Sistemas eléctricos de potencia: Análisis de funcionamiento, compatibilidad electromagnética y calidad de servicio

En años recientes se han producido en todo el mundo importantes reformas institucionales y organizativas de los grandes sistemas de interconexión eléctrica, introduciendo elementos económicos de mercado para la formación de precios de la energía eléctrica y para la remuneración de su transporte. Estas reformas hicieron que las empresas de energía eléctrica produjeran energía de mayor calidad y a menor precio, minimizando costos de operación y retrasando inversiones para la expansión las redes. El despacho de las plantas generadoras en la forma más económica es el modo más importante de reducir los costos; los estudios de estabilidad de tensión de sistemas que operan cercanos a los límites técnicos es el modo de optimizar la utilización de las redes y minimizar las inversiones. La planificación de la operación del Sistema Argentino de Interconexión (SADI), tiene como objetivo minimizar el valor esperado sobre las hidrologías del costo de operación más falla del parque generador. (...) El SADI posee un inusual despliegue geográfico de su trazado, con grandes centrales eléctricas muy alejadas de los principales centros de consumo. Esta característica, sumada al hecho del constante incremento de la potencia transmitida, hace que sea susceptible a sufrir fallas tales como el colapso de las áreas más comprometidas o del sistema completo (black-out). El estudio de las posibles condiciones de colapso de tensión es la forma más adecuada de prevenir este tipo de evento que originarían cuantiosas pérdidas para las empresas de energía y para la industria nacional. El objetivo del presente proyecto es indagar en la aplicación de técnicas: a) De optimización evolutiva para resolver el problema del DE del SADI, comparándolas con los desarrollos actualmente utilizados. b) Para el diagnóstico de un posible colapso de tensión en el sistema y las medidas a aplicar para que tal evento no se produzca.

La cascarilla cerámica y su uso innovador

The ceramic shell is a material mainly used for making foundry molds. This research demonstrates that ceramic shell can be used for making sculptures with exceptional definition in its finish. The research has identified a number of advantages of the material to meet the challenges of an artist during the making of a sculpture. The research has been developed in six stages: In the first stage data were collected from the chaff as the process material. This was the starting point for research. In the second stage, we have set the appropriate composition of the slurry, both in percentage and type of binder, and firing curve. To this end, we evaluated the application characteristics, thickness, drying, mechanical strength, the reduction coefficient and porosity. In the third stage it was observed that the husk is suitable for all types of materials acting as support. It was also found that the slurry can be used with various sculptural processes: modeling, molding using silicone or plaster mold, shuttering, with internal metal frame, and so on. In addition, we have established methods to repair and modify the husk by hand and power tools. In the fourth stage we have found ways to modify the surface of the husk with other minerals that affect the structure: introduction of filing of copper, bronze and iron in the slurry ceramics, different staining procedure in hot or cold, by enamel slip, and so on. In the fifth stage sculptures were made using the methods established in the previous stages, to verify this hypothesis. The sixth stage, which is annexed, contains a new method to process the ceramic shell as a mold in casting that emerged from the proven methods in the investigation.

Contrapuntos de la invención

Un instrumento musical implica la presencia de un registro sonoro que afecta tanto a la organización de los sonidos, silencios y ruidos, como a la disposición corporal que con él se va forjando. Desde esta consideración, la organización de la música llevada a cabo con las tecnologías eléctricas y electrónicas supone una profunda modificación de ambos aspectos. La llegada de la electricidad implica una tripledislocación: respecto a la transmisión de lo sonoro, a su posibilidad de reproducción y a la escucha. Estas dislocaciones son puestas en relación con invenciones que, desde el órgano de Ctesibios hasta el clavecín ocular de Castel, nos dibujan un marco en el que música, técnica, sensibilidad y sistemaeconómico-social, tejen sus nexos. A lo largo de este recorrido se trazan lo que se ha denominado contrapuntos de la invención, que pueden tomar en las figuras de J.S. Bach y de J. Cage sus ejemplos más prominentes

Electromagnetismo en medios materiales con monopolos magnéticos

Els monopols es defineixen, teòricament, com càrregues que generen camps amb divergència diferent de cero. Malgrat això, les entitats amb comportament mimètic al dels monopols magnètics, segueix sent compatible amb ∇·B=0, han estat detectades experimentalment en gels d’espín (‘spin-ices’). Aquesta aparent contradicció pot generar confusió i, per tant, requereix explicació. D’altra banda, s’estudien propietats duals del materials amb càrregues magnètiques efectives tals com la ‘magnetricity’ en els ‘spinices’ (conductivitat de les càrregues magnètiques davant un camp magnètic extern). Com una conseqüència de la magnetricitat, l’apantallament del camp magnètic en materials amb càrregues magnètiques és analitzat. Estudio la propagació d’ones electromagnètiques transversals en medis materials infinits i en plasmes magnètics diluïts davant la presència de camps elèctrics externs constants. Aquesta propagació és dual a la propagació d’ones en plasmes de càrregues elèctriques davant la presència de camps magnètics externs, constants. Finalment, estudio el frenat elèctric d’un conductor de càrregues magnètiques amb un efecte dual al frenat magnètic en conductors elèctrics.

