Archive for the ‘Corriente Alterna’ Category


morebooks-jorge-mirez-libro-introduccion-modelamiento-simulacion-de-microredes-de-energia portada_primer_libro

Enlace del libro (información, precio, compra): https://www.morebooks.de/store/es/book/introducci%C3%B3n-al-modelamiento-y-simulaci%C3%B3n-de-microredes-de-energ%C3%ADa/isbn/978-3-639-63529-4

Introducción al Modelamiento y Simulación de Microredes de Energía
Un acercamiento a los sistemas eléctricos del futuro mediante la ingeniería, física, matemática y programación
Editorial Académica Española (2016-10-25 )

ISBN-13:978-3-639-63529-4
ISBN-10:3639635299
EAN:9783639635294

Idioma del libro:
Notas y citas / Texto breve:

En el libro desarrollo el modelamiento y simulación de una microred (microgrid) de voltaje continuo/alterno alimentado con fuentes solar fotovoltaica, eólica, de almacenamiento, una red eléctrica convencional (red de empresa pública o privada de electricidad) y que posee además cargas eléctricas. En dicha microgrid se realiza la evaluación del comportamiento de los parámetros del sistema: voltaje, corriente, potencia y energía eléctrica, en condiciones normales de funcionamiento. Matlab/Simulink de MathWork Inc. es la herramienta de simulación usada y los códigos son dados en Anexos. El libro está pensando para un amplio círculo de lectores, entre: (a) estudiantes de pregrado y postgrado de diferentes carreras relacionadas a la temática de microgrids, energias renovables y energia en general, como son de ingeniería mecanica, eléctrica, electrónica y electromecanico; física, matemática, computacion, economía, entre otras; (b) empresarios y profesionales que desean especializarse o ampliar sus conocimientos en energías renovables y/o modelamiento matemático y simulación numérica; (c) autoridades y público en general interesados en temas de energía.
Editorial: Editorial Académica Española
Sitio web: https://www.eae-publishing.com
Por (autor): Jorge Luis Mírez Tarrillo
Número de páginas: 240
Publicado en: 2016-10-25
Categoría: Tecnología
Palabras clave: Energías renovables, Microred, Modelamiento y Simulación, sistema eléctrico, Matlab Simulink

(Dénle Me gusta en mi Fanpage personal: http://www.facebook.com/jorgemirez )

Anuncios

Los sistemas eléctricos en el futuro próximo cercano van a tener que ser inteligentes por obligación competitiva entre empresas eléctricas a fin de optimizar y mejorar sus prestaciones, esto sumado a la implementación de tecnologías de energías renovables, generación distribuida, entre otras. En especial énfasis la distribución dado que promueve los activos de generación. Ante ello un nuevo marco de transmisión y distribución se hace necesario en muchos países, siendo el marco regulativo de distribución el de mayor desafío. Incluyendo la interacción con los clientes, los cuales son más activos ahora, por ejemplo, ahora se tiene que si llaman varios clientes de una misma zona se deduce que se tiene una falla. Siendo ahora cada vez más importante en la vida diaria de las personas y las industrias se requiere cambios de índices de continuidad de suministro (1) continuidad, cantidad y tiempo de cortes, (2) calidad del producto eléctrico: armónicas, flicker’s, voltaje, frecuencia, factor de potencia y (3) atención comercial. Además, se debe tener esquemas de tarifa muy óptimos y generales de tal manera que las empresas tengan una perspectiva en el tiempo estable y lo menos complicado posible. Los marcos regulatorios (regulativos) contemplados desde hace años no se adaptan a la modernidad existente.

Conferencia “Motivación en Ingeniería Mecánica Eléctrica, Biomédica y Espacial”. Ciclo de Charlas de Motivación – Lugar Polideportivo Colegio Nacional San Juan de Chota, Chota – Perú. Lunes 20 Junio 2016 – 9 am. Organiza: Promoción Bodas de Plata 1987-1991 “Horacio Zeballos Gamez” – CN San Juan de Chota (in spanish)


Variable-speed wind turbine with a hydrogen storage system and a fuel-cell system that reconverts hydrogen to electrical grid

As the wind penetration increases, the hydrogen options become most economical. Also, sales of hydrogen as a vehicle fuel are more lucrative than reconverting the hydrogen back into electricity. Industry is developing low-maintenance electrolysers to produce hydrogen fuel. Because these electrolysers require a constant minimum load, wind turbines must be integrated with grid or energy systems to provide power in the absence of wind.

