Nicolás Muñoz-Galeano

Measurement System for a Power Quality Improvement Structure Based on IEEE Std.1459

This paper presents an IEEE Std. 1459 power magnitude measurement system working as a part of a power quality improvement structure. It is intended to enhance the performance of selective shunt active power compensators (SAPCs). The measurements system includes a synchronization structure to estimate the fundamental positive-sequence component of grid voltages in distorted and asymmetric three-phase systems. The synchronization signal is used by a sliding window discrete Fourier transformation (SDFT) recursive algorithm to obtain the fundamental components of the voltages and currents. This algorithm extremely reduces the computational cost compared with the classic SDFT implementation. This strategy allows for a sample-by-sample quasicontinuous calculation of all power quantities, as well as the nonefficient currents. These magnitudes had been used to generate the reference currents for an SAPC achieving a quasicontinuous compensation of the nonefficient power quantities. Simulation and experimental results demonstrate that the proposed measurements system operates correctly under all electrical power network conditions.

Meaningful Resolution of the IEEE Std. 1459 Unbalanced Power

This letter present a new resolution of the IEEE Std. 1459 unbalanced power (<i>S</i>_U1). The resolution is intended to achieve a better quantification of the power terms included in <i>S</i>_U1 . The new definitions improve the quantification of the unbalance phenomena presented in the IEEE Std. 1459. The new power terms included in <i>S</i>_U1 extend the measurement capabilities of power meters based on this standard.

Análisis de Flujos de Potencias Ineficientes Producidos por Convertidores de Potencia

Resumen Este articulo presenta un analisis de los flujos de potencia ineficientes provocados por los convertidores de potencia. En base a la teoria de la potencia del estandar IEEE 1459 (2010) y partiendo de la potencia causada por las corrientes armonicas ( D eI ), se proponen las potencias D eI_low y D eI_high para cuantificar los flujos de potencia ineficiente provocados por los convertidores de potencia. La potencia D eI_low se debe a la existencia de componentes armonicas de corriente de baja frecuencia, mientras que la potencia D eI_high depende del numero de pulsos utilizados en la modulacion. Se presenta un analisis del intercambio de potencia entre el convertidor, la carga, y los semiconductores. Tambien se incluyen resultados de simulacion para un convertidor monofasico controlado mediante la modulacion de ancho de pulso senoidal (SPWM, Sinusoidal Pulse Width Modulation) teniendo en cuenta la caida de tension en los semiconductores de los interruptores de potencia y variando el numero de pulsos de la modulacion.

Performance and economical comparison between micro-inverter and string inverter in a 5, 1 kWp residential PV-system in Colombia

This paper presents a techno-economical comparison of micro-inverter and string inverter topologies for grid-tie residential photovoltaic system. Initially, these topologies are described, presenting their benefits and drawbacks. Then, a 5.1 kWp system is modeled as a case of study. Two scenarios are used to evaluate the performance of each topology: under shadowing and no-shadowing conditions. Results show that a lower Levelized Cost of Energy (LCOE) can be achieved using the micro-inverter topology than the LCOE of string inverter topology. The payback period in Colombia is around of 10–12 years being similar for both technologies.

A procedure for power electronic converters design with controllability verification based on the nonlinear dynamical model

In this work a design procedure of Power Electronic Converters (PECs) is proposed, which is based on system knowledge and systems theory. The proposed design procedure is composed of 4 stages and 10 steps and it allows to obtain all PEC parameters and its control structure such that established system operating requirements are satisfied. In this proposed design procedure, system controllability is tested based on set theory in control. The main achievement of this design procedure is to allow the PEC design to take into account its inherent dynamical nature, with verified controllability, but without fixing any control structure.

Metodología para la determinación del desplazamiento angular en transformadores trifásicos

Este articulo presenta una metodologia para la determinacion del desplazamiento angular (conexiones o grupos horarios (coloquial)) en transformadores trifasicos. La metodologia propuesta sirve para determinar el desplazamiento angular si se conocen las conexiones o si se desea determinado desplazamiento angular tambien poder obtener las conexiones. Si bien la conexion de transformadores trifasicos requiere el conocimiento del desplazamiento angular, la literatura tecnica no reporta una metodologia o procedimiento riguroso explicito para determinarlas. Sin embargo, existen numerosas aplicaciones en las areas de ingenieria e investigacion que requieren el conocimiento de la conexion y el desplazamiento angular. El articulo presenta la metodologia para determinar las conexiones Yy, Yd, Dy, Dd, Zy y Zd; que incluye las aplicaciones de ingenieria mas relevantes. La metodologia propuesta se puede aplicar de forma indiferente tanto para transformadores comerciales como no comerciales o para transformadores de potencia o de distribucion.

