A resistance emulation approach to optimize the wave energy harvesting for a direct drive point absorber

In general, a major challenge for the exploitation of renewable energies is to improve their efficiency. In electricity generation from the energy of ocean waves, not unlike other technologies, the converter must be optimized to make the energy harvesting economically feasible. This paper proposes a passive tuning control strategy of a point absorber in which the power captured is maximized by controlling the electromagnetic force of the generator with a resistance emulation approach. The proposed strategy consists of mapping the optimal values for regular waves and applying them to irregular waves. This strategy is tested in a wave energy converter in which the generator is connected to a boost rectifier converter whose controller is designed to emulate a resistance. The power electronics system implemented is validated by comparing its performance with the case in which the generator is directly connected to a resistive load. The simulation results show the effectiveness of the proposed strategy as the maximum captured power is concentrated around the optimal values previously calculated and with the same behavior for both excitations.

Análisis de topología y restricciones de seguridad en mercados eléctricos competitivos: aplicación al sistema eléctrico de República Dominicana

Las técnicas de resolución de restricciones son mecanismos que garantizan que todas las transacciones en un mercado competitivo de electricidad se pueden lograr sin la violación de los límites de operación. Es un tema importante en un mercado competitivo de la electricidad, ya que un manejo inadecuado puede segmentar el sistema y hacer que algunos de los participantes puedan ejercer poder de mercado. El propósito principal de este artículo es presentar una metodología que permite garantizar un despacho seguro, tanto en estado normal como después de contingencias, utilizando la técnica del re-despacho tras el análisis topológico. El artículo describe paso a paso el proceso de aplicación de la metodología propuesta e ilustra su aplicación al caso del sistema eléctrico de la República Dominicana y cómo puede ayudar a solventar el problema mencionado cuando el ahorro durante los periodos de contingencia supera al extra-coste durante los periodos de funcionamiento normal

Feature issue introduction: light, energy and the environment, 2014

This feature issue highlights contributions from authors who presented their research at the OSA Light, Energy and the Environment Congress, held in Canberra, Australia from 2-5 December, 2014.

Passenger Exposure to Magnetic Fields due to the Batteries of an Electric Vehicle

In electric vehicles, passengers sit very close to an electric system of significant power. The high currents achieved in these vehicles mean that the passengers could be exposed to significant magnetic fields. One of the electric devices present in the power train are the batteries. In this paper, a methodology to evaluate the magnetic field created by these batteries is presented. First, the magnetic field generated by a single battery is analyzed using finite elements simulations. Results are compared to laboratory measurements, taken from a real battery, in order to validate the model. After this, the magnetic field created by a complete battery pack is estimated and results are discussed.

Field-winding fault detection in synchronous machines with static excitation through frequency response analysis.

Frequency Response Analysis is a well-known technique for the diagnosis of power transformers. Currently, this technique is under research for its application in rotary electrical machines. This paper presents significant results on the application of Frequency Response Analysis to fault detection in field winding of synchronous machines with static excitation. First, the influence of the rotor position on the frequency response is evaluated. Secondly, some relevant test results are shown regarding ground fault and inter-turn fault detection in field windings at standstill condition. The influence of the fault resistance value is also taken into account. This paper also studies the applicability of Frequency Response Analysis in fault detection in field windings while rotating. This represents an important feature because some defects only appear with the machine rated speed. Several laboratory test results show the applicability of this fault detection technique in field windings at full speed with no excitation current.

New Fault-Resistance Estimation Algorithm for Rotor-Winding Ground-Fault Online Location in Synchronous Machines With Static Excitation

New Fault-Resistance Estimation Algorithm for Rotor-Winding Ground-Fault Online Location in Synchronous Machines With Static Excitation

A clustering technique for partial discharge and noise sources identification in power cables by means of waveform parameters

On-line partial discharge (PD) measurements have become a common technique for assessing the insulation condition of installed high voltage (HV) insulated cables. When on-line tests are performed in noisy environments, or when more than one source of pulse-shaped signals are present in a cable system, it is difficult to perform accurate diagnoses. In these cases, an adequate selection of the non-conventional measuring technique and the implementation of effective signal processing tools are essential for a correct evaluation of the insulation degradation. Once a specific noise rejection filter is applied, many signals can be identified as potential PD pulses, therefore, a classification tool to discriminate the PD sources involved is required. This paper proposes an efficient method for the classification of PD signals and pulse-type noise interferences measured in power cables with HFCT sensors. By using a signal feature generation algorithm, representative parameters associated to the waveform of each pulse acquired are calculated so that they can be separated in different clusters. The efficiency of the clustering technique proposed is demonstrated through an example with three different PD sources and several pulse-shaped interferences measured simultaneously in a cable system with a high frequency current transformer (HFCT).

