANCO: BIFSPEPL
Nro de cuenta en soles: 008005576420
CCI EN SOLES : 03820510800557642014
Nro de cuenta en dólares: 008006583536
CCI EN DOLARES : 03820820800658353655

Cuenta BANCO DE CREDITO DEL PERU
JORGE LUIS MIREZ TARRILLO
Nro de cuenta en Soles: 191-26990096-0-21
CCI de Cuenta en Soles: 002-191-126990096021-52

crew_141_con_logo jorge_frente_a_placa_MDRS jorge_MIREZ_bici_marte Jorge_MIREZ_en_MDRS logo_oficial_MDRS_Crew_140


El concepto “peer-to-peer” asegura que no hay componentes, tales como controladores master o unidad de almacenamiento central que sean críticos para la operación de la microgrid. Esto implica que la microgrid puede continuar operando con pérdida de cualquier componente o generador.

El concepto “plug-and.play” implica que una unidad puede ser ubicada en cualquier punto sobre el sistema eléctrico sin re-ingeniería de los controles. El modelo plug-and-play facilita la ubicación de generadores próximos a cargas de calor permitiendo así un más efectivo uso del calor residual sin complejos sistemas de distribución de calor tales como tales como vapor y bombas de agua fría.

Cuando uno hace modelamiento recrea escenarios sencillos y complejos de estos esquemas con fines de evaluar técnicas de control o de testar costos de funcionamiento. Cuestiones que se pueden hacer mediante programación de alto nivel como en Matlab/Simulink.


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En la mayoría de los casos la generación pequeña debe ser parte de los sistemas de gestión de energía de los edificios. Esto se menciona para el caso de microgrid o generación distribuida en general (en donde los generadores por lo general en base a energías renovables, se encuentran cerca de las cargas) y dado su pequeño tamaño estos pueden estar ubicadas de una manera óptima en función a las cargas sean estas cargas eléctricas o cargas térmicas. Por lo tanto, ubicados cerca de las cargas o dentro del mismo edificio o estructura que alberga las cargas eléctricas o térmicas, trae como consecuencia, que éstos pequeños sistemas de generación sean parte de los sistemas de gestión de energía. Las microgrids permiten trabajan en modo conectado a la red así como en modo aislado. El sistema de gestión de energía aparte de controlar la calidad eléctrica, trata en lo posible que la relación costo-beneficio sea la más optimizada. Investigar los diferentes escenarios y/o según el tipo de cargas, se puede realizar mediante modelamiento y simulación (en lo personal trabajo con Matlab/Simulink) sea esto para tesis o como trabajo de investigación.


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El concepto de microgrid es impulsado por dos principios fundamentales:

1) Una perspectiva de sistemas para usuarios, empresas de electricidad y sociedad para capturar todos los beneficios de la integración de los recursos de energía distribuidos dentro de un sistema energético; y

2) el caso de negocios para acelerar la adopción de estos avanzados conceptos que son impulsados, al inicio, por una reducción del gasto inicial y mejorar el valor de la microgrids.

En el punto 1) hay muchos beneficios relacionados a tener generadores de electricidad cerca de las cargas, entre ellas, no sobrecargar las redes eléctricas de transmisión y subtransmisión; otro es disminuir las pérdidas eléctricas debido a la transmisión desde grandes generadores eléctricos ubicado a grandes distancias y mucho más beneficios.

En el punto 2) el campo de la generación distribuida apertura nuevos y potenciales grandes negocios, con interacción entre empresas y usuarios a través de la red eléctrica. Empresas a nivel mundial ya vienen impulsando la creación de productos y servicios, sin embargo, en América Latina el panorama es aún poco alentador.

El hacer estudios e investigación sobre ello se hace interesante, estaría gustoso de laborar para empresas, centros de investigación y/o universidades y aportar al conocimiento y/o creación/implementación de nuevos negocios. Vos deseas hacer lo mismo ?


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