Modelo de Interdicción de Sistemas de Potencia considerando el Efecto de la Respuesta a la Demanda

Este articulo presenta un modelo de interdiccion de sistemas de potencia que considera la Respuesta a la Demanda (RD) como estrategia para reducir la vulnerabilidad del sistema. Se supone la interaccion de dos agentes: un agente disruptivo (terrorista) que pretende maximizar la demanda deslastrada y un agente protector (el operador del sistema) que reacciona modificando el despacho de generacion y haciendo uso de la RD como estrategia de proteccion del sistema. Se parte de la hipotesis de que el agente disruptivo cuenta con recursos limitados y tiene como objetivo seleccionar el conjunto de elementos que una vez atacados causen el maximo dano al sistema. La contribucion principal de este articulo radica en la incorporacion de la RD como una estrategia adicional (ademas del redespacho de generacion) para reaccionar ante eventuales ataques y proteger el sistema. La interaccion de los dos agentes se modela mediante un problema de programacion binivel y se resuelve utilizando la tecnica metaheuristica Busqueda Local Iterativa. Los resultados en el sistema de prueba IEEE de 24 barras muestran la efectividad de la RD como herramienta para reducir la vulnerabilidad de los sistemas de potencia.

Control de Tensión en el Bus DC para Compensadores Activos de Potencia Conectados en Paralelo

Este articulo aborda el problema del control de tension en el bus DC para compensadores activos de potencia conectados en paralelo (SAPC, Shunt Active Power Compensator) de tres ramas y cuatro hilos, basando la solucion en su modelo matematico. A partir del modelo del SAPC se establece un modelo con informacion suficiente para deducir la funcion de transferencia que describe el proceso de carga y descarga del bus DC. Se emplea la sintonia de un controlador clasico PI con la velocidad y robustez suficientes para mantener el nivel de tension adecuado en el bus DC, de tal modo que, la red solo suministra la potencia activa que la carga demanda. El modelo propuesto garantiza la compensacion de potencia reactiva, la regulacion de la tension en el bus DC, y el equilibrio entre los dos capacitores del enlace del bus DC. Los resultados se verifican a partir del modelo matematico en MATLAB y se validan por medio de un modelo circuital implementado en PSIM.

El Papel de la Educación Financiera en la Formación de Profesionales de la Ingeniería

espanolEn este articulo se analiza la importancia de incluir la educacion financiera en el proceso de formacion de los profesionales de la ingenieria. La educacion financiera se hace cada vez mas relevante dado el numero creciente de productos que ofrecen los mercados financieros y su efecto en el desarrollo economico de los estados y la calidad de vida de sus ciudadanos. Es evidente que una de las principales causas de las ultimas crisis economicas mundiales ha sido la carencia de este tipo de educacion. Se analiza el concepto de educacion financiera, su relevancia en el mundo moderno y su relacion con la ingenieria economica. Finalmente, se describen los principales aspectos que deben ser incluidos en los curriculos de ingenieria y se recomiendan algunas medidas para la puesta en practica de estos conceptos. EnglishThis paper discusses the importance of including financial education in the training process of engineering professionals. Financial education is becoming more relevant every day given the growing number of products offered by the financial markets and its effect on the economic development of the states and the quality of life of its citizens. It is evident that one of the main causes of the recent economic crisis has been the lack of this type of education. The concept of financial education, its relevance in the modern world and its relationship with the engineering economy are analyzed. Finally, the main aspects that should be included in the curricula of engineering are described and certain measures for the implementation of these concepts are recommended.

Deterministic Algorithm for Selective Shunt Active Power Compensators According to IEEE Std. 1459

This paper proposes a deterministic algorithm to scale the reference currents of a shunt active power compensator (SAPC) based on IEEE Std. 1459 power decomposition when SAPC maximum output compensating current is going to be exceeded. The selective SAPC is proposed to improve power quality and energy efficiency in power networks by means of the cancelation or reduction of the non-efficient powers (Q1+, SU1, SeN). The non-efficient powers can be reduced in six possible sequences according to the priority of compensation. When SAPC maximum output current capacity is exceeded, the proposed algorithm limits the SAPC output compensating currents and the non-efficient currents can only be partially reduced in the power network. The reduction of the non-efficient powers depends on the selected compensation sequence. Experimental results for several compensation sequences demonstrate the appropriate operation of the selective SAPC using the proposed scaling algorithm.