Tesis de Maestría en Electricidad Mención Energías Renovables y Eficiencia Energética

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Análisis de estabilidad transitoria utilizando el concepto de inercia y minería de datos
(PUCE - Esmeraldas, 2025) Cajas Oña, Edgar Javier; Chamba León, Marlon Santiago
Este trabajo propone una metodología para evaluar la estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia mediante el algoritmo clustering de series temporales (TimeSeriesKMeans) utilizando la métrica Dynamic Time Warping (DTW). Se desarrolla un código mediante el lenguaje de programación Python integrado con DIgSILENT Power Factory, el cual permite extraer los ángulos del rotor de cada uno de los generadores y referenciarlos al centro de Inercia (COI, Center Of Inertia). Para extraer los ángulos del rotor se realizan simulaciones en el sistema de New England de 39 barras y 10 generadores en DIgSILENT PowerFactory y se aplica la técnica de “unwrapping” para corregir discontinuidades. Posteriormente, se emplea el algoritmo TimeSeriesKMeans basado en DTW para segmentar las unidades de generación según su respuesta transitoria, permitiendo identificar generadores críticos. Sin embargo, DIgSILENT Power Factory solo permite graficar los ángulos referidos a una unidad de generación, lo que representa una limitación en la interpretación de estabilidad. Para abordar esta limitación, se implementan los resultados de este trabajo directamente en DIgSILENT Power Factory, cuyas gráficas de resultados se procesan en Python y desplegadas en el entorno de DIgSILENT Power Factory, lo que contribuye a la toma de decisiones más eficientes en la operación y planificación del Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP)
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Análisis de estabilidad transitoria utilizando el concepto de inercia y minería de datos
(PUCE - Esmeraldas, 2025) Noroña Lucero, Nelson Rolando; Chamba León, Marlon Santiago
Este trabajo propone una metodología para evaluar la estabilidad transitoria en sistemas eléctricos de potencia mediante el algoritmo clustering de series temporales (TimeSeriesKMeans) utilizando la métrica Dynamic Time Warping (DTW). Se desarrolla un código mediante el lenguaje de programación Python integrado con DIgSILENT Power Factory, el cual permite extraer los ángulos del rotor de cada uno de los generadores y referenciarlos al centro de Inercia (COI, Center Of Inertia). Para extraer los ángulos del rotor se realizan simulaciones en el sistema de New England de 39 barras y 10 generadores en DIgSILENT PowerFactory y se aplica la técnica de “unwrapping” para corregir discontinuidades. Posteriormente, se emplea el algoritmo TimeSeriesKMeans basado en DTW para segmentar las unidades de generación según su respuesta transitoria, permitiendo identificar generadores críticos. Sin embargo, DIgSILENT Power Factory solo permite graficar los ángulos referidos a una unidad de generación, lo que representa una limitación en la interpretación de estabilidad. Para abordar esta limitación, se implementan los resultados de este trabajo directamente en DIgSILENT Power Factory, cuyas gráficas de resultados se procesan en Python y desplegadas en el entorno de DIgSILENT Power Factory, lo que contribuye a la toma de decisiones más eficientes en la operación y planificación del Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP).
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Análisis de impacto de implementación de vehículos eléctricos en ciudades de la costa ecuatorial: caso de estudio alimentador primavera de la subestación Pradera de la ciudad de Esmeraldas
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Yépez Macías, Cristhian Javier
Ante el inminente cambio hacia la movilidad eléctrica en Esmeraldas, se torna esencial evaluar el sistema eléctrico provincial en función del aumento proyectado en la demanda. Este estudio presenta un método de simulación de carga de vehículos eléctricos enchufables (PEV) para cuantificar su impacto en la infraestructura eléctrica del Alimentador Primavera, partiendo de la Subestación Pradera. Se analizan diversos factores: como hábitos de carga, tasas de adquisición de vehículos, incentivos gubernamentales, autonomía, potencia de carga y capacidad del transformador, mediante distribuciones probabilísticas. Estos modelos se evalúan con simulaciones Monte Carlo en MATLAB y estudios de flujo de carga utilizando CYME - CYMDIST. Aplicando esta metodología al Alimentador Primavera, se prevé que, en un escenario de alta adopción de PEV para 2037, las líneas de distribución puedan experimentar aumentos de carga de hasta un 40%, y los transformadores un 20%. Estos incrementos se mantienen dentro de los límites de capacidad esperados, lo que elimina la necesidad de inversiones adicionales en infraestructura
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Análisis de impacto de implementación de vehículos eléctricos en ciudades de la costa ecuatorial: caso de estudio alimentador primavera de la subestación pradera de la ciudad de Esmeraldas.
