Ingeniería Energética

Impacto de los huracanes a la infraestructura eléctrica

Conociendo que la Isla de la Juventud es un territorio vulnerable a los huracanes tropicales, se presenta en el estudio realizado para la reducción de desastres en el sistema eléctrico, utilizando el Sistema de Información Geográfica (SIG) como herramienta para el análisis integral, presentando ventajas al ser capaz de incorporar y manejar gran cantidad de información, propiciando el cálculo adelantado de las posibles pérdidas en valores económicos. El estudio de reducción de desastres permite a través de página web vincularse al sistema de Meteorología, logrando dar seguimiento a los huracanes que amenazan el territorio. En el trabajo se hace una presentación del municipio, en su entorno geográfico-energético, que sirve de ayuda a trazar una estrategia en el enfrentamiento de un huracán, con el objetivo de garantizar la estabilidad del servicio eléctrico de las actividades vitales, en las etapas del azote del fenómeno. Los resultados se muestran en mapas integrales, necesarios en la toma de decisiones.

Knowing that the Isla de la Juventud is a vulnerable territory the tropical hurricanes, it is presented the study carried out for the reduction of disasters in the electric system, using GIS, like tool for the integral analysis, introducing advantages to the being able to incorporate and manage great quantity of information, propitiating the early calculation the possible in lost economic. The study of reduction of disasters allows through page web to be linked to the system of Meteorology, being able to give pursuit to the hurricanes it threaten the territory. In the work a presentation of the municipality is made, in its geographical-energy environment that serves from help to trace a strategy in the confrontation of a hurricane, with the objective of guaranteeing the stability of the electric service, in the stages of the lash of the phenomenon. The results are shown in integral maps, necessary to taking of decisions.

Aplicación de algoritmos de control clásico, adaptable y robusto a sistemas dinámicos de parámetros variables

Existen múltiples sistemas dinámicos cuyos modelos matemáticos se caracterizan por ser de primer orden y parámetros variables con el tiempo. En estos casos las herramientas clásicas no siempre logran un sistema de control que sea estable, posea un buen desempeño dinámico y rechace adecuadamente las perturbaciones, cuando el modelo de la planta se desvía del nominal, para el cual se realizó el diseño. En este trabajo se evalúa el comportamiento de tres estrategias de control en presencia de variación de parámetros. Estas son: control clásico, control adaptable y control robusto. Se realiza un estudio comparativo de las mismas en cuanto a complejidad del diseño, costo computacional de la implementación y sensibilidad ante variaciones en los parámetros y/o presencia de disturbios. Se llega a conclusiones que permiten disponer de criterios para la elección más adecuada, en dependencia de los requerimientos dinámicos que la aplicación demande, así como de los medios técnicos de que se disponga.

Many dynamic systems have first order mathematic models, with time variable parameters. In these cases, the classical tools do not satisfy at all control system stability, good performance and perturbation rejection, when the plant model differs from the nominal one, for which the controller was designed. In this article, three control strategies are evaluated in parameter variations and disturbance presence. The strategies are the followings: classical control, adaptive control and robust control. A comparative study is carried out, taking into account the design complexity, the computational cost and the sensitivity. The obtained conclusions helps to provide the criterion to choose the most adequate control strategy, according to the necessary dynamic, as well as the available technical means.

Algoritmo Heurístico para la Reconfiguración de Sistemas de Distribución Mediante Intercambio de Ramas

La reconfiguración de la red de distribución es también parte de la operación de los sistemas eléctricos de potencia. El problema de reconfiguración de la red de distribución, conocido en la literatura como DNRC (Distribution Network Reconfiguration), es encontrar una estructura de operación radial que minimice las pérdidas de potencia del sistema satisfaciendo las restricciones de operación. Este trabajo presenta un algoritmo heurístico basado en el método de intercambio de rama simple. La ventaja de este método radica en que es fácil de programar y poner en práctica por su simplicidad para producir siempre variantes radiales. Procediendo de esta manera se evitan las demoras de los chequeos de radialidad que realizan otras implementaciones del algoritmo. La desventaja fundamental consiste en que la solución obtenida es un óptimo local que no necesariamente tiene que ser el óptimo global. Un ejemplo numérico se emplea para explicar los pasos fundamentales de la metodología propuesta.