Electrical energy could be produced and delivered to the grid from hydrogen by a fuel cell or a hydrogen combustion generator. The fuel cell produces power through a chemical reaction, and energy is released from the hydrogen when it reacts with the oxygen in the air. Also, wind electrolysis promises to establish new synergies in energy networks. It will be possible to gradually supply domestic-natural-gas infrastructures, as reserves diminish, by feeding hydrogen from grid-remote wind farms into natural-gas pipelines. The Figure shows a variable-speed wind turbine with a hydrogen storage system and a fuel cell system to reconvert the hydrogen to the electrical grid…

Source:
Juan Manuel Carrasco, Leopoldo García Franquelo, Jan T. Bialasiewicz, Eduardo Galván, Ramón C. Portillo Guisado, Ángeles Martín Prats, José Ignacio León and Narciso Moreno-Alfonso “Power-Electronic Systems for the Grid integration of Renewable Energy Sources: A Survey”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 53, No. 4, August 2006


Five-level cascaded multilevel converter connected to a multipole low-speed wind-turbine generator

The use of low-speed permanent-magnet generators that have a large number of poles allows obtaining the dc sources from the multiple wounds of this electrical machine, as can be seen in Figure. In this case, the power-electronic building block (PEBB) can be composed of a rectifier, a dc link, and an H-bridge. Another possibility is to replace the rectifier by an additional H-bridge. The continuous reduction of the cost per kilowatt of PEBBs is making the multilevel cascaded topologies to be the most commonly used by the industrial solutions. This as one alternative to multinivel conversors.

Source:
Juan Manuel Carrasco, Leopoldo García Franquelo, Jan T. Bialasiewicz, Eduardo Galván, Ramón C. Portillo Guisado, Ángeles Martín Prats, José Ignacio León and Narciso Moreno-Alfonso “Power-Electronic Systems for the Grid integration of Renewable Energy Sources: A Survey”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 53, No. 4, August 2006


Two HVDC transmission solutions_Classical LCC-based system with STATCOM and VSC-based system

Classical HVDC transmission systems [as shown in Figure (a)] are based on the current source converters with naturally commutated thyristors, which are the so-called linecommutated converters (LCCs). This name originates from the fact that the applied thyristors need an ac voltage source in order to commutate and thus only can transfer power between two active ac networks. They are, therefore, less useful in connection with the wind farms as the offshore ac grid needs to be powered up prior to a possible startup. A further disadvantage of LCC-based HVDC transmission systems is the lack of the possibility to provide an independent control of the active and reactive powers. Furthermore, they produce large amounts of harmonics, which make the use of large filters inevitable. Voltage-source converter (VSC)-based HVDC transmission systems are gaining more and more attention not only for the grid connection of large offshore wind farms. Figure (b) shows the schematic of a VSC-based HVDC transmission system

Source:
Juan Manuel Carrasco, Leopoldo García Franquelo, Jan T. Bialasiewicz, Eduardo Galván, Ramón C. Portillo Guisado, Ángeles Martín Prats, José Ignacio León and Narciso Moreno-Alfonso “Power-Electronic Systems for the Grid integration of Renewable Energy Sources: A Survey”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 53, No. 4, August 2006


Single doubly fed induction machine with two fully controlled ac–dc power converters

Variable-Speed Concept Utilizing Doubly Fed Induction Generator (DFIG):In a variable-speed turbine with DFIG, the converter feeds the rotor winding, while the stator winding is connected directly to the grid. This converter, thus decoupling mechanical and electrical frequencies and making variable-speed operation possible, can vary the electrical rotor frequency. This turbine cannot operate in the full range from zero to the rated speed, but the speed range is quite sufficient. This limited speed range is caused by the fact that a converter that is considerably smaller than the rated power of the machine is used. In principle, one can say that the ratio between the size of the converter and the wind-turbine rating is half of the rotor-speed span. In addition to the fact that the converter is smaller, the losses are also lower. The control possibilities of the reactive power are similar to the full power-converter system. For instance, the Spanish company Gamesa supplies this kind of variable-speed wind turbines to the market. The forced switched power-converter scheme is shown in Figure. The converter includes two three-phase ac–dc converters linked by a dc capacitor battery. This scheme allows, on one hand, a vector control of the active and reactive powers of the machine, and on the other hand, a decrease by a high percentage of the harmonic content injected into the grid by the power converter.

