Archive for the ‘Power Plant’ Category


Architecture of a DMSC

 

The figure shows the DMSC controller building blocks that assess operating conditions and find the control settings for devices connected to the network. The key functions of the DMSC are state estimation, bad data detection and the calculation of optimal control settings. The DMSC receives a limited number of real-time measurements at set intervals from the network nodes. The measurements are normally voltage, load injections and power flow measurements from the primary substation and other secondary substations. These measurements are used to calculate the network operating conditions. In addition to these real-time measurements, the DMSC uses load models to forecast load injections at each node on the network for a given period that coincides with the real-time measurements. The network topology and impedances are also supplied to the DMSC.
The state estimator uses this data to assess the network conditions in terms of node voltage magnitudes, line power flows and network injections. Bad measurements coming to the system will be filtered using bad data detection and identification methods.

Source:
SMART GRID
TECHNOLOGY AND APPLICATIONS
Janaka Ekanayake
Cardiff University, UK
Kithsiri Liyanage
University of Peradeniya, Sri Lanka
Jianzhong Wu
Cardiff University, UK
Akihiko Yokoyama
University of Tokyo, Japan
Nick Jenkins
Cardiff University, UK
A John Wiley & Sons, Ltd., Publication

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Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 1 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 2 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 3 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 4 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 5 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 6 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 7 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 8 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 9 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 10 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 11 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 12 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 13 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 14 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 15


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change in global solar irradiance G of 15 seconds

Las energías renovables principalmente el viento y el sol tiene un comportamiento no predecible. Y muchas veces es evaluado al año, al mes o en promedio de velocidad de viento por día o lo que se presenta cada hora. Sin embargo, esto son sólo datos que permiten una valorización energético del recurso. Para la operación de pequeñas fuentes de energía, se hace necesario la toma de datos en tiempo más cortos, mucho más sin redes eléctricas inteligentes llamadas microgrid o smartgrid en donde los datos del recurso disponible influencia grandemente la gestión, optimización y predicción de comportamiento de la microred o smartgrid. La figura muestra el comportamiento de la irradiación global durante un día tomado en una ciudad europea – eso no quita de que haya algo similar en cualquier parte del mundo sólo que ellos se tomaron la molestia de publicarlo – en ella haciendo un zoom de la figura se puede ver que en cuestión de lecturas cada 15 segundos hay grandes variaciones de la irradiación solar y éstas tienen un comportamiento aleatorio (no tienen un patrón) y resulta muy interesante pues alimenta la imaginación y afina el criterio de quienes desarrollan e implementan sistemas de control para centrales solares fotovoltaicas.


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III_MIGEMIR_Liberia Costa Rica Diciembre 2015_Modelado y Simulación de la microred eléctrica de CEDER-CIEMAT_Jorge_MIREZ

Programa_MIGEDIR_III_2015_pag_1

Programa_MIGEDIR_III_2015_pag_2

Atiendo a esta reunión bastante importante es que gracias al apoyo de CYTED y CEDER-CIEMAT es que daremos esta conferencia en el marco del IIi Congreso Iberoamericano de Microredes con Generación Distribuida de Renovables. Este evento sirve de marco para el intercambio de información, experiencias y el tomar en contacto con investigadores provenientes de diferentes países de habla hispana y no hispana, dedicados al sector energía y otros sectores incluyendo el aeroespacial en que el uso de fuentes de energía como sol, viento, biomasa, celdas de combustible, entre otras es bastante importante. Y no sólo eso, importante y quizás mucho más lo que es las técnicas de control, predicción, modelamiento y simulación, software desarrollado que son las cosas de mayor valor agregado, la combinación de diferentes escenarios de trabajo y de implementación en industrias, centros de atención de salud, barcos, naves espaciales, soporte de vida en condiciones extremas, etc. Les dejo la portada de mi presentación y cualquier comunicación a jorgemirez2002@gmail.com, y quienes estén por acá, estaremos conversando.