Pre-investigation of water electrolysis for flexible energy storage at large scales: the case of the Spanish power system

This report analyzes the basis of hydrogen and power integration strategies, by using water electrolysis processes as a means of flexible energy storage at large scales. It is a prospective study, where the scope is to describe the characteristics of current power systems (like the generation technologies, load curves and grid constraints), and define future scenarios of hydrogen for balancing the electrical grids, considering the efficiency, economy and easiness of operations. We focus in the "Spanish case", which is a good example for planning the transition from a power system holding large reserve capacities, high penetration of renewable energies and limited interconnections, to a more sustainable energy system being capable to optimize the volumes, the regulation modes, the utilization ratios and the impacts of the installations. Thus, we explore a novel aspect of the "hydrogen economy" which is based in the potentials of existing power systems and the properties of hydrogen as energy carrier, by considering the electricity generation and demand globally and determining the optimal size and operation of the hydrogen production processes along the country; e.g. the cost production of hydrogen becomes viable for a base-load scenario with 58 TWh/year of power surplus at 0.025 V/kWh, and large number electrolyzer plants (50 MW) running in variable mode (1-12 kA/m2)

Modeling the Real-Time Use of Reserves in the Joint Energy and Reserve Hourly Scheduling of a Pumped Storage Plant

This paper studies the impact that different approaches of modeling the real-time use of the secondary regulation reserves have in the joint energy and reserve hourly scheduling of a price-taker pumped-storage hydropower plant. The unexpected imbalance costs due to the error between the forecasted real-time use of the reserves and the actual value are also studied and evaluated for the different approaches. The proposed methodology is applied to a daily-cycle and closed-loop pumped-storage hydropower plant. Preliminary results show that the deviations in the water volume at the end of the day are important when the percentage of the real-time use of reserves is unknown in advance, and also that the total income in all approaches after correcting these deviations is significantly lower than the maximum theoretical income.

The effect of electricity tariffs over the operating costs of the Spanish wastewater treatments plants

Given the complex structure of electricity tariffs and their steady growth in Spanish, we've studied its effect over the operating costs of the wastewater treatment plants (WWTP), concluding that in the last three years the revisions of electricity rates have meant increases in electricity costs of 64.5% in the rate 3.1.A and 79.1% in the rate 6.1. This has caused the cost of electricity, which was the most important, has increased from a 44% of total operating costs in the year 2009, to more than a 56% in the year 2012.

Informe nacional de monitoreo de la eficiencia energética de la República del Paraguay, 2016

Este primer informe nacional de monitoreo de la eficiencia energética de la República del Paraguay y la base de datos que le da origen constituyen una herramienta de gran utilidad para sensibilizar a las autoridades nacionales en el tema de la eficiencia energética. Representa además un poderoso instrumento análitico para identificar sectores y subsectores con altos potenciales de ahorro energético y focalizar los presupuestos, políticas y programas hacia tales actividades.

Estadísticas de producción de electricidad de los países del Sistema de la Integración Centroamericana (SICA): datos preliminares a 2015

En este documento se presentan, de manera preliminar, cuadros regionales y nacionales con datos estadísticos de la producción de energía eléctrica de los ocho países que conforman el Sistema de la Integración Centroamericana (SICA): Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua, Panamá, Belice y la República Dominicana. Los primeros seis países han sido agrupados bajo el Sistema de Interconexión Eléctrica de los Países de Centroamérica (SIEPAC), que corresponde al primer mercado eléctrico regional que ha sido constituido en el continente americano. Las referencias a México corresponden a los intercambios y ventas de energía eléctrica que se hacen desde ese país a Guatemala y marginalmente al resto de países del SIEPAC. También se refieren a las ventas de energía eléctrica de México a Belice. El documento contiene información actualizada a 2015 sobre la capacidad instalada y producción de energía eléctrica en cada uno de los países, desglosada por tecnología y resúmenes de operación de los mercados mayoristas y de las transacciones regionales de electricidad. La sección de hechos relevantes describe las principales inversiones realizadas en la región con especial atención en las nuevas plantas generadoras de electricidad, la producción de electricidad por país y fuentes primarias, así como la evolución del mercado eléctrico regional.

Brasil: dinámica de la industria de bienes de capital en el ciclo de expansivo 2003-2008 y tras la crisis mundial

La industria de bienes de capital es esencial para el desarrollo tecnológico y para garantizar un crecimiento económico a largo plazo sin restricciones externas. En el Brasil, después de un largo período de estancamiento, las inversiones volvieron a crecer a partir de 2003, dando nuevo impulso a la industria de bienes de capital. Sin embargo, se trata de una industria bastante heterogénea; mientras que en algunos sectores no se logró cubrir la expansión de la demanda, esto fue posible en otros que evidenciaron un elevado potencial tecnológico, como los proveedores de máquinas para las industrias del petróleo, la minería y la construcción, y los fabricantes de equipos de transporte y de generación y distribución de energía eléctrica. Esos sectores continuaron expandiéndose incluso en el período posterior a la crisis mundial de 2008 y casi no fueron afectados por la competencia internacional.