Source:
Juan Manuel Carrasco, Leopoldo García Franquelo, Jan T. Bialasiewicz, Eduardo Galván, Ramón C. Portillo Guisado, Ángeles Martín Prats, José Ignacio León and Narciso Moreno-Alfonso “Power-Electronic Systems for the Grid integration of Renewable Energy Sources: A Survey”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 53, No. 4, August 2006


distribution demand between micosourses electrical network external and storage in a microgrid DC

Sun –> energy provided from photovoltaic energy plant.
Wind –> similar from wind turbine(s)
Batt –> similar from battery bank
ene –> similar injected from electrical network external or utility electric network

In other image in red is the total suministed for this sources and red line is the demand. Other images is cost, evoluction of energy supply from each source and more details. It is made for me (Jorge Mírez) in Matlabb/Simulink and I utilized concept of linear programming. Image is from my destokp laptop.


Example of General hybrid power system model

A simple block diagram of a hybrid power system is shown in Figure. The sources of electric power in this hybrid system consist of a diesel generator, a battery bank, a PV array, and a wind generator. The diesel generator is the main source of power around the world. The output of the diesel generator is regulated ac voltage, which supplies the load directly through the main distribution transformer. The battery bank, the PV array, and the wind turbine are interlinked through a dc bus. The RTU (Remote Terminal Unit) regulates the flow of power to and from the different units, depending on the load. The integration of a RTU into a hybrid power system is important to enhance the performance of the system. The overall purpose of the RTU is to give knowledgeable personnel the ability to monitor and control the hybrid system from an external control center. Since the hybrid systems of interest in this research are located in remote areas, the ability for external monitoring and control is of utmost importance. The RTU is interfaced with a variety of sensors and control devices located at key locations within the hybrid system. The RTU processes the data from these sensors and transmits it to a control center. In addition, the RTU is also capable of receiving control signals and adjusting parameters within the system without the physical presence of the operating personnel.

Source:
Richard W. Wies, Ron A. Johnson, Ashish N. Agrawal and Tyler J. Chubb “Simulink Model for Economic Analysis and Environmental Impacts of a PV With Diesel-Battery System for Remote Villages” IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 2, May 2005


Example de AC Microgrid with Diesels CHPs PVs Boilers and conextion with Main Grid

This a example of a AC microgrid with differents equipment from usually photovoltaic solar plant (PV), CHPs, boilers and diesel generators. Many electric lines and loads placed on a characteristic topology of new tendence in market electrical

Source:
In-Su Bae and Jin-O Kim “Phasor Discrete Particle Swarm Optimization Algorithm to Configure Micro-grids” Journal of Electrical Engineering & Technology, Vol. 7, No.1, pp. 9 -16, 2012


Single-phase HFAC microgrid with active filters and DIEMS

The proposed DIEMS (distributed intelligent energy management system) allow instantaneous optimization of alternative and renewable power sources. The use of storage requires an optimization scheme that considers the time-integral part of the load flow. So, the energy management has to perform energy scheduling a single day or multiple days ahead. An intelligent energy management system in thus required which enables short-term energy allocation scheduling at minimun costs based on power generation and load demand. The function of the DIEMS is to generate set points for all the sources and storages in such a way that economically optimized power dispatch will be maintained to fulfill certain load demand. Generation forescast as well as some fast online algorithms are used to define the energy availability and, finally, to define the optimized power dispatch signals to the loads, as well as to the grid using UPLC (universal active power line conditioner). This energy management system, consists of prediction modulo, optimization module, and online control module, is shown in Figure.