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Córdova España, Álex Geovanny
Ante el inminente cambio hacia la movilidad eléctrica en Esmeraldas, se torna esencial evaluar el sistema eléctrico provincial en función del aumento proyectado en la demanda. Este estudio presenta un método de simulación de carga de vehículos eléctricos enchufables (PEV) para cuantificar su impacto en la infraestructura eléctrica del Alimentador Primavera, partiendo de la Subestación Pradera. Se analizan diversos factores: como hábitos de carga, tasas de adquisición de vehículos, incentivos gubernamentales, autonomía, potencia de carga y capacidad del transformador, mediante distribuciones probabilísticas. Estos modelos se evalúan con simulaciones Monte Carlo en MATLAB y estudios de flujo de carga utilizando CYME - CYMDIST. Aplicando esta metodología al Alimentador Primavera, se prevé que, en un escenario de alta adopción de PEV para 2037, las líneas de distribución puedan experimentar aumentos de carga de hasta un 40%, y los transformadores un 20%. Estos incrementos se mantienen dentro de los límites de capacidad esperados, lo que elimina la necesidad de inversiones adicionales en infraestructura.
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Análisis de la penetración de energías renovables en la confiabilidad de los sistemas eléctricos utilizando simulación de Montecarlo
(PUCE - Esmeraldas, 2024) Ángulo Hurtado, Abimael Carlos; Chamba León, Marlon Santiago
Actualmente, con la alta penetración de energías renovables se ha incrementado sustancialmente Es necesario analizar la confiabilidad de los sistemas eléctricos para determinar su capacidad para transportar electricidad desde los puntos de generación a varios puntos de carga. En este sentido, el presente artículo propone una metodología basada en simulación Montecarlo para evaluar la confiabilidad de los sistemas eléctricos, con alta penetración de energía renovable. La herramienta computacional propuesta ha sido desarrollada usando Python y permite la selección del estado de falla y cálculo de su probabilidad de falla mediante simulación Monte Carlo basada en la densidad de falla y la tasa de falla de cada componente. Para realizar el análisis del sistema (en base al estado de falla seleccionado), se utilizó el programa informático Pypower para realizar estudios de flujo de potencia y flujos de potencia óptimos en corriente alterna, diferentes despachos dado por la energía renovable y realizar medidas remediales requeridas. Los resultados son satisfactorios puesto que, permiten analizar probabilísticamente la confiabilidad del sistema eléctrico de potencia.
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Análisis de modelos de agregador de carga de vehículos eléctricos y su aplicación al mercado eléctrico ecuatoriano
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Panata Hernández, Karolina Lizbeth
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN ELECTRICIDAD Dirección: Espejo y Subida a Santa Cruz Código postal: 08-01-0065 / Teléfono: (593-2) 272 1983 / 272 1595 Ext. 3074 Esmeraldas - Ecuador / www.pucese.edu.ec Análisis de modelos de agregador de carga de vehículos eléctricos y su aplicación al mercado eléctrico ecuatoriano Analysis of vehicle charging aggregator models electrics and their application to the Ecuadorian electricity markets. Panata, Karolina1 ,Guillen, Maria2, Davila, Miguel3, Nevarez, Manuel4 1Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Ingeniería, Esmeraldas, Ecuador 2Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Ingeniería, Esmeraldas, Ecuador 3Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Ingeniería, Esmeraldas, Ecuador 4Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Ingeniería, Esmeraldas, Ecuador klpanata@pucese.edu.ec\; mfguillens@pucese.edu.ec\; madavila@pucese.edu.ec\; manuel.nevarez@pucese.com Resumen. En el contexto del mercado eléctrico ecuatoriano, la implementación de un modelo de agregador de carga para vehículos eléctricos VE se ha convertido en una estrategia esencial para gestionar eficazmente la demanda de energía. Este modelo aborda de manera integral factores clave como el pliego tarifario eléctrico, el perfil de carga de los VE y la optimización de la demanda. La demanda de energía en Ecuador está en constante evolución, y la adopción creciente de VE plantea desafíos en la gestión de la carga. Aquí es donde entra en juego la optimización. Utilizando algoritmos de optimización lineal, el agregador de carga puede establecer estrategias óptimas para programar la carga de los VE, teniendo en cuenta las tarifas eléctricas por hora y la capacidad de carga. Esto permite una distribución eficiente de la demanda, incentivando a los propietarios de VE a cargar sus vehículos en momentos de menor demanda, lo que a su vez contribuye a una gestión más eficiente de la infraestructura eléctrica. En resumen, el modelo de agregador de carga VE y la optimización lineal son componentes esenciales en la transición hacia una movilidad eléctrica sostenible en Ecuador
