Ingeniería Energética

Simulación de un filtro activo de potencia tipo shunt: un caso de estudio

RESUMEN El artículo analiza la importancia de la calidad de la energía en sistemas eléctricos modernos, especialmente debido al impacto de las cargas no lineales que generan armónicos y deterioran el factor de potencia. Se presenta a los filtros activos de potencia (FAP) como una solución eficaz para mitigar estos problemas, enfocándose en los FAP tipo shunt. Se describen los principios de funcionamiento de los FAP tipo shunt, incluyendo la detección de armónicos, la generación de corriente de compensación y la inyección en el sistema. Se examinan dos métodos de control: transformadas α-β y d-q, comparando sus ventajas, desventajas y su impacto en el rendimiento del filtro. A través de un caso de estudio simulado en Matlab/Simulink, se demuestra la efectividad de un FAP tipo shunt en la compensación de armónicos y la mejora del factor de potencia en un sistema industrial.

ABSTRACT The article analyzes the importance of power quality in modern electrical systems, especially due to the impact of nonlinear loads that generate harmonics and deteriorate the power factor. Active power filters (APF) are presented as an effective solution to mitigate these problems, focusing on shunt-type APFs. The operating principles of shunt-type APFs are described, including harmonic detection, compensation current generation, and injection into the system. Two control methods are examined: α-β and d-q transformations, comparing their advantages, disadvantages, and impact on filter performance. Through a case study simulated in Matlab/Simulink, the effectiveness of a shunt-type APF in compensating for harmonics and improving the power factor in an industrial system is demonstrated.

La percepción de riesgo aplicada al estudio de la sostenibilidad energética

RESUMEN La sostenibilidad energética es resultado de la conjugación armónica de la seguridad energética, la equidad social y la sostenibilidad ambiental. El objetivo de la investigación fué demostrar las posibilidades de estudio de la sostenibilidad energética a través de la evaluación de la percepción del riesgo considerando la relación de la energía con medioambiente. Se utilizaron dos grupos humanos, uno representante del público y otro experto en la gestión energética. Se empleó el enfoque de perfil de riesgo percibido. Los resultados demostraron la subestimación del riesgo, resaltando las diferencias de percepción entre los grupos. Los hallazgos del estudio permitieron identificar las debilidades en la formación, con un impacto más trascendente en la toma de decisiones de los gestores, mientras que, para el público posibilitó determinar correcciones para lograr apoyo y adaptación a las medidas diseñadas. Como novedad se aportó una herramienta para evaluación de riesgo subjetivo dirigida a la sostenibilidad energética.

ABSTRACT Energy sustainability is the result of the harmonious combination of energy security, social equity and environmental sustainability. The objective of the research was to demonstrate the possibilities of studying energy sustainability through the evaluation of the perception of risk considering the relationship between energy and the environment. Two human groups were used, one representing the public and the other an expert in energy management. The perceived risk profile approach was used. The results demonstrated the underestimation of risk, highlighting differences in perception between the groups. The findings of the study made it possible to identify weaknesses in training, with a more transcendental impact on the decision-making of managers, while for the public it made it possible to determine corrections to achieve support and adaptation to the measures designed. As a novelty, a tool for subjective risk assessment is provided aimed at energy sustainability.

Laboratorio remoto sobre fuentes renovables de energía en la Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverria (CUJAE). Desarrollo y Perspectivas

ABSTRACT The integration of remote labs in renewable energy education is not yet common in Cuba due to material and knowledge limitations. The Erasmus+ project "EUBBC-Digital" has enabled their introduction in CUJAE’s Electrical Engineering program. This work addresses the generalities of the proposal and the objectives pursued by the presence of an installation of this type within the curriculum of the degree. The CUJAE Renewables energy source remote laboratory should be up and running in September this year. Having a remote laboratory will allow students to reach a new stage in their training, offering them the possibility of applying information and communication technologies to solve real problems and improve collaboration with other institutions. The paper identifies the intentions, goals and expectations of the remote lab and offers the opportunity for teachers and students from other countries to collaborate.