Projectos de Instalações em Edifícios

O presente relatório vem na sequência do trabalho desenvolvido durante aproximadamente nove meses no estágio efectuado na empresa Compasso Ecológico – Tecnologias Eco-eficientes para Edifícios Lda, Alcobaça, no âmbito do Mestrado em Instalações e Equipamentos em Edifícios do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. A Compasso Ecológico é uma empresa que tem por missão e área de actividade a realização de projectos de uma forma correcta e eficaz seguindo normas estabelecidas para que o projecto possa garantir conforto e segurança. No decorrer do estágio foram realizados vários projectos, sendo alguns deles feitos em grupo, estimulando-se assim o espírito de trabalho de equipa que é uma característica essencial de qualquer engenheiro na sua vida de trabalho activa. Foi tida sempre uma participação activa em todas as actividades desenvolvidas na empresa, conseguindo-se assim estar sempre a par das inovações tecnológicas e aprofundar os conhecimentos adquiridos durante o percurso académico de uma forma prática. As acções efectuadas durante o estágio, incidiram-se sobretudo na realização de projectos de Infra-estrutura de Telecomunicações em Edifícios (ITED), projectos de Instalações Eléctricas, projectos de Segurança Integrada, utilização do software Revit Mep para projectos de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC), realização de folhas de cálculo e vistorias às instalações.

Projectos de Instalações em Edifícios

O presente relatório vem na sequência do trabalho desenvolvido durante aproximadamente nove meses no estágio efectuado na empresa Compasso Ecológico – Tecnologias Eco-eficientes para Edifícios Lda, Alcobaça, no âmbito do Mestrado em Instalações e Equipamentos em Edifícios do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. A Compasso Ecológico é uma empresa que tem por missão e área de actividade a realização de projectos de uma forma correcta e eficaz seguindo normas estabelecidas para que o projecto possa garantir conforto e segurança. No decorrer do estágio foram realizados vários projectos, sendo alguns deles feitos em grupo, estimulando-se assim o espírito de trabalho de equipa que é uma característica essencial de qualquer engenheiro na sua vida de trabalho activa. Foi tida sempre uma participação activa em todas as actividades desenvolvidas na empresa, conseguindo-se assim estar sempre a par das inovações tecnológicas e aprofundar os conhecimentos adquiridos durante o percurso académico de uma forma prática. As acções efectuadas durante o estágio, incidiram-se sobretudo na realização de projectos de Infra-estrutura de Telecomunicações em Edifícios (ITED), projectos de Instalações Eléctricas, projectos de Segurança Integrada, utilização do software Revit Mep para projectos de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC), realização de folhas de cálculo e vistorias às instalações.

Optimização de Células Fotovoltaicas

Perante os cenários do aumento da população mundial, da concentração de CO2, dos custos dos combustíveis, do consumo energético mundial e das alterações climáticas, surgiu a necessidade de encontrar fontes de energias alternativas. Neste contexto, a Energia Solar Fotovoltaica, fruto de investigações e investimentos realizados, teve um grande impacto na última década, registando um aumento significativo quer da produção de painéis fotovoltaicos ou de instalações de sistemas fotovoltaicos no Mundo. A Energia solar Fotovoltaica surge como uma energia alternativa limpa, inesgotável e que contribui para a diminuição do impacto ambiental, mas o elevado custo inicial é ainda um entrave à sua comercialização, sendo por isso importante conseguir uma optimização na produção dos painéis fotovoltaico bem como em instalações a fim de optimizar o seu rendimento. Um dos objectivos deste trabalho foi instalar e monitorizar um sistema fotovoltaico no telhado do laboratório de máquinas eléctricas do ISEL. Foi instalado um sistema com uma potência de 990 Watts. A monitorização dos módulos durante alguns períodos de 2011 e 2012 demonstraram um bom desempenho do sistema fotovoltaico instalado comparativamente aos valores estimados. Outro objectivo deste trabalho foi estudar a influência da temperatura no rendimento das células fotovoltaicas. A primeira fase deste estudo foi desenvolver um modelo matemático de uma célula fotovoltaica em Simulink/Matlab. As curvas obtidas da simulação numérica do modelo matemático permitiram observar e demonstrar a influência do aumento da temperatura das células fotovoltaicas na sua potência e rendimento. A segunda fase deste estudo tinha como objectivo comprovar experimentalmente o efeito da temperatura e analisar possíveis meios que permitissem refrigerar as células fotovoltaicas. Através de uma montagem experimental específica as células fotovoltaicas foram testadas num ambiente controlado. Os valores obtidos permitiram observar uma diminuição de cerca de 36% da temperatura das células utilizando refrigeração e consequente aumento do rendimento.

