Archive for the ‘Energía Solar’ 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 )

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pv-plant_solar-radiation-and-pv-solar-power-simulations

Dear audience. I am very happy in to write this post 1000 :)D . During many years, it has been a both exciting and hard work in read, understand, programming, modeling, simulations and analysis of results. The figure is a little photovoltaic power plant with its respective solar radiation. It has been implemented from mathematical models of thesys and books. The model is adaptable to PV plant of more power. Made in Matlab of MathWorks Inc.


J991_Comparación entre la geotermia y otras Fuentes de Energía renovable

En anterior post se había tratado algo parecido con un indicador de o a 100 % de que tanto viable o no viable era tal o cual tecnología en un aspecto específico. En la presente figura pueden ser con un sí o un no (.). Todas las tecnologías son viables actualmente. Obviamente mientras que a mayor capacidad instalada los costos se reducen, el proyecto se hace más viable y los tiempos de inversión se acortan. Aclaro que procuro en éste blog pensar en producción de energía eléctrica en grande, es decir de varios MW o por decir varias decenas de MW o más, dado que eso es lo que pide el mercado eléctrico. Una microred por ejemplo es hasta 10 MW, la generación distribuida es de 50 MW y así por decirlo y hay más: centrales virtuales, smart grids, etc. En los conceptos de Ambiente y Disponibilidad, se tiene que analizar algunas tecnologías en base a las repercusiones del cambio climático en cada país y región dentro de cada país.


J990_Factores de capacidad de Planta para varios tipos de Energía Renovable

El factor de capacidad de planta es un parámetro importante dentro del estudio de una planta o central eléctrica. A veces puede tener un valor interesante desde el punto de vista de ingeniería, pero a los inversores no les gusta siempre, ellos desean tener los más altos valores en capacidad de planta, de esta manera la producción esta asegurada a cada vez más cerca a la capacidad instalada. La gráfica del presente post muestra un promedio de las capacidades de planta de diferentes centrales de generación eléctrica con tecnologías renovables (consideren que mi opinión es que el small hydro no es tecnologías renovables) y entre ellas lo que es geotérmica tiene un alto valor dado que el recurso siempre está disponible de ser explotado si es posible a su máxima capacidad. Algunos problemas con la obstrucción de ductos, formación de caliches, entre otras cosas son los que reducen en parte la capacidad de planta, pero esto frente a las demás tiene una gran diferencia. Si se ha implementado tecnologías como las PV y las eólicas que tienen una menor capacidad de planta, la geotérmica tiene la perspectiva de ser implementada a gran escala, pero seguro que para eso falta mejorar algunas tecnologías para que lo hagan más viable. En ello de hecho interviene la industria, universidades y centros de investigación que desean comprarse el lío de investigar y desarrollar tecnologías y materiales para hacer posible ello.


J989_Emisiones de CO2 en los ciclos de vida de las diferentes fuentes de energía

In the present post a comparasion has been development between differents energy sources: Coal, Oil Thermal, Single Cycle, Combined Cycle, Nuclear Power, Hydropower, Geothermal (my lecture interest in this days in this days), Solar PV Power and Windpower Plant. There is one cycle call “binary cicle” in Geothermal with minimum impacto in enviromental (cuasi zero CO2). Goethermal have a good potential in applications as heat and electric power generation. In Perú it have a promisore future and other countries too. Mathematical models and numerical simulations in Matlab/Simulink of this topic is of my interest.


J988_Comparación de generación de electricidad con Recursos Geotérmicos

En lo que son energías renovables hay diferentes tecnologías que permiten la generación de electricidad a partir de fuentes renovables. En la gráfica se muestra una comparación entre ellas, aunque sinceramente esto de las “Pequeñas Hidroeléctricas” no debería ser planteado como fuentes renovables, porque de hasta 20 MW ya involucra un cambio serio en el entorno medioambiental, hay que colocar un embalse y varias cosas más incluido la infraestructura y cambia el microclima local… Creo que lo colocaron para que digan: “estamos haciendo algo”… Bueno, hay calificativo de favorable y no favorable para los siguientes conceptos: Costos de generación; potencial técnico; desarrollo de la industria; estabilidad de la planta; factor de capacidad; potencial de uso combinado; emisiones de CO2 y uso de tierras.

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)


Conceptual diagram of a dc-bus microgrid system

The dc-bus microgrid link the diferent component of the microgrid both loads as sources. The figure is a general representation with conextion to AC-grid, wind turbine, PV solar plant, DC and AC loads, Batteries, fluwheel, micro turbine, AC/DC converser, DC/AC converser and DC/DC converser.

Source:
S. Vimalraj, P. Somasundaram, “Fault Detection, Isolation and Identification of Fault Location in Low-Voltage DC Ring Bus Microgrid System,” Int. J. Advanced Res. in Electrical, Electronics and Instr. Eng. vol. 3, special iss. 2, pp: 570-582, Apr. 2014


The schematic diagram for the dc micro-grid proposal for Bangladesh

In this system, a PV-diesel hybrid concept with dc grid has been proposed where the PV panel is not placed in any central location but distributively placed on roof tops at conventional locations. The number of solar PVs placed on a roof is such that they can be connected directly to the grid. The diesel generator is needed to give support to the system during bad weather and reduce the battery storage for the system. Diesel generator is placed at a convenient location and in case of higher demand; several diesel generators could be installed at the same place as per increased load demand. Diesel generators would be connected to the grid via ac-dc converters. A battery may be placed to store the power generated from diesel generator. Each consumer is connected to the grid and is metered for the energy consumed. Schematic diagram of a dc micro grid and a typical setup inside the consumer premises is shown in Figure. A consumer will have a dc-dc converter to convert the high grid voltage to nominal 12 V and charge a battery set up individually at the premises to store energy. It may be mentioned here that the charge controller to protect the battery is built inside the converter. During the day time, solar panels will produce output to be stored in the batteries of the individual customers. The size of the batteries will be deduced as per their energy demand. The customer has two options so far the household loads are connected-he/she can use all dc loads or can use an inverter (similar to an IPS) to have 240 Vac load in his house. This option will be useful when the actual power consumption by some of the consumers (well off consumers) are high and rich enough to use household gadgets like fridge, TV etc.