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Análisis de modelos de agregador de carga de vehículos eléctricos y su aplicación al mercado eléctrico ecuatoriano
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Guillén Salazar, María Fernanda
En el contexto del mercado eléctrico ecuatoriano, la implementación de un modelo de agregador de carga para vehículos eléctricos VE se ha convertido en una estrategia esencial para gestionar eficazmente la demanda de energía. Este modelo aborda de manera integral factores clave como el pliego tarifario eléctrico, el perfil de carga de los VE y la optimización de la demanda. La demanda de energía en Ecuador está en constante evolución, y la adopción creciente de VE plantea desafíos en la gestión de la carga. Aquí es donde entra en juego la optimización. Utilizando algoritmos de optimización lineal, el agregador de carga puede establecer estrategias óptimas para programar la carga de los VE, teniendo en cuenta las tarifas eléctricas por hora y la capacidad de carga. Esto permite una distribución eficiente de la demanda, incentivando a los propietarios de VE a cargar sus vehículos en momentos de menor demanda, lo que a su vez contribuye a una gestión más eficiente de la infraestructura eléctrica. En resumen, el modelo de agregador de carga VE y la optimización lineal son componentes esenciales en la transición hacia una movilidad eléctrica sostenible en Ecuador
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Análisis del ciclo de vida de los sistemas de almacenamiento de energía para redes inteligentes de generación eléctrica
(PUCE - Esmeraldas, 2022) González Suárez, Vicente Stalin
El análisis del ciclo de vida de sistemas de almacenamiento de energía para redes inteligentes de generación eléctrica es un factor técnico que debe ser evaluado a fin de garantizar el desempeño, esto se logra controlando el estado de carga y descarga para poder alargar su vida útil, lo que implica que las baterías no se deben operar fuera de los límites inferiores y superiores de carga, la acción contraria afecta de manera directa su ciclo de vida. En este contexto el análisis ha sido fundamentado en documentación científica asociada al tema de investigación dentro de las publicaciones realizadas a nivel mundial; el resultado de la investigación ha permitido identificar las debilidades de los sistemas de almacenamiento de energía con las que se pueden implementar soluciones técnicas que permiten garantizar disponibilidad y confiabilidad a los sistemas inteligentes de generación de energía eléctrica al momento de cumplir su función.
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Análisis técnico, regulatorio y económico para la instalación de un sistema alterno de suministro eléctrico basado en energía eólica en la provincia de Esmeraldas
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Peña Gallegos, Jorge Israel
Este proyecto presenta la viabilidad de implementar un sistema alterno de suministro eléctrico basado en energía eólica en la provincia de Esmeraldas por medio de un estudio técnico, regulatorio y económico que garantice la demanda eléctrica y promueva el desarrollo de proyectos de energía renovables en la provincia. Se analizaron los datos desde el año 2015- 2021 proporcionados por el Instituto oceanográfico y Antártico de la Armada – INOCAR, de la estación ubicada en esta ciudad. Se realizó un análisis cuantitativo y cualitativo el cual consiste en la caracterización de la velocidad del viento y la estimación del potencial eólico por medio de la distribución de weibull, en donde el viento tiene una velocidad de 7 m/s con una roza de potencia de dirección entre 270 y 315, y la máxima potencia obtenida a la frecuencia máxima de vientos en la zona que sería a los 7 m/s de 75 kW. Se realizó la simulación para un sistema eólico aislado para una determinada carga mediante el software RETScreen, finalmente, se hizo una evaluación económica mediante el software RETScreem para determinar la viabilidad económica del proyecto y sentar las bases para futuras investigaciones en la provincia.