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Estimado(a) colega

Es un gusto para nosotros presentarle el contenido de la última edición de la revista Inge@UAN – Tendencias en la Ingeniería, correspondiente al volumen 5 número 10 de 2015 y que se encuentra disponible en nuestra página web con los siguientes trabajos:

ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

Aplicación del Loop Automation en una red de distribución aérea de media tensión

D. Miraglia, J. Mirez Tarrillo

Acceso al archivo en PDF

INGEUAN Dante Miraglia Jorge Mírez

PD: Con Dante hemos trabajo durante varios meses y años, en el desarrollo de su tema de investigación allá en Cuba, producto de esa interacción es el presente artículo que hoy viernes 20 de Noviembre del 2015, tengo el agrado de recibir en el correo y que en éste post les doy a conocer para que lo puedan leer visitando la página de la Revista. Con Dante seguiremos trabajando, así mismo, queda la invitación a quienes deseen desarrollar temáticas que conlleven a publicaciones, que sea esto algo normal de cada día publicar con cierta regularidad, para demostrar una vez más a los incrédulos que si se puede hacer esto y a la vez, lo que se vierte a los alumnos en las aulas no es cualquier cosa como a veces mediocremente se ha mencionado.


Estimados lectores, éstas son las diapositivas de la ponencia que daré el día jueves 19 de noviembre del 2015 en la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa como parte de las actividades del XXII Simposio Peruano de Energía Solar que se está realizando desde del 17 al 21 de Noviembre en Arequipa – Perú. Quedan todos invitados, igualmente bienvenidas sus preguntas, opiniones, sugerencias y el hacer cooperación académica o conversar sobre asuntos laborales. Arequipa está cerca de Bolivia y Chile.

XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva1 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva2 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva3 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva4 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva5 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva6 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva7 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva8 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva9 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva10 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva11 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva12 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva13 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva14 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva15 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva16 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva17 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva18 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva19 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva20 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva21 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva22


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Master Thesys Daniella Rough Germany 2014

During 2013 and 2014, i was working with Daniella Rough in your thesys master. Title of thesys is: “Techincal and Financial Feasibility of Wind Power to Gas Systems: A Case Study of the Talara Wind Farm, Perú”. Very interesting with complex modelling mathematical and simulation on Matlab/Simulink. I was the second examiner, i live in Perú because Talara Wind Farm has placed near to Piura (in the North of Perú). Actually Talara Wind Farm is in operation.


power and power coefficient variation with wind speed for the Vestas V80 2 MW and Bergey XL 10 kW turbines

En el presente post les presento los datos de dos turbinas, una que tiene una potencia nominal de 2 MW (Vestas V80 y que he presentado su curva de potencia en un anterior post) y una de 10 kW (Bergey XL). Se muestra tanto la potencia como el coeficiente de potencia. Este post se genera pues recibo varios correos en que leo que es un tanto difícil conseguir datos del coeficiente de potencia. Esta tabla les va a permitir hacer sus programas de modelamiento y simulación al menos bajo estas dos referencias. Pueden ver que a mayor potencia debido a la mayor área que cubre el movimiento de las aspas se logra coeficientes de potencia más alto y mas perdurables con el cambio de la velocidad del viento, de hecho, también contribuye la mayor inercia que posee una turbina de 2 MW. La turbina de 10 kW logra su potencia nominal a velocidad mucho más altas, lo que en sí no es algo deseable, ya que lo ideal es que se logre la potencia máxima a la mínima velocidad posible y ésta se mantenga si hay mayor velocidad de viento hasta la velocidad de corte. También entra a tallar acá los diferentes tipos de control para maximizar la captura de la energía cinética del aire.