Source:
Syed Enam Reza, Mou Mahmood, A. S. M Kalkobad, Ehasanul Kabir, Nahid-ur-Rahman Chowdhury, “A Novel Load Distribution Technique of DC Micro-Grid Scheme on PV-Diesel Hybrid System for Remote Areas of Bangladesh,” Int. J. Scient. & Tech. Res., vol 2, issue 1, pp: 133-137, Jan. 2013


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


A example of DC microgrid

Many examples there is in this blog about DC microgrids (see last post or search in blog). This blog is for share information of actual tendence in electricity. It is part of my research as doctoral student in physics in National University of Engineering in Lima, Perú; and actually I am writing in english. For last post, the blog have a traductor box option. Near to 1000 post about diferents topic in renewable energy focused in microgrid, smartgrid and its modelling ans simulation witn Matlab/Simulink. I know this software and its very good, practical for science and engineering. In May or June is possible I will expose mi thesys doctoral, previus days or weeks I posted the exact time for all people see in live or via internet. This figure is other DC microgrid scheme with different technologies interconnected at a some bus DC for transfered electric power. Jorge Mírez (please visit and link my fanpage http://www.facebook.com/jorgemirezperu  )

Source of Figure:
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.


Example of power supply for office building using DC bus

In the office there are many electronic equipment, it for the general, to use DC voltage. There is certain paradigme about the data center made more for market that for technical reasons… ups, many companies it not like. Ok, the figure shown the special configuration (a example) of electrical supply to equipment office. Very good, it is a representative used of potential DC microgrids.

Source of Figure:
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.


Microgrid operation of islanded operation

The figure illustrates the concept of the power management method in the islanded mode. When a DC micro-grid must be separated from the ac grid and switch to the islanded mode, the grid-tied converter released control of the DC grid voltage and one of the converters in the micro-grid must take over that control. Since each converter of DGs is used for optimal control of each source, only the converters of the energy storage elements are free to regulate the DC grid voltage. During the islanded mode, the battery plays a main role in regulating the DC grid voltage and the super-capacitor plays a secondary role in responding to the sudden power requirement as an auxiliary converter.

Source:
Ji-Heon Lee, Hyun-Jun Kim, Byung-Moon Han, Yu-Seok Jeong, Hyo-Sik Yang and Han-Ju Cha “DC Micro-Grid Operational Analysis with a Detailed Simulation Model for Distributed Generation” Journal of Power Electronics, Vol. 11, No. 3, May 2011


when the priority is sun wind battery utility network

This simulation is about microgrid with solar and wind source, battery storage and utility network. It have cost differents and the simulation is para 96 time’s step. The distance between time’s step is configurable and it depend of characteristic of each source and all source in general. Made on Matlab of Math/Works Inc.

 


simulations load diagram electric

During operation a microgrid, sometimes; renewable energy sources and the external power grid, dispatched electric energy simultaneously. Sometimes, many sources is neccesary for supply to electric load. Also, all it, considering both economic and technical criteria. The figure represent la connection and disconnetion of sources for each state of performance of a microgrid. Too, it is applicable to other similar electric systems.


energy of each source accumulate

In a microgrid, each energy source is required according to the criterion of costs and production capacity. During the operation time, accumulative energy from each source is represented in the figure. Criteria of linear optimization has been used in this modelling and simulation. This allows determining the nominal capacity and the ability to respond to sudden requests. Made on Matlab of MathWorks Inc.


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.


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Thesys_Mario_Romero_Torrico_Cochabamba_Bolivia_Implementacion de un Sistema de Generación Distribuida con Energias Renovables ENDE Corporacion

En este post muestro la portada de tesis “Implementación de un Sistema de Generación Distribuida con Energías Renovables ENDE Corporación” elaborado por Mario Torrico para la Universidad Privada del Valle en Cochabamba – Bolivia para optar el título de Ingeniero Electromecánico. Trabajo que compartimos durante unos tres meses de intercambio de información, modelos matemáticos y simulaciones numéricas, además de diálogo, envío de información, debate y varios borradores de tesis que iban y venían en el correo electrónico. Su defensa fue un éxito alcanzando la nota de 90/100 para alegría de Mario, de su familia, profesores, colegas y amigos. Éxitos Mario en tu vida profesional, tengo un colega amigo más :)D . En lo personal el tema fue muy interesante e implicó ingresar en una temática no desarrollada e innovadora… la portada de la tesis esta bonita también. Saludos a la plurinación boliviana… A quienes desean desarrollar conmigo sus tesis (Yo como Asesor Externo) a nivel de pregrado y postgrado, así como desarrollar sus proyectos de investigación tanto en universidades, institutos o empresas me escriben.