Integración y visualización de datos abiertos medioambientales

En la actualidad, muchos gobiernos están publicando (o tienen la intención de publicar en breve) miles de conjuntos de datos para que personas y organizaciones los puedan utilizar. Como consecuencia, la cantidad de aplicaciones basadas en Open Data está incrementándose. Sin embargo cada gobierno tiene sus propios procedimientos para publicar sus datos, y esto causa una variedad de formatos dado que no existe un estándar internacional para especificar los formatos de estos datos. El objetivo principal de este trabajo es un análisis comparativo de datos ambientales en bases de datos abiertas (Open Data) pertenecientes a distintos gobiernos. Debido a esta variedad de formatos, debemos construir un proceso de integración de datos que sea capaz de unir todos los tipos de formatos. El trabajo implica un pre-procesado, limpieza e integración de las diferentes fuentes de datos. Existen muchas aplicaciones desarrolladas para dar soporte en el proceso de integración por ejemplo Data Tamer, Data Wrangler como se explica en este documento. El problema con estas aplicaciones es que necesitan la interacción del usuario como parte fundamental del proceso de integración. En este trabajo tratamos de evitar la supervisión humana aprovechando las similitudes de los datasets procedentes de igual área que en nuestro caso se aplica al área de medioambiente. De esta forma los procesos pueden ser automatizados con una programación adecuada. Para conseguirlo, la idea principal de este trabajo es construir procesos ad hoc adaptados a las fuentes de cada gobierno para conseguir una integración automática. Concretamente este trabajo se enfoca en datos ambientales como lo son la temperatura, consumo de energía, calidad de aire, radiación solar, velocidad del viento, etc. Desde hace dos años el gobierno de Madrid está publicando sus datos relativos a indicadores ambientales en tiempo real. Del mismo modo, otros gobiernos han publicado conjuntos de datos Open Data relativos al medio ambiente (como Andalucía o Bilbao), pero todos estos datos tienen diferentes formatos. En este trabajo se presenta una solución capaz de integrar todas ellos que además permite al usuario visualizar y hacer análisis sobre los datos en tiempo real. Una vez que el proceso de integración está realizado, todos los datos de cada gobierno poseen el mismo formato y se pueden lanzar procesos de análisis de una manera más computacional. Este trabajo tiene tres partes fundamentales: 1. Estudio de los entornos Open Data y la literatura al respecto; 2. Desarrollo de un proceso de integración y 3. Desarrollo de una Interface Gráfica y Analítica. Aunque en una primera fase se implementaron los procesos de integración mediante Java y Oracle y la Interface Gráfica con Java (jsp), en una fase posterior se realizó toda la implementación con lenguaje R y la interface gráfica mediante sus librerías, principalmente con Shiny. El resultado es una aplicación que provee de un conjunto de Datos Ambientales Integrados en Tiempo Real respecto a dos gobiernos muy diferentes en España, disponible para cualquier desarrollador que desee construir sus propias aplicaciones.

Uso de electrones acelerados para aumentar la vida útil de lomo de cerdo

La industria cárnica es la cuarta parcela industrial de España, detrás de los sectores de la dimensión de la industria automovilística, la del petróleo y combustibles y la energía eléctrica. Es el primer subsector exportador del segmento agroalimentario. En 2014, exportó un total de 1,53 millones de Tm de productos frescos y 148.552 Tm de elaborados, lo que representó unas ventas de 4.467 M€, con una balanza comercial muy positiva, específicamente del 356% en 2013. El sector cárnico es, pues, una industria estratégica que es necesario defender, auxiliar y mantener en constante innovación. Esta tesis es un intento de esta naturaleza referido a lomo fresco y adobado de la especie porcina. Ante la pregunta planteada por la industria: “¿Es posible aumentar la vida útil de lomo de cerdo fresco y adobado mediante la aplicación de electrones acelerados?”, subyacía la posibilidad de exportar carne fresca refrigerada a grandes distancias, como las requeridas para la distribución en países de la UE y terceros países y, en especial, cuando se atiende a países asiáticos, como Corea o Japón, donde, debido al carácter perecedero de la carne, se requiere el transporte en estado congelado. Bajo los principios de auxiliar, asistir e impulsar la industria cárnica española, se atendió a la propuesta y se acometió la investigación que se recoge en esta tesis...