Archive for the ‘National University of Engineerning’ Category


A representative size, height, and diameter of wind turbines is the next figure.

Las necesidades de energía del mundo siguen en crecimiento y por lo tanto tienen que ser abastecidas. Impulsado por la necesidad, la indutria y la investigación hace posible tener turbinas eólicas cada vez de mayor tamaño, con nuevos materiales, nueva electrónica, nuevos sistemas de control y más.

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In this post, I am writing about various concepts for vertical axis turbines in the next figure.

Source: James. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers. “Wind Energy Explained: Theory, Design and Application”. John Wiley and Sons Ltd., 2009.


In this post, I am writing about various concepts for horizontal axis turbines in the next figure.

Source: James. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers. “Wind Energy Explained: Theory, Design and Application”. John Wiley and Sons Ltd., 2009.


The power output of a wind turbine varies with wind speed and every wind turbine has a characteristic power performance curve. With such a curve it is possible to predict the energy production of a wind turbine without considering the technical details of its various components. The power curve gives the electrical power output as a function of the hub height wind speed. The figure presents an example of a power curve for a hypothetical wind turbine. The performance of a given wind turbine generator can be related to three key points on the velocity scale:
Cut-in speed: The minimum wind speed at which the machine will deliver useful power.
Rated wind speed: The wind speed at which the rated power (generally the maximum power output of the electrical generator) is reached.
Cut-out speed: The maximum wind speed at which the turbine is allowed to deliver power (usually limited by engineering design and safety constraints).

Source: James. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers. “Wind Energy Explained: Theory, Design and Application”. John Wiley and Sons Ltd., 2009.


Today, the most common design of wind turbine, and the type which is the primary focus of this book, is the horizontal axis wind turbine (HAWT). That is, the axis of rotation is parallel to the ground. HAWT rotors are usually classified according to the rotor orientation (upwind or downwind of the tower), hub design (rigid or teetering), rotor control (pitch vs. stall), number of blades (usually two or three blades), and how they are aligned with the wind (free yaw or active yaw). Figure shows the upwind and downwind configurations.


Source: James. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers. “Wind Energy Explained: Theory, Design and Application”. John Wiley and Sons Ltd., 2009.


El Curso “MER603 – Fundamentos de Energía Eólica” es parte del desarrollo de clases en el Ciclo 2019-I de la Maestría en Ciencias en Energías Renovables y Eficiencia Energética de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería (Lima, PERU) del cual he aceptado dictarlo.

Durante años estuve leyendo, realizando modelamiento matemático y simulaciones numéricas de varias tecnologías de energías renovables entre ellas las turbinas eólicas, toca ahora transmitir parte de esa experiencia a los estudiantes de maestría.

Compartiré en este blog: información, imágenes, modelos, simulaciones, etc. producto de los apuntes de clases que haga; así como también dejo abierto la posibilidad de compartir a través de videoconferencias, conferencias in situ y/o participación conjunta en proyectos e investigaciones.

Atte: Dr & Ing Jorge Mírez
Universidad Nacional de Ingeniería jmirez@uni.edu.pe
Perú Green Smart Energy SAC http://www.pgse.com


A load flow analysis allows identification of real and reactive power flows, voltage profiles, power factor and any overloads in the network. Once the network parameters have been entered into the computer database the analysis allows the engineer to investigate the performance of the network under a variety of outage conditions. The effect of system losses and power factor correction, the need for any system reinforcement and confirmation of economic transmission can then follow.


The figure in this post shows the simplest type of circuit in which the series capacitor is protected by a self-triggered spark gap. The spark gap is set to flashover at a given voltage, usually in the range of 2.0–3.5 per unit (where 1.0 per unit is equal to the crest voltage produced across the series capacitor at rated current). But, the spark gap may not fire for low-current faults. Therefore, the line protection scheme must also perform properly with the series capacitor still in operation. The bypass breaker is used by an operator to remove the capacitor bank from the service for maintenance and for reinserting the capacitor bank into the service following these intentional removals


Tornados occur in most subtropical and temperate landmasses around the world. Fortunately, most tornados do not carry overwhelming winds and therefore cause limited structural damage to engineered structures. On average, 800 to 1,000 tornados occur each year in the contiguous United States, and the activity zone extends well up into Canada. The total number of reported tornados in 1-degree squares of latitude and longitude for a 30-year period (1950 to 1980) is shown in figure.

J1052: Hoy jueves 27 diciembre 2018 recibí el Diploma de Doctor en Ciencias mención Física por la Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú. // Today, Thursday, December 27, 2018, I received the Diploma of Dr. in Sciences with mention in Physics (Dr. Physics) from the National University of Engineering, Lima, Peru.


Hoy jueves 27 diciembre 2018 recibí el Diploma de Doctor en Ciencias mención Física por la Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú. // Today, Thursday, December 27, 2018, I received the Diploma of Doctor of Sciences  with mention in Physics (Dr. Physics) from the National University of Engineering, Lima, Peru.