The reconfiguration of the distribution net is also part of the operation of the electric systems of power. The problem of reconfiguration of the distribution net, well-known in the literature like DNRC (Distribution Network Reconfiguration), it is to find a structure of radial operation that minimizes the power system losses while satisfying the operation restrictions. This work presents a heuristic algorithm based on the simple branch exchange method. The advantage of this method resides in its easy understanding and its simplicity to always produce radial variants. Coming this way the delays of the radiality checkups that carry out other algorithms are avoided. The main disadvantage consists in that the obtained solution is a local optimum that not necessarily has to be the global optimum. A numeric example is used to explain the fundamental steps of the proposed methodology.

Automatización de la red de 34,5kV en la provincia de Villa Clara

En la actualidad la operación de la redes de 34.5kV de la provincia de Villa Clara se hace muy complejo debido a que los desconectivos existentes son operados manualmente por el personal y los tiempos de operación son extensos. El objetivo de la implementación de la automatización de las redes de 34.5kV en Villa Clara es operar dicha red de la forma más eficiente posible, donde se le suministre la energía eléctrica a los clientes con mínimos costos de operación, alto nivel de confiabilidad, disminución de la frecuencia de interrupciones y también de los tiempos. Se seleccionaron los lazos más importantes de la provincia, los cuales incluyen generación distribuida, realizándoles corridas de flujo de carga usando el software PowerSystem Explorer (PSX), obteniendo los lugares donde se deben colocar los recerradores. Estos se comunicarán entre sí, pudiendo ser configurables para distintas condiciones, además de poder operarlos a distancia.

At present the operation of the 34.5kV network of the province of Villa Clara is very complex because the existing disconnected are operated by staff and operating times are long. The objective of the implementation of the automation 34.5 kV networks in Villa Clara is operate as efficiently way as possible, where you supply the electricity to customers with minimal operating costs, high reliability, reduced the frequency of interruptions and the times. There have been selected the most important loops in the province, which include distributed generation, performing load flow runs using the Power System Explorer software(PSX), obtaining the locations should be placed reclosing. They shall communicate with each other and can be configured for different conditions, in addition to being to operate them at a distance.

La capacidad de absorción para la innovación: estudio de caso en la Generación Distribuida Cubana

Se aborda la necesidad de formar las concepciones sobre el tratamiento de la innovación como resultado del proceso continuo de aprendizaje organizacional devenido de la integración y re-configuración de conocimientos impregnados en personas, procesos, sistemas y prácticas de gestión; como plataforma para el estudio de los mecanismos desde los cuales se construye e incrementa la capacidad de absorción. Se propone un modelo conceptual para explicar la capacidad de innovar en una organización, estableciendo sus componentes esenciales, determinándose un conjunto de variables que permiten construir indicadores empíricos para evaluar tal capacidad y su impacto en el nivel de desempeño organizacional. La aplicación se desarrolla en la Generación Distribuida en base a Grupos Electrógenos de Fuel, con insuficiencias en la actitud estrategia hacia la innovación, el aprendizaje organizacional y el entorno, que limitaban la asimilación de las tecnologías adquiridas en los años 2005-2008.

In this paper are made considerations about the need to form conceptions respect to treatment of innovation as a result of an organizational learning process become continuous integration and re-configuration of embedded knowledge in people, processes, systems and the practices of management, as platform to study the mechanisms through which the absorptive capacity is built and increased. It is proposed a conceptual model to explain the innovation capability at a company and establish its essential components, by identifying a set of variables to construct empirical measures to evaluate such capacity and its impact on the level of organizational performance. The research was developed at the Cuban´s distributed generation by fuel oil engines´ plants; these organizations presented insufficiency with strategic attitude to innovation, learning and environment, which limited the assimilation of the acquired technologies on years 2005-2008.