GESTÃO DE ENERGIA EM REDES DE SENSORES SEM FIOS

A energia é um recurso limitado em redes de sensores sem fios, pelo que uma gestão eficiente da energia disponível é crucial para aumentar o seu tempo de vida operacional. Assim, a gestão de energia em redes de sensores sem fios tem estado focada no desenvolvimento de mecanismos de activação sincronizada de nós “adormecidos” e de tecnologias de captação de energia do meio envolvente. O objectivo deste trabalho consistiu em explorar estas duas abordagens para criar condições de disponibilidade contínua de energia nos nós de redes sem fios: em primeiro lugar, explorando tecnologias de captação de energia de importantes fontes no meio envolvente: luz solar, diferenciais térmicos e campos electromagnéticos, e, também, cultivando métodos e tecnologias de despertar por radiofrequência (wake-up radio) como forma mais adequada de gerir as oportunidades de operação dos nós de uma rede, poupando energia no tempo restante. São apresentados estudos e soluções realizadas no âmbito industrial, bem como os métodos e resultados da análise realizada para a sua validação. Assim, conseguiu-se:  Uma solução baseada na captação de energia solar, com uma eficiência superior a 70% (desde a saída do painel fotovoltaico), capaz de suportar sensores e repetidores numa rede, acumulando energia correspondente a autonomias de 16 e 40 horas, respectivamente, numa aplicação de diagnóstico de seccionadores de alta-tensão em subestações de distribuição de electricidade;  Uma solução de captação de energia de diferenciais térmicos, para suportar sensores de diagnóstico do estado de funcionamento de purgadores, em linhas industriais de distribuição de vapor, permitindo uma disponibilidade permanente de energia, mesmo para diferenças de temperatura de uns meros 20 °C;  Uma solução de captação de energia de campos magnéticos gerados por correntes eléctricas intensas, para aplicação em sensores sem fios a utilizar em redes de distribuição de electricidade, que, nas circunstâncias dos trabalhos propostos, amplamente demonstrou a viabilidade do conceito e foi industrialmente incorporado numa unidade sem fios para a monitorização de correntes eléctricas e o diagnóstico do estado de fusíveis em postos de transformação;  Duas soluções de despertar por radiofrequência, sem prejuízo da latência de comunicação: (i) despertar colectivo, sincronizado para todos os nós da rede no volume de alcance-rádio do emissor, que se revelou eficaz até aos 37 metros, no interior, consumindo 7 μA e (ii) despertar selectivo, individualizando o nó a activar, com um alcance de 33 metros, igualmente no interior, consumindo 5 μA — em campo aberto, o alcance foi de 10 metros. Em suma: as soluções industriais realizadas no âmbito deste trabalho demonstram a viabilidade de suportar a alimentação em potência de nós de redes sem fios operando em diferentes regimes e dependendo de diversas fontes de energia, em natureza e potência disponível, que, no nosso entender constitui condição necessária ao sucesso industrial das redes de objectos sem fios.

"Blade Runner" o la pregunta por la dignidad humana

Al pensar en la relación entre el fundamento de la dignidad humana y la resolución de algunos problemas bioéticos, me vino a la cabeza Blade Runner, la película de Ridley Scott basada en un relato de Philip K. Dickque lleva el extravagante título de ¿Sueñan los androides con ovejas eléctricas? (extravagante si vemos la película pero no tanto si leemos el relato)...

"Blade Runner" o la pregunta por la dignidad humana

Al pensar en la relación entre el fundamento de la dignidad humana y la resolución de algunos problemas bioéticos, me vino a la cabeza Blade Runner, la película de Ridley Scott basada en un relato de Philip K. Dickque lleva el extravagante título de ¿Sueñan los androides con ovejas eléctricas? (extravagante si vemos la película pero no tanto si leemos el relato)...

Un gegant del cel en perill d'extinció : socialització i divulgació de la reintroducció del voltor negre a Catalunya