Source:
Sudipta Chakraborty, Manoja D. Weiss and M. Godoy Simöes “Distributed Intelligent Energy Management System for a Single-Phase High-Frequency AC Microgrid” IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 54, No. 1, February 2007.


General block diagram of the DC microgrid power plant

El block diagram structure of a microgrid is shown in Figure. The main task of the power plant’s power electronic converter is to fit primary energy converter’s output voltage to the microgrid power line voltage, and source operating point control as well as low and high level microgrid’s control. The converter’s structure depends on a type of primary energy converter. A common feature of the converters concerns their output current. It should be permanent and low ripple.

Source:
Piotr Biczel. “Power Electronic Converters in DC Microgrid”. IEEE 5th International Conference – Workshop, Compatibility in Power Electronics, CPE 2007. Poland.


difference of time connected beetwen condensers of a bank condensers

This is my simulation made on Matlab/Simulink about difference time of conextion in bank condensers. The reactive power change in the time and it is aleatory. In this context, the mathematical models have that made the emulation of this performance.


Simulation of the changes in supply of reactive power in Condenser Bank

Any Condenser Bank have many condensers of equal or different capacity. Its is connected in function to the need of reactive power in the distributed network or microsource connected. The change time in the real world is aleatory and stochastic. This figure is a emulation by this problem. Maximum time change of 5 minutes (8.333 in this vertical scale). Horizontal scale is the progressive number times of realization change


 

Example of a hybrid microgrid

This a typical scheme of a microgrid AC/DC. It maybe contain many technologies as micro-source, storage, loads and monitoring and control. Un Microgrid Bus linked the different components.

Source:
N. R. Rahmanov, N. M. Tabatabaei, K. Dursun, O. Z. Kerimov. “Combined AC-DC Microgrids: Case Study – Network Development and Simulation” International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering. September 2012, Issue 12, Volume 4, Number 3, Pages 157 – 161.


Characteristics of Copper Wire

Wire size in the United States with diameter less than about 0.5 in. is specified by its American Wire Gage (AWG) number. The AWG numbers are based on wire resistance, which means that larger AWG numbers have higher resistance and hence smaller diameter. Conversely, smaller gage wire has larger diameter and, consequently, lower resistance. Ordinary house wiring is usually No. 12 AWG, which is roughly the diameter of the lead in an ordinary pencil. The largest wire designated with an AWG number is 0000, which is usually written 4/0, with a diameter of 0.460 in. For heavier wire, which is usually stranded (made up of many individual wires bundled together), the size is specified in the United States in thousands of circular mills (kcmil). For example, 1000-kcmil stranded copper wire for utility transmission lines is 1.15 in. in diameter and has a resistance of 0.076 ohms per mile. In countries using the metric system, wire size is simply specified by its diameter in millimeters. In Table gives some
values of wire resistance, in ohms per 100 feet, for various gages of copper wire at 68◦F. Also given is the maximum allowable current for copper wire clad in the most common insulation

Source:
Gilbert M. Masters. “Renewable and Efficient Electric Power Systems”. Jhon Wiley & Sons, Inc., New Jersey. ISBN 0-471-28060-7. 2004


cargas residencial comercial

Cargas residenciales o domiciliarias, dado que tienen el mismo comportamiento junto con las cargas comerciales son simuladas en Matlab/Simulink  de MathWork Inc. y los resultados se muestran en el presente post. Se ha considerado un tiempo de simulación de 72 horas, para el cual se ha cargado los datos de registro de ambos tipos de cargas. Sirve como parte de un sistema mucho más grande en que las cargas eléctricas son una parte de los equipos y elementos que lo constituyen. Estamos hablando de redes de distribución o también microredes. Uno de los problemas que se tiene a simular es calibrar el eje horizontal a la escala de tiempo de simulación, dado que Matlab/Simulink cuenta estados, esta cantidad de estados resueltos por las ecuaciones tiene que luego ser escalados al tiempo de simulación. Redes eléctricas, microredes y SmartGrid son las cosas que me interesan.