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power curve for the Vestas V80 turbine

El presente post es para mostrar en la figura la curva de potencia que describe una turbina eólica de la marca Vestas modelo V80 de capacidad nominal 2 MW. Potencias cada vez mayores involucra mayores problemas de ingeniería que han tenido para desarrollarlas y construirlas, por lo tanto, desde el instante en que se da la velocidad de arranque hasta la velocidad de corte, muchos componentes de la turbina están sometidos a cargas, vibración, fuerzas de diverso tipo y el mismo hecho de capturar parte de la energía cinética del viento y entregarlo a la red eléctrica. Esta gráfica permite a quienes hacen estudios de comportamiento o performance de una smart grid, micro grid o red de generación distribuida a fin de que según la velocidad del viento se cuantifique la inyección de energía eléctrica desde las turbinas eólicas. Datos de viento en cada vez menos tiempo son los ideales para poder tener una verdadera valoración de la influencia, que tan cortos, pues aquellos en que la inercia de la turbina ya no puede compensar la fluctuaciones de la velocidad del viento.


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turbine_performance_simulation

En la presente entrada muestro el resultado de un proceso de simulación en Matlab/Simulink de una turbina de viento de 100 kW sobre la cual incide un perfil de velocidades recolectadas durante un período de tiempo de 24 horas. Pueden ver como es que el comportamiento de las diferentes variables tales como la corriente, la potencia, el coeficiente de potencia y el ángulo de ataque. En sí el perfil de velocidad es cada hora, pero bien se puede colocar un data recolecta de menor tiempo de toma de datos, eso haría una gráfica bastante aleatoria por lo que he tratado en esta vez de que se vea un tanto asequible y entendible. Lo que se puede hacer mediante modelos matemáticos construidos adecuadamente y procesos de simulación en software de alto nivel es amplio y poderoso, siempre y cuando se tenga la capacidad de evaluar los resultados bajo un adecuado nivel de crítica, conocimientos de ingeniería y de buscar siempre la perfección del modelo matemático.

PD: Por si acaso el modelo de turbina hecho en Matlab/Simulink está a la venta.


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VAN

Cualquier instalación de equipos de energía involucra en sí la realización de un proyecto que parte desde atender una necesidad energética o en todo caso proyectarse hacia una demanda energética por abastecerse. Una de las fuentes son las alternativas renovables, las que hay que considerar que son las turbinas eólicas, energía solar, etc. Estas tienen un costo inicial que en sí es una inversión que se cuenta en negativo, a partir de ahí el proyecto va recuperando su inversión en la medida que el costo de energía producida es menor al que se hubiera seguido usando la misma fuente energética. La figura muestra dos casos tanto para un usuario en baja tensión como en media tensión con valores asumidos, de implementación de paneles solares. Un usuario en baja tensión recupera mucho más rápido su inversión, pero al final del proyecto que viene a ser unos 15 años ambos están en ganancia. Recordar que los paneles solares los venden ahora con una garantía de 20 años y hasta de 25 años. Los modelo matemático y las curvas son hechas en Matlab de MathWork Inc.


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en elaboración… libero el contenido si de 780 se incrementa a 3000 “Me Gusta” Emoticón like mi fanpage personal…https://www.facebook.com/jorgemirezperu

energía solar en establecimientos de salud a modo de microred eléctrica


production_electricity_for_case

Ante la implementación de un plan de instalación de central solar fotovoltaica se tiene a la mano los registros de irradiación solar diaria, los cuales no nos aportan mucho para ver el desempeño durante las horas del día de una central solar fotovoltaica. Entonces ante ello, hay que plantear escenarios bastante juiciosos para evaluar la producción de electricidad de la central fotovoltaica. Hay por lo general tres escenarios: pésimo, normal y optimista. En el peor de los casos, con poca área para la colocación de los escenarios y una baja radiación es el escenario pesimista (un mal año). El escenario normal es considerando los promedios anuales medios o semejantes que implican pues un escenario casi predicho en que si no hay condiciones adversas es lo que se puede presentar. El escenario optimista es considerando enre las mejores condiciones registradas aquellas a sana juicio pueden representar un funcionamiento bastante bien de la central. La potencia producida se muestra en la gráfica bajo los tres escenarios: pesimista (1), normal (2) y optimista (3). Hecho en Maltab/Simulink of MathWork Inc.