Evaluación dieléctrica de una subestación aislada en gas

En este artículo, se muestra que durante la evaluación dieléctrica de la fase completa de una Subestación Aislada en Gas SF6 (GIS), se llegan a presentar fallas en la misma, que pueden dañar los equipos del circuito de prueba. Se considera que la GIS debe ser dividida en secciones con la menor capacitancia posible, para minimizar el nivel de energía durante las pruebas y reducir el riesgo de daño a los equipos de prueba. Se debe considerar que algunas secciones pueden ser sometidas en más de una ocasión a la tensión de prueba. Por otro lado, se muestra la experiencia ganada al incluir la medición de Descargas Parciales (DP), durante las pruebas de aceptación en sitio. Las mediciones se realizaron desde las tensiones de pre-esfuerzo, para poder detectar y corregir posibles defectos, antes de aplicar la tensión máxima de prueba.

In this paper, it is show that when the full phase of a GIS is evaluated, may occur failures in the GIS, which can damage the equipment of the test circuit. The GIS must be divided into sections that have the lowest capacitance possible to minimize the energy level during testing and reduce the risk of damages to the equipment of the test circuit. It should be considered that some sections may be submitted in more than one occasion to the maximum level of voltage. On another hand, the experience gained from the application of PD measurements during on-site commissioning test is shown. Measurements were carried out from the pre-stress voltages in order to detect and correct possible defects before applying the maximum voltage test.

Operación eficiente de los bloques generador-transformadores en las unidades de generación distribuida

Este trabajo determinó la operación más eficiente de los bloques generador-transformador que entregan la energía eléctrica generada a una red de tensión superior. Hasta el momento la mayoría de los estudios realizados en este campo se basan en un análisis de la eficiencia relacionado con el estado de carga del conjunto. Este artículo propone un método para evaluar la eficiencia desde un espacio tridimensional que arroja una mejor solución al considerar el factor de potencia en el sistema. La optimización se realiza mediante la técnica de inteligencia artificial denominada enjambre de partículas. El método propuesto puede emplearse para efectuar la compra o la selección del transformador más apropiado y para lograr la operación de estas unidades de la forma más eficiente y económica posible. Se muestra su aplicación a una unidad de 1150 kVA en la Provincia de Cienfuegos, Cuba.

In this paper was determined the most efficient operation of generator-transformers blocks of distributed generation unites that are operating to serve the electric power to a higher voltage grid. For this purpose, a tridimensional model of efficiency with better results is proposed taking into account the combined losses of the generator and transformer, the load level and the power factor of the system. In the optimization process a Particle Swarm algorithm was employed. The developed method can be used to select the transformer and to obtain the most efficient operation of these power plants as it is possible in field conditions. As an example its application to a 1150 kVA generation unite of Cienfuegos´s Province is shown.

Determinación de las Prioridades de Mantenimiento en Turbogeneradores "Elektrosila TBΦ-100-3600-T3" a partir del Comportamiento de sus Fallos

Los generadores de potencia son de gran importancia para la producción de electricidad. Un fallo en un generador ocasiona la interrupción de su servicio, limitaciones o pérdida total de la energía generada, tiene efectos negativos sobre la economía y afecta la calidad de la vida de la sociedad. Ello conduce a la necesidad un control estricto de los generadores y sus sistemas, tal que faciliten la detección temprana de desviaciones en sus parámetros de operación e intervenir apropiadamente para impedir la ocurrencia de una avería. Este trabajo tiene como objetivo presentar los resultados de tres variantes empleadas en la determinación de las prioridades de mantenimiento de los turbogeneradores "ELEKTROSILA TBΦ-100-3600-T3", las variantes estudiadas fueron: el comportamiento histórico de los fallos, el comportamiento histórico de la energía indisponible debido a los fallos y el análisis de criticidad; los resultados, sustentados en seis años de estudio, descartaron la utilización del criterio de energía indisponible.

The power generators are very important for the electricity production. A failure in a generator causes the interruption of service, limitations or the complete loss of the generated energy, has negative effects on the economy and it harms quality of life of the society. This leads to the necessity of a strict control of the generators as in their systems, such that facilitates the early detection of any deviation on their operation parameters to intervene appropriately and avoid the occurrence of a failure. This paper has the objective to present the results of three variants used in the determination of the priorities of maintenance of the turbogenerators "ELEKTROSILA TBΦ-100-3600-T3", the analyzed variants were: the historical behavior of failures, the historical behavior of the unavailable energy due to failures and the analysis of criticality; the obtained results, supported in six years of study, discard the use unavailable energy criteria.