The information related to this post for sale for US $ 50.00. You can make payments through PayPal account: jorgemirez2002@gmail.com or send an e-mail to receive PayPal invoice and make your payment quickly and easily. Tell us (through e-mail) the name of the input or inputs that interests you. // La información relacionada con este post en venta por US $ 50.00. Usted puede hacer pagos a través de cuenta PayPal: jorgemirez2002@gmail.com o enviar un e-mail para recibir la factura de PayPal y hacer su pago de forma rápida y sencilla. Díganos (por medio de email) el nombre de la entrada o entradas que le interese.


a hybrid ac-dc microgrid system

La figura muestra el concepto de un sistema híbrido ac/dc donde varias fuentes y cargas ac y dc son conectadas a sus correspondientes redes ac y dc. Las redes ac y dc están conectadas a través de dos transformadores y conversores trifásicos ac/dc bidireccionales. Pueden observar la diversidad de micro fuentes que se está utilizando en la descripción de la microred, incluye los diferentes dispositivos de electrónica de potencia que sirven para adecuar la energía eléctrica desde fuentes y para cargas eléctricas. Hay vehículos eléctricos conectados a la microred. Los generadores eólicos tienen diferentes configuración de control (diferentes tipos de turbinas eólicas). Un grupo electrógeno diesel también se da, dado que estos grupos se consideran los que en último caso darán energía a la microred eléctrica en situaciones ya críticas pero a la vez rentables en lo posible en economía. Para todo esto se crea modelos matemáticos de cada elemento y luego se integran en un solo programa en que se puedan cambiar las condiciones de trabajo y analizar las variables de respuesta de lo que se desea estudiar. Yo lo hago en Matlab/Simulink para quienes deseen que les brinde el servicio de asesoramiento.


The information related to this post for sale for US $ 10.00. You can make payments through PayPal account: jorgemirez2002@gmail.com or send an e-mail to receive PayPal invoice and make your payment quickly and easily. Tell us (through e-mail) the name of the input or inputs that interests you. // La información relacionada con este post en venta por US $ 10.00. Usted puede hacer pagos a través de cuenta PayPal: jorgemirez2002@gmail.com o enviar un e-mail para recibir la factura de PayPal y hacer su pago de forma rápida y sencilla. Díganos (por medio de email) el nombre de la entrada o entradas que le interese.


Limits of Harmonic Distortion

La distorción armónica total de la corriente de salida en el rango de operación de un generador debe ser menor que 5 % de la corriente fundamental. La tabla muestra el valor de los armónicos que no deben exceder esos límites, expresados en relación a la corriente fundamental. Se habla de armónicos pares e impares, interesan todos dado que dependiendo del armónicos los efectos son diferentes, algunos de ellos se les puede reconocer con los cinco sentidos, otros requieren equipos como Analizadores de Redes Eléctricas. Que hacer en lugares con alta distorción armónica?. Una de las formas más fáciles es colocar un transformador de impedancia y un transformador de aislamiento (corregirme si me equivoco). Sin embargo, estas cosas para instalaciones medianas y grandes resultan bastante caras y espaciosas, considerando también las pérdidas asociadas a su funcionamiento. Por lo tanto, como cliente es pararse bien frente a las empresas de electricidad y como autoproductor de electricidad es comprar un buen generador que cumpla las exigencias de calidad de energía eléctrica, de esta manera proteges tu inversión y obtienes una fiabilidad alta y rentabilidad bastante ya que el beneficio es para toda la instalación (máquinas y sistemas de iluminación que en condiciones adecuadas brinda clima laboral adecuado sin flickers y/o baja iluminación).


The information related to this post for sale for US $ 1000.00. You can make payments through PayPal account: jorgemirez2002@gmail.com or send an e-mail to receive PayPal invoice and make your payment quickly and easily. Tell us (through e-mail) the name of the input or inputs that interests you. // La información relacionada con este post en venta por US $ 1000.00. Usted puede hacer pagos a través de cuenta PayPal: jorgemirez2002@gmail.com o enviar un e-mail para recibir la factura de PayPal y hacer su pago de forma rápida y sencilla. Díganos (por medio de email) el nombre de la entrada o entradas que le interese.