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Análisis técnico, regulatorio y económico para la instalación de un sistema alterno de suministro eléctrico basado en energía mareomotriz
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Cabeza Villón, Gloria Esmeralda
El presente estudio tiene como objetivo general desarrollar el análisis técnico, regulatorio y económico para la instalación de un sistema alterno de suministro eléctrico basado en la energía mareomotriz en el cantón Esmeraldas, Ecuador. La metodología fue de tipo descriptiva con un diseño documental. La población estuvo conformada por once (11) documentos relacionados con el tema que cumplieron con los criterios de selección basados en rigor en aportes, relevancia y pertinencia. Se encontró en los textos consultados coincidencia en el hecho de que la energía mareomotriz en el devenir de los próximos años será considerada dentro de la gama de las energías renovables para producir grandes cambios en el sector de la energía por el gran potencial que ofrece. Se concluye que en la actualidad la generación de energía mareomotriz es costosa, según IRENA, el coste de las tecnologías mareomotrices actuales oscila entre 0,17 €/kWh y 0,23 €/kWh, aunque los proyectos piloto en curso apuntan a una disminución de entre 0,25 y 0,47 €/kWh, así, en el transcurrir del tiempo se volverá cada vez más accesible para incorporarla en la matriz energética de países como Ecuador dado su potencial constante de olas estimado en 14kW/m en promedio. Así, la producción de energía mareomotriz en Ecuador y en concreto en el cantón Esmeraldas debe considerarse de manera más firme, dadas las ventajas que ofrece para la calidad ambiental, social y en un futuro próximo económico, todo lo cual va en línea con la filosofía de eficiencia energética para el desarrollo sustentable.
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Análisis técnico, regulatorio y económico para la instalación de un sistema alterno de suministro eléctrico basado en energía mareomotriz
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Cabeza Villón, Gloria Esmeralda
El presente estudio tiene como objetivo general desarrollar el análisis técnico, regulatorio y económico para la instalación de un sistema alterno de suministro eléctrico basado en la energía mareomotriz en el cantón Esmeraldas, Ecuador. La metodología fue de tipo descriptiva con un diseño documental. La población estuvo conformada por once (11) documentos relacionados con el tema que cumplieron con los criterios de selección basados en rigor en aportes, relevancia y pertinencia. Se encontró en los textos consultados coincidencia en el hecho de que la energía mareomotriz en el devenir de los próximos años será considerada dentro de la gama de las energías renovables para producir grandes cambios en el sector de la energía por el gran potencial que ofrece. Se concluye que en la actualidad la generación de energía mareomotriz es costosa, según IRENA, el coste de las tecnologías mareomotrices actuales oscila entre 0,17 €/kWh y 0,23 €/kWh, aunque los proyectos piloto en curso apuntan a una disminución de entre 0,25 y 0,47 €/kWh, así, en el transcurrir del tiempo se volverá cada vez más accesible para incorporarla en la matriz energética de países como Ecuador dado su potencial constante de olas estimado en 14kW/m en promedio. Así, la producción de energía mareomotriz en Ecuador y en concreto en el cantón Esmeraldas debe considerarse de manera más firme, dadas las ventajas que ofrece para la calidad ambiental, social y en un futuro próximo económico, todo lo cual va en línea con la filosofía de eficiencia energética para el desarrollo sustentable.