Algunas fotos // some photos:

Recibiendo el diploma en Oficina de Grados y Títulos de la Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú. // Receiving a diploma in the Office of Degrees of the National University of Engineering, Lima, Peru.

En frente al Rectorado de la Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú // In front of the Rector’s Office of the National University of Engineering, Lima, Perú.

Con mi asesor Dr. Manfred Horn (a mi co-asesor Dr. Josep Guerrero en la Universidad de Aalborg, Dinamarca, muchas gracias también) // With my advisor Dr. Manfred Horn (a my co-advisor Dr. Josep Guerrero at the University of Aalborg, Denmark, thank you very much too) //

De mi fanpage // of my Fanpage:
Gracias a todos… A quienes estuvieron, están y/o estarán en este camino… Gracias por su espera, paciencia, enseñanzas, cariño, alegrías… estas cosas no se logran de la noche a la mañana… Queda aún algunos años para devolver lo recibido de la vida… Hoy jueves 27 Diciembre 2018 recibí el diploma de Doctor en Ciencias con mención en Física y al igual que mis grados y títulos anteriores me fue entregado en Ventanilla de una Oficina de Grados y Títulos y está bien, porque todos somos capaces, todos somos seres humanos… // Thank you all … Those who were, are and / or will be on this path … Thank you for your wait, patience, teachings, affection, joys … these things are not achieved overnight … There are still some years to return the received of life … Today, Thursday, December 27, 2018, I received a Doctor of Science degree with a mention in Physics and, like my previous degrees and diplomas, it was delivered to me in the Office of Degrees and Titles and that’s fine, because we’re all capable, we’re all human beings …. Fuente/Source: http://www.facebook.com/jorgemirezperu
Email: jmirez@uni.edu.pe


Recostado mi ceño en Surco Viejo soñé iniciando éste viaje, miles de amaneceres y atardeceres vi, un abrazo en el alma siempre impulsó hacia adelante, espero que mi trabajo sea y siga siendo útil, seguiremos adelante… es un día más “si te encontré en el infierno porque no te voy a encontrar en Nueva York”…


En el presente post encuentan el PPT y audio de mi Conferencia: “Microrredes y Generación Distribuida”. Diciembre 07, 2018. COIMTEECS. Universidad Nacional del Antiplano. Puno, Perú.

PPT:

AUDIO:

 

 


En este post doy la información sobre PPT y audio de mi Conferencia: “El futuro de las ciudades: Un análisis desde el punto de vista de las redes eléctricas inteligentes”. Viernes 30 Nov. 2018. IX Simposio de Ingeniería Eléctrica (IEEE PES UNI). Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.

PPT:

Audio:

Afiche de Conferencia:

Atentamente:
Jorge Mírez
jmirez@uni.edu.pe
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El mundo va hacia las energías renovables que se implementan para abastecer y suplir el creciente demanda energética del mundo y también en parte para cumplir con los compromisos ambientales que ponen en peligro la sobrevivencia de nuestra especie. Cada vez más turbinas lleva consigo reducir el impacto de las velocidades pico que se presenten en algún momento, debido a que el viento no es uniforme sobre un parque eólico y mucho menos si cada vez es más grande el parque eólico. Además, la producción de potencia se ve suavizada debido a que las falencias de un zona del área geográfica se compensa con lo que se presenta en otra área de dicha zona geográfica, es decir, si cambian los patrones de clima a cada vez una mayor área geográfica puede ayudar mucho a suavizar la línea de potencia y tener una producción más constante. Lo curioso de este caso – estimados lectores – es que a pesar de que el viento tiene un comportamiento aleatorio, éste escenario se puede modelar mediante modelamiento matemático y simulaciones numéricas y si hay datos de campo pues excelente, y si no hay, se puede también plantear velocidades de viento aleatorias. Al menos modelo y simulo usando Matlab/Simulink y es una muy buena herramienta para ciencias e ingenierías.

Fuente: Based on simulations by Pedro Rosas (Reproduced from P. Rosas, 2003, Dynamic Influences of Wind Power on the Power System (PLD thesis, Ørsted Institute and Technical University of Denmark),


Proposals to the Operation, Tertiary Control and Optimization of DC Microgrids
Jorge Mírez, Luis Hernández Callejo, Manfred Horn, Gabriela Mendoza and Lilian J. Obregón.
Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.
Universidad de Valladolid, Campus Duques de Soria, Soria, España.
jmirez@uni.edu.pe
Congreso Iberoamericano de Ciudades Inteligentes
(ICSC-CITIES 2018)
Realizado el 26 y 27 de septiembre de 2018 en el Auditorio del Campus Universitario Duques de Soria (Soria, España), con el patrocinio del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED), España.