RESUMEN La integración de laboratorios remotos en la educación sobre energías renovables aún no es común en Cuba, debido a limitaciones materiales y de conocimiento. El proyecto Erasmus+ "EUBBC-Digital" ha permitido su introducción en la carrera de Ingeniería Eléctrica de la CUJAE. Este trabajo aborda las generalidades de la propuesta y los objetivos de incluir este tipo de instalación en el plan de estudios. El laboratorio remoto de la CUJAE para energías renovables entrará en funcionamiento en septiembre. Este recurso permitirá a los estudiantes alcanzar un nuevo nivel en su formación, brindándoles la posibilidad de aplicar tecnologías de la información para resolver problemas reales y mejorar la colaboración con otras instituciones. El artículo detalla las intenciones, metas y expectativas del laboratorio, además de ofrecer oportunidades de colaboración internacional para docentes y estudiantes.

Análisis del factor de Carter en sistemas diente-ranura mediante simulación FEMM y evaluación numérica con MATLAB

RESUMEN El presente estudio aborda el análisis del factor de Carter en sistemas magnéticos tipo diente-ranura, mediante un enfoque combinado de simulación numérica con el software FEMM y análisis computacional en MATLAB. Se realizaron dos tipos de comparaciones sistemáticas: en la primera, se mantuvo constante el ancho del diente, mientras que en la segunda se fijó el ancho del entrehierro y se modificó el ancho del diente. En ambos casos, se evaluó el factor de Carter utilizando tanto métodos analíticos como simulaciones numéricas. Los resultados fueron procesados y visualizados en MATLAB, permitiendo un análisis detallado de las diferencias entre ambos enfoques. Las gráficas generadas reflejan el comportamiento del flujo magnético y su sensibilidad frente a las variaciones geométricas, proporcionando así una base sólida para optimizar el diseño de máquinas eléctricas. El estudio demuestra la utilidad de integrar herramientas numéricas y analíticas para incrementar la precisión del modelado magnético.

ABSTRACT The present study addresses the analysis of the Carter factor in tooth-slot type magnetic systems, using a combined approach of numerical simulation via FEMM software and computational analysis with MATLAB. Two types of systematic comparisons were carried out: in the first, the tooth width was kept constant while the air gap width was varied; in the second, the air gap width was fixed and the tooth width was modified. In both cases, the Carter factor was evaluated using both analytical methods and numerical simulations. The results were processed and visualized in MATLAB, enabling a detailed analysis of the differences between the two approaches. The generated plots reflect the behavior of the magnetic flux and its sensitivity to geometric variations, thus providing a solid foundation for optimizing the design of electrical machines. The study demonstrates the usefulness of integrating numerical and analytical tools to improve the accuracy of magnetic modeling.

Impacto de la Inteligencia Artificial en los portadores energéticos de ETECSA

RESUMEN La interconexión de las instalaciones fotovoltaicas a los sistemas eléctricos, demanda disponer de herramientas para la predicción de la generación eléctrica. El conocimiento anticipado de la generación de potencia eléctrica permite una mejor planificación para los operadores de los parques fotovoltaicos y los del Sistema Electroenergético Nacional. Con el propósito de contribuir a la planificación de los portadores energéticos de la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A, el autor se trazó como objetivo general, el desarrollo de una herramienta basada en técnicas de inteligencia artificial en el programa Matlab, para predecir la generación eléctrica diaria del sistema fotovoltaico instalado en uno de sus Centros Telefónicosa partir de las variables meteorológicas: temperatura ambiente, humedad relativa, nubosidad, velocidad del viento e irradiancia solar. Los resultados de la red fueron validados mediante su comparación con datos experimentales, y la obtención de indicadores estadísticos considerados como buenos para este tipo de herramienta.

ABSTRACT The interconnection of photovoltaic installations to electrical systems requires tools for predicting electricity generation. Advance knowledge of electrical power generation allows for better planning for photovoltaic park operators and those of the National Electric Power System. With the aim of contributing to the planning of energy carriers for the Cuban Telecommunications Company S.A., the author's general objective was to develop a tool based on artificial intelligence techniques in the Matlab program to predict daily electricity generation from the photovoltaic system installed in one of its Call Centers based on meteorological variables: ambient temperature, relative humidity, cloud cover, wind speed, and solar irradiance. The network results were validated by comparing them with experimental data, and obtaining statistical indicators considered satisfactory for this type of tool.