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Análisis técnico, regulatorio y económico para la instalación de un sistema alterno de suministro eléctrico basado en energía solar fotovoltaica en comunidades rurales de Esmeraldas
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Trejo Márquez, Javier Benito
La energía eléctrica permite el desarrollo de las comunidades, satisfaciendo las necesidades de demanda energética requerida para la ejecución de tareas generales del ser humano, en la comunidad 'San Pedro del Sereno' ubicada en el cantón Atacames en la provincia de Esmeraldas, se ha evidenciado la carencia del sistema eléctrico, causando que los habitantes opten por el uso de pequeños generadores de energía eléctrica a base de combustibles lo que se traduce en contaminación auditiva, así como ambiental en esta zona. Por ello, este trabajo presenta el estudio de un sistema fotovoltaico autónomo con respaldo de baterías en base al consumo estimado de los hogares que aproximadamente es de 4.86 kWh al día. Se determinó los artefactos eléctricos más comunes en las viviendas, así como la viabilidad técnica de uno de los parámetros fundamentales como la radiación solar donde se demostró que es idóneo el lugar para el aprovechamiento del recurso solar promediando 4.7 kWh/m2/día durante todo el año, con ello, se procedió con el dimensionamiento de los principales componentes del sistema fotovoltaico que permitan la captación y conversión de energía solar a eléctrica, obteniendo cinco paneles solares, un regulador de carga, cuatro baterías y el inversor que conjuntamente deben producir alrededor de 1700 kWh al año, energía necesaria para cualquier hogar de la comunidad con al menos un día de autonomía, además se estableció otros criterios como montaje de paneles, protecciones y consideraciones generales para el caso de ser considerado el proyecto como implementación, la energía renovable mejorará las condiciones de vida de cada habitante optimizando sus actividades cotidianas y reduciendo el impacto ambiental considerablemente.
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Análisis y caracterización de la calidad de energía utilizando minería de datos
(PUCE - Esmeraldas, 2025) Mullo Aimacaña, Alex Dario; Chamba Léon, Marlon Santiago
El presente trabajo tiene como objetivo, analizar y caracterizar la calidad de energía en redes de distribución eléctrica, mediante la identificación y evaluación de armónicos. Para ello, se utilizan el análisis de datos de forma univariante y técnicas de minería de datos, como, Análisis de Componentes Principales (PCA) y el método de conglomerados, específicamente (K-Means) para agrupar los armónicos en función de su comportamiento en la red. Para su aplicación, se analizó el histórico de armónicos de una industria Cementera, cuyo sistema de distribución es de 22 kV, logrando determinar la intensidad de la distorsión armónica por periodos, identificando procesos como molienda de cemento, uso de hornos, inversores y sistemas de iluminación. A partir de estos resultados, el modelo desarrollado permitió procesar grandes volúmenes de datos, caracterizar los armónicos y detectar las principales fuentes de generación armónica. Además, es importante destacar que su implementación es adaptable a distintos sistemas eléctricos, facilitando el desarrollo de estrategias para garantizar la calidad del sistema de distribución eléctrico
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Análisis y caracterización de la calidad de energía utilizando minería de datos
(PUCE - Esmeraldas, 2025) Reinoso Piñeiro, José Miguel; Chamba Léon, Marlon Santiago
El presente trabajo tiene como objetivo, analizar y caracterizar la calidad de energía en redes de distribución eléctrica, mediante la identificación y evaluación de armónicos. Para ello, se utilizan el análisis de datos de forma univariante y técnicas de minería de datos, como, Análisis de Componentes Principales (PCA) y el método de conglomerados, específicamente (K-Means) para agrupar los armónicos en función de su comportamiento en la red. Para su aplicación, se analizó el histórico de armónicos de una industria Cementera, cuyo sistema de distribución es de 22 kV, logrando determinar la intensidad de la distorsión armónica por periodos, identificando procesos como molienda de cemento, uso de hornos, inversores y sistemas de iluminación. A partir de estos resultados, el modelo desarrollado permitió procesar grandes volúmenes de datos, caracterizar los armónicos y detectar las principales fuentes de generación armónica. Además, es importante destacar que su implementación es adaptable a distintos sistemas eléctricos, facilitando el desarrollo de estrategias para garantizar la calidad del sistema de distribución eléctrico
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Clasificación de pérdidas no técnicas basadas en el aprendizaje automático en macrodatos
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Mazón Bonilla, Ana Magali
En la actualidad, las Pérdidas No Técnicas continúan siendo un desafío importante en el sector eléctrico en lo que respecta a la economía y la estabilidad del suministro. El uso de técnicas de Aprendizaje Automático en la gestión de Pérdidas No Técnicas puede llevar a una mayor eficiencia en la operación de la red eléctrica, donde un algoritmo basado en Inteligencia Artificial es capaz de detectar irregularidades de manera rápida y eficiente. En este trabajo de investigación se utilizaron macrodatos de registros de consumos de energía de clientes residenciales proporcionados por el Departamento Comercial de la CNEL EP Unidad de Negocio Esmeraldas. El objetivo principal de la investigación consistió en identificar el algoritmo de clasificación de Aprendizaje Automático supervisado más apropiado para detectar anomalías en el patrón de consumo eléctrico de los clientes de la provincia de Esmeraldas. Se empleó la plataforma de Matlab para entrenar, validar y probar ocho algoritmos de aprendizaje supervisado que detectan NTL en el consumo. Para abordar el desafío del desbalanceo en los datos, se aplicaron técnicas de reducción de dimensionalidad. Los resultados muestran que, el algoritmo de clasificación Ensemble (Em) - Árboles Ensombrados supera a otros algoritmos con una precisión del 91,39 \\% y un tiempo de respuesta de 226,93 segundos.