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energía_solar_diaria_promedio_anual_peru_por_capital_de_departamento

En este post rescato la información de los promedio anual de radiación diaria sobre los capitales de cada región del Perú. Considerando que son las capitales de región, por lo general, las que tienen una mayor población, mayor actividad económica, instalaciones más grandes en todos los aspectos de la vida social y económica. Puede servir como un aproximado para cálculos sustentatorios de instalaciones que aprovechen la energía solar sea para producción de electricidad y calor a nivel de cada región. Al parecer hay cierto promedio anual en casi todas las regiones con algunas variaciones. Ciertamente mientras mas grande sea la instalación se requerirá ya la data más exacta, y si es instalaciones de celdas fotovoltacias mucho más grandes, equipos de medición en tiempo real se hacen necesario porque en base a los datos captados se define la operación del sistema planta solar fotovoltaica. Espero les sirva.


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mapa_de_la_energía_solar_incidente_diaria_promedio_anual_Perú

El mapa solar del Perú lo puedes encontrar en las webs oficiales del Perú y algunas otras publicaciones. Como es mi país natal, la coloco en este post. Somos privilegiados de tener un buen sol y lejos de las grandes aplicaciones en centrales solares de varios MW, están las aplicaciones de baja potencia que pueden beneficiar a la población, las escuelas, los centros de producción manufacturera, los colegios, mercados, establecimientos de salud. En ellos no serán grandes potencias, sin embargo, traen conford y son sostenibles en el largo plazo de vida operacional de cada uno de ellos. Hay que quitarse ese mediocre idiosincracia que sea técnico – económico rentable fijándonos solamente en el dinero, hay otros elementos adicionales a poner en valor: el conford de las personas, la impacto en su formación como estudiante o poblador sobre cuidado del medio ambiente al ver y sentir que las renovables permiten satisfacer su consumo de electricidad y calor y a la vez cuida el medio ambiente. Tenemos un país maravilloso en climas, las organizaciones de base acá y en Latinoamérica deberían impulsar en todos los locales comunales, escuelas, colegios, establecimientos de salud, talleres, etc… paneles solares fotovoltaicos para la producción de electricidad y termas solares para tener agua caliente, sería una forma de mejorar la calidad de vida y contribuir a cuidar nuestros microclimas, los cuales en Perú son miles miles de microclimas.


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ejemplo de estudio de maxima demanda

Tener datos aporta mucho en los trabajos de investigación, dado que sirven para comparar modelos teóricos con datos experimentales. Los modelos teóricos con sus resultados son de por sí todo válidos, en la medida que estén bien formulados y presenten una realidad simulada con bastante aproximación. Simulaciones numéricas son el cuco en América Latina, acá desean “ver para creer” (por eso estamos como estamos). Entonces junto con un estudiante Mario en Bolivia, progresamos avanzando en el estudio de entender el comportamiento del sistema eléctrico y para ello datos sin importar la fecha que sean obtenidas, son analizadas para ser adecuadamente interpretadas y dimensionadas en las investigaciones que vamos llevando. Curvas de producción y demanda con sus pendientes positivas y negativas, con su rapidez de cambio (variación de la pendiente) que implican los requerimientos técnicos a las generadoras así como el reflejo del comportamiento de la demanda. La gráfica es un ejemplo, siendo un reflejo de la demanda y producción con datos simulados de Bolivia.