La interacció de l’home amb les diferents espècies amb les quals cohabita ha creat casos com el del Voltor Negre (Aegypius monachus), l’au necròfaga més gran d’Europa, que actualment es troba en perill d’extinció. La utilització del territori per a ús antropogènic (ramaderia, xarxes elèctriques, zones urbanes,...) ha fet disminuir la població d’aquesta espècie. Així com la incursió, de manera indirecta, en aquestes poblacions degut a l’acció de l’home podem destacar-ne’n dos, el més rellevant és la intoxicació per verí, degut a l’ús il·legal d’aquestes substàncies per al control de depredadors fa que els tòxics vagin pujant per la piràmide tròfica. La segona causa rellevant és la disminució d’aliment degut a la mixomatosis i a la normativa existent d’obligatorietat de retirada dels animals morts a muntanya per sota dels 1400m. Al fer l’anàlisi de problemàtiques, s’observa que la gran majoria són antròpiques, degudes a la desinformació i al desconeixement, per tant; per a realitzar un bon pla de reintroducció és necessari fer un treball previ de socialització de les poblacions de la zona per a que el projecte sigui eficient. El projecte consisteix en fer una conscienciació social als diferents grups implicats (turisme, escoles i població; ramaders i caçadors), mitjançant documents gràfics, material educatiu, material de suport i materials i mètodes de divulgació. Per a que la vall d’Alinyà i Boumort passin a ser destacades per la presencia establerta de les quatre aus necròfagues més rellevants d’Europa; l’Aufrany, el Trencalòs, el voltor comú i el nostre protagonista: el Voltor Negre.

Pilas de combustible soportadas sobre el anodo de una sola camara basadas en electrolitos de ceria dopada con Gd

La utilización de electrolitos soportados en el ánodo es una estrategia muy útil para mejorar las propiedades eléctricas de las pilas de combustible de óxido sólido, debido a que permiten disminuir considerablemente el espesor de los electrolitos. Para este trabajo, se han preparado exitosamente pilas de combustible de óxido sólido con electrolitos de ceria dopada con Gd, Ce1-xGdxO2-y (CGO) soportados sobre un ánodo formado por un cermet de Ni/CGO. Dichas pilas se han instalado y caracterizado en un reactor de una sola cámara donde se ha hecho circular una mezcla de propano y aire. Para ello, se han preparado mezclas de polvos de NiO y de ceria dopada con gadolinia, con diferentes composiciones y tamaño de partículas, para obtener los ánodos con porosidades apropiadas y así utilizarlos como soporte del electrolito en las pilas. Los polvos de los electrolitos de CGO se han preparado por la técnica sol-gel y se han depositado por"dip coating" con diferentes espesores (15-30 ¿m) utilizando una tinta preparada a partir de partículas nanométricas dispersadas en una resina comercial. Los cátodos de La1-xSrxCoO3-S (LSCO) se han preparado también por la técnica sol-gel y se han depositado sobre la capa fina del electrolito. Finalmente, las propiedades eléctricas se han determinado en un reactor de una sola cámara dónde el propano se ha mezclado con aire sintético por encima del límite superior de inflamabilidad. En estas condiciones experimentales se han obtenido altas densidades de potencia estables, controlando las velocidades de flujo total de gas transportador y la presión parcial de propano.

Pilas de combustible de una sola camara, basadas en electrolitos de ceria dopada con gadolinia y operadas con metano y propano

La principal ventaja de las pilas de combustible de óxido sólido (SOFCs) de una sola cámara, frente a las bicamerales convencionales, es que permiten simplificar el diseño del dispositivo y operar con mezclas de hidrocarburos (metano, propano...) y aire, sin necesidad de separar ambos gases, por medio del uso de electrodos selectivos a la oxidación del combustible y reducción del oxidante. En el presente trabajo, se han fabricado monopilas soportadas sobre electrolitos de ceria dopada con gadolinia (GDC), de 200 ¿m de espesor, usando Ni-GDC como ánodo y LSC(La0.5Sr0.5CoO3-¿)-GDC-Ag2O como cátodo. Las propiedades eléctricas de la celda se determinaron en un reactor de una sola cámara, usando mezclas de metano + aire y propano + aire. Se investigó la influencia de la temperatura, de las presiones parciales del combustible y oxígeno, y de la velocidad de flujo total sobre el rendimiento de las pilas preparadas. Así, la densidad de potencia se incrementó fuertemente con el aumento de la temperatura, la velocidad de flujo total y la composición de hidrocarburo. Una vez se optimizaron los parámetros operacionales, la celda presentó unas densidades de potencia máximas de 70 y 320 mW/ cm2, operando con propano a 600ºC y con metano a 795ºC, respectivamente.

Sistema de visualización SIG del Servei Meteorològic de Catalunya

El sistema de visualización SIG del Servei Meteorològic de Catalunya (SMC) consiste en un sistema que visualiza la información meteorológica del SMC mediante un visor SIG. La herramienta permitirá a los técnicos del SMC poder consultar productos meteorológicos, como modelos numéricos, productos de Meteosat, radar, descargas eléctricas, etc. El sistema se compone de un servidor MapServer, utilizando MapCache como sistema de caché, y de un visor SIG web implementado en JavaScript, utilizando las librerías Dojo Toolkit y OpenLayers.

Consideraciones prácticas para la utilización de técnicas de estimación de estado en sistemas de potencia.

Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Potencia) UANL