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Clasificación de pérdidas no técnicas basadas en el aprendizaje automático en macrodatos
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Tonato Velasco, Mónica Tatiana
En la actualidad, las Pérdidas No Técnicas continúan siendo un desafío importante en el sector eléctrico en lo que respecta a la economía y la estabilidad del suministro. El uso de técnicas de Aprendizaje Automático en la gestión de Pérdidas No Técnicas puede llevar a una mayor eficiencia en la operación de la red eléctrica, donde un algoritmo basado en Inteligencia Artificial es capaz de detectar irregularidades de manera rápida y eficiente. En este trabajo de investigación se utilizaron macrodatos de registros de consumos de energía de clientes residenciales proporcionados por el Departamento Comercial de la CNEL EP Unidad de Negocio Esmeraldas. El objetivo principal de la investigación consistió en identificar el algoritmo de clasificación de Aprendizaje Automático supervisado más apropiado para detectar anomalías en el patrón de consumo eléctrico de los clientes de la provincia de Esmeraldas. Se empleó la plataforma de Matlab para entrenar, validar y probar ocho algoritmos de aprendizaje supervisado que detectan NTL en el consumo. Para abordar el desafío del desbalanceo en los datos, se aplicaron técnicas de reducción de dimensionalidad. Los resultados muestran que, el algoritmo de clasificación Ensemble (Em) - Árboles Ensombrados supera a otros algoritmos con una precisión del 91,39 \\% y un tiempo de respuesta de 226,93 segundos.
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Desarrollo de un sistema de medición y análisis de consumo eléctrico basado en IoT para redes de distribución para CNEL EP Esmeraldas
(PUCE - Esmeraldas, 2022) Marchán Loor, Alfonso Atahualpa
Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de medición y análisis de variables eléctricas en un centro de carga de baja tensión para la Corporación Nacional de Electricidad CNEL E.P. Esmeraldas. La metodología utiliza dispositivos con Internet de las Cosas (IoT) para la recolección de datos de corriente, tensión y potencia. Esta información es enviada a la base de datos en un nodo concentrador del servidor web. El sistema de medición se compone de sensores de corriente no invasivos conectados a un Nodo de Medición Inteligente (SMN) de tres canales de IoT. El SMN utiliza un transceptor de comunicación inalámbrica con protocolo LoRa para transmitir los datos del contador al concentrador. El concentrador es un servidor web que recibe información de los dispositivos IoT a través de una red de sensores inalámbricos (WSN) de topología de malla. Las mediciones se presentan en una interfaz de usuario desarrollada con la herramienta NodeRED. En este trabajo se ha demostrado que el tiempo de lectura es en tiempo real con un retraso máximo de 500 milisegundos. La información recibida del SMN IoT en el concentrador a una distancia límite es de 800 metros. La resolución de los datos medidos es del 98% y se comprueba con un medidor digital ION7350 para verificar las mediciones. Con las mediciones obtenidas en el centro de carga, también se evidencia que la eficiencia de la energía entregada es del 95% con respecto a la recibida. Por último, es evidente que el sistema puede tener una total autonomía sin depender de la energía de la red eléctrica 24/7, ya que el SMN IoT se alimenta con energía renovable mediante energía fotovoltaica de 40W.