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Máxima Mínima Curva Diaria Demanda de Energía

La figura muestra un ejemplo de curva diaria de demanda de energía, es un escenario simulado y no corresponde a realidad alguna (algún país). Lo que se ha hecho es trabajar un código en Matlab que permita emular ese comportamiento con cierto grado de aleatoriedad. En cuanto a sean potencias mayores, estos cambios grandes de potencia involucran tener centrales eléctricas en reserva flotante para abastecer. Pero dado que me he enterado que es muy probable que en Perú no se tenga un escenario de Generación Distribuida pues la demanda no crecerá tanto como que se haga esto realidad, es la figura una idea nomás didáctica de las capacidades de simulación de Matlab y que combinándose con otros softwares mucho más especialidades y comerciales se puede tener detalles del funcionamiento de una red. Sin embargo, si es necesario comprender o visualizar un nuevo proceso o investigarlo, obviamente el modelamiento matemático y simulaciones son de gran ayuda, y en ello, algo de experiencia por compartir en Matlab tengo la cual espero compartir mediante los servicios de asesoría que brindo.


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Video de Conferencia “Energías Renovables, Generación Distribuida y Microredes”. Jueves 20 de Agosto 2015 – 6:30 pm. Lugar: FIEE-UNI, Lima – Perú. Expositor: Jorge Mírez


vista de conferencia Diapositiva105

Enlace Parte 1:  https://youtu.be/4k7BPpdO_H0

Enlace Parte 2:  https://youtu.be/St4dRPdZG_k

Comparto con Uds. la presente filmación de la conferencia organizada por la Rama Estudiantil de la IEEE – Sociedad de Potencia de la Universidad Nacional de Ingeniería en Lima, Perú, y con el agradecimiento de las personas todas desde antes hasta la fecha que hicieron posible esto…

Atte: Jorge Mírez  – UNI – PERU


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Imágenes del PowerPoint de Conferencia “Energías Renovables, Generación Distribuida y Microredes”. Jueves 20 de Agosto 2015 – 6:30 pm. Lugar: FIEE-UNI, Lima – Perú. Expositor: Jorge Mírez


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conferencia_energias renovables generacion distribuida microgrid agosto 2015

 

TEMARIO:

Energías renovables
Concepto
Los tipos de energías renovables
Tecnologías en cada tipo
Modelamiento simulación de c/tecnología
Impacto en la sociedad
Impacto en la industria
Impacto en la universidad

Generación distribuida
Concepto
Esquemas de conexión eléctrica
Esquemas de control
Esquemas de gestión
Esquemas de optimización
Modelamiento y simulación c/caso

Microredes
Concepto
Esquemas generales
Modos de funcionamiento
Partes
Esquemas de conexión eléctrica
Esquemas de control
Esquemas de gestión
Esquemas de optimización
Microredes modelo en el mundo
MicroRed CEDER
Modelamiento y simulación de casos

Será una conferencia en la que podré hablar de lo que son las energías renovables, sus diferentes tecnologías, modelamiento y simulaciones de turbinas eólicas, paneles solares, baterías, concentradores cilíndricos parabólicos, turbinas submarinas, unidades de control de potencia y corriente, despacho, entre otras cosas. Luego la generación distribuida y las microredes, en la que hay diferentes modelos computacionales que se he hecho en Matlab/Simulink a mostrarles. Conversaremos de la importancia de las renovables y el reto que nos asume el poder conocer, comprender y aportar a este campo de la ingeniería con mucho interés en la industria. Experiencias tanto en Perú como en pasantías en el exterior serán compartidas en una reunión de aproximadamente dos horas y que con gusto estaré apto para responder preguntar e iniciar cooperación académica sea con las universidades o empresas. Sean bienvenidos a la Universidad Nacional de Ingeniería en Lima – PERU a quienes nos visiten de provincia y del exterior. La conferencia es libre y pueden asistir estudiantes, profesionales y público en general de cualquier instituto, universidad, centro de investigación y ciudad. Hay un enlace de inscripción y también para quienes deseen una certificación. Los costos de certificación serán para fortalecer las actividades de la Rama IEEE PES UNI con quienes tengo el agrado de que hayan organizado esta conferencia. Les esperamos !!

Jorge MIREZ
http://www.geocities.ws/jorgemirez


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