Videos de mi Conferencia: “Introduction to Microgrids & Microsources”.
Movies of my Conference “Introduction to Microgrids & Microsources”.
Organizado por la Sección Estudiantil IEEE PES UNTELS.
Organized for Student Group IEEE PES UNTELS
Realizado el 12 de julio del 2018 en la Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur (UNTELS), Villa El Salvador, Lima, Perú.
Realized the July 12, 2018 in Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur (UNTELS), Villa El Salvador, Lima, Perú.
Para realizar proyectos, investigación, conferencias, tesis y demás servicios del conocimiento favor escribir a jmirez@uni.edu.pe ó al WhatsApp +51970030394
To carry out projects, research, conferences, theses and other knowledge services please write to jmirez@uni.edu.pe or WhatsApp +51970030394
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Parte 1 de 2 (Part 1 of 2)

Parte 2 de 2 (Part 2 of 2)


Escribir al correo para que puedan ingresar a la universidad, el evento no tiene costo y de todas las universidades y demás instituciones públicas y privadas pueden ingresar …
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Write to the mail so they can enter the university, the event has no cost and all universities and other public and private institutions can enter …
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Como se puede ver en la Figura, el costo de la energía proveniente de las turbinas eólicas se ha venido reduciendo a medida que se incrementa la capacidad instalada de las mismas a nivel mundial. En grandes capacidades ha habido un ligero incremento y es debido principalmente a diseños cada vez más grandes que incrementan sus costos por el tamaño, transporte, dimensiones y desarrollo de nuevos materiales y demás tecnologías necesarias las cuales con el transcurso del tiempo y con la fabricación en serie se va reduciendo. Pero la tendencia general es a la reducción de los costos por cada kW-h.

Fuente: Antonio Moreno Munoz – Large Scale Grid Integration of Renewable Energy Sources.


Los esfuerzos para reducir las emisiones de CO2 relacionadas con la generación de electricidad y reducir las importaciones de combustible han llevado a un aumento significativo en el despliegue de tecnología de generación variable. Se espera que este aumento se acelere en el futuro, con todas las regiones del mundo incorporando mayores cantidades de generación variable en sus sistemas de electricidad (ver Figura). Como las tasas de penetración de generación variable aumentan en niveles de 15% a 20%, y dependiendo del sistema eléctrico en cuestión, puede ser cada vez más difícil garantizar una administración confiable y estable de los sistemas eléctricos que dependen únicamente de arquitecturas de red convencionales y flexibilidad limitada. Las Smart Grids soportarán una mayor implementación de tecnologías de generación variable al proporcionar a los operadores información del sistema en tiempo real que les permite administrar la generación, la demanda y la calidad de la energía, aumentando así la flexibilidad del sistema y manteniendo la estabilidad y el equilibrio.

Hay algunos buenos ejemplos de enfoques exitosos para integrar recursos variables. El operador de sistemas de transmisión de Irlanda, EirGrid, está implementando tecnologías de Smart Grids, que incluyen conductores de baja temperatura y alta temperatura y sistemas de protección especial de clasificación de línea dinámica, para administrar la alta proporción de energía eólica en su sistema y maximizar la efectividad de la infraestructura. El funcionamiento del sistema se está mejorando a través de modelado de última generación y herramientas de apoyo a la toma de decisiones que proporcionan análisis de estabilidad del sistema en tiempo real, capacidad de despacho de parques eólicos y pronósticos de viento mejorados, y análisis de contingencia. Se estima que la flexibilidad del sistema y los enfoques de Smart Grids facilitan las penetraciones de viento en tiempo real hasta el 75% para 2020 (EirGrid, 2010).


La electricidad es el componente de más rápido crecimiento de la demanda total de energía global, con un consumo que se espera aumente en más del 150% en el Escenario de referencia del ETP 2010 y más del 115% entre 2007 y 2050 bajo el Escenario del mapa BLUE (IEA, 2010).

Se espera que el crecimiento de la demanda varíe según las regiones, ya que los países miembros de la OCDE experimentan aumentos mucho más modestos que las economías emergentes y los países en desarrollo (ver figura). En los países de la OCDE, donde las tasas de crecimiento moderadas se basan en altos niveles de demanda actual, las tecnologías de Smart Grids pueden proporcionar beneficios considerables al reducir las pérdidas de transmisión y distribución, y al optimizar el uso de la infraestructura existente. En las regiones en desarrollo con alto crecimiento, las tecnologías de Smart Grids pueden incorporarse en nuevas infraestructuras, ofreciendo mejores capacidades de funcionamiento del mercado y un funcionamiento más eficiente. En todas las regiones, las tecnologías de Smart Grids podrían aumentar la eficiencia del sistema de suministro y ayudar a reducir la demanda al proporcionar a los consumidores la información que necesitan para utilizar menos energía o usarla de manera más eficiente.