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Diseño de un esquema de alivio de carga por baja frecuencia en sistemas eléctricos industriales aislados
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Masabanda Dávila, Vinicio Rubén
En sistemas eléctricos de potencia industriales aislados, para mantener la operación segura y confiable es necesario realizar estudios especializados del comportamiento dinámico del sistema ante perturbaciones que pueden provocar inestabilidad. Esto debido a que un colapso parcial o total del sistema eléctrico provoca costos de energía no suministrada bastante elevados, debido a que suministran energía a demandas, cuya indisponibilidad provocan grandes pérdidas económicas. En este sentido, los estudios de planificación operativa deben abarcar la identificación de estados operativos que provocan inestabilidad, los cuales deben ser estabilizados mediante la dinámica de los sistemas de control y esquemas remediales para mantener la disponibilidad de energía en el sistema eléctrico. La inestabilidad de frecuencia es una de las más frecuentes en los sistemas eléctricos industriales donde, además, de la activación de los controles Potencia-Frecuencia, es necesario diseñar esquemas de alivio de carga para evitar posibles colapsos. Con estos antecedentes, en el presente artículo se presentan las particularidades y un método para diseñar un esquema de alivio de carga por baja frecuencia en sistema eléctricos industriales aislados con una baja inercia. El esquema permitirá la continuidad del servicio a las cargas críticas de producción con costos de energía no suministrada elevados.
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Diseño de un esquema de alivio de carga por baja frecuencia en sistemas eléctricos industriales aislados
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Mosquera Landeta, lmar Javier
En sistemas eléctricos de potencia industriales aislados, para mantener la operación segura y confiable es necesario realizar estudios especializados del comportamiento dinámico del sistema ante perturbaciones que pueden provocar inestabilidad. Esto debido a que un colapso parcial o total del sistema eléctrico provoca costos de energía no suministrada bastante elevados, debido a que suministran energía a demandas, cuya indisponibilidad provocan grandes pérdidas económicas. En este sentido, los estudios de planificación operativa deben abarcar la identificación de estados operativos que provocan inestabilidad, los cuales deben ser estabilizados mediante la dinámica de los sistemas de control y esquemas remediales para mantener la disponibilidad de energía en el sistema eléctrico. La inestabilidad de frecuencia es una de las más frecuentes en los sistemas eléctricos industriales donde, además, de la activación de los controles Potencia-Frecuencia, es necesario diseñar esquemas de alivio de carga para evitar posibles colapsos. Con estos antecedentes, en el presente artículo se presentan las particularidades y un método para diseñar un esquema de alivio de carga por baja frecuencia en sistema eléctricos industriales aislados con una baja inercia. El esquema permitirá la continuidad del servicio a las cargas críticas de producción con costos de energía no suministrada elevados.
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Diseño e implementación de un prototipo portable de generación piezoeléctrica
(PUCE - Esmeraldas, 2023) Portilla Guerra, Miguel Angel
Este documento presenta una investigación sobre el diseño y evaluación de un sistema de recolección de energía piezoeléctrica utilizando una alfombra con múltiples elementos piezoeléctricos. La investigación inicia con una introducción sobre la importancia de desarrollar fuentes alternativas de energía renovable para dispositivos electrónicos portátiles. Posteriormente, se presenta una revisión de literatura sobre tecnologías de recolección de energía del movimiento humano, enfocándose en materiales piezoeléctricos. La metodología describe el diseño de un prototipo de alfombra piezoeléctrica compuesta por una capa de goma, una lámina de acrílico y múltiples elementos piezoeléctricos conectados en paralelo a un circuito recolector de energía. Se realizaron pruebas para caracterizar la respuesta de los sensores piezoeléctricos y evaluar el sistema de recolección de energía bajo diferentes configuraciones. Los resultados indican que un solo elemento generó 18.59 μJ, mientras que 10 elementos conectados produjeron 297.4 μJ con un voltaje de 0.57 V. Además, el sistema permite la adquisición remota de datos a través de la plataforma IoT Thingspeak

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