1. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Universidad de Chile
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
Departamento de Ingeniería Civil Eléctrica
INFORME DE PROYECTO DE
INVESTIGACIÓN
“APLICACIONES DE INTERNET A SISTEMAS
ELÉCTRICOS”

2. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Profesor Responsable: Luis Vargas Diaz
Ayudante : Francisco González O.

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ÍNDICE
Resumen
Introducción
Descripción del trabajo realizado
Conclusiones
Anexo

5. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
RESUMEN
El presente informe resume todo el trabajo de que se ha realizado hasta
este momento, que básicamente corresponde a la etapa de búsqueda de
información.
Los temas tratados hasta el momento son los siguientes:
1. Uso de la energía eléctrica en consumidores residenciales
2. Búsqueda en Internet de aplicaciones relacionadas con sistemas eléctricos
Sobre el primer tema, el consumo residencial, se investigó tomando como
fuente la memoria para optar al título de Ingeniero Civil Electricista de Ricardo
Muñoz (1994). En ella se da una descripción de cuales son los criterio para fijar la
tarifa residencial proponiendo un solución alternativa.
El segundo tema sobre el cual se investigó fue las aplicaciones existentes
en Internet que tengan como objetivo algún sistema eléctrico. Para esto se
recorrió la red explorando los sitios de mayor importancia, tales como páginas de
conocidas empresas ( Siemens, General Electric, Sony, etc.), siempre
manteniendo en mente la finalidad de nuestro proyecto.

6. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
INTRODUCCIÓN
Desde hace bastante tiempo, Internet ha demostrado ser mucho más que
un simple medio de comunicación. Hoy en día se realizan negocios y se prestan
servicios de forma habitual, si tener barreras geográfica y temporales.
La facilidad con que las personas están accediendo y comprendiendo a
esta tecnología va en aumento, así como la demanda por nuevas aplicaciones y
servicios. Dada la importancia implícita que tiene la energía eléctrica en el
desarrollo de nueva tecnología, así como en su utilización, hace indispensable que
el conocimiento que ésta requiere este al alcance de usuario.
La finalidad de este proyecto es usar Internet de forma directa sobre las
presentes y futuras actividades que involucren la energía eléctrica. Un ejemplo lo
constituye el monitoreo y control de algún equipo a través de la red. Pero esto es
solo por dar un ejemplo porque las futuras aplicaciones son innumerables.
La idea final es que cada persona posea la información necesaria para
regular su consumo, con el consecuente ahorro que esto produce. Todos los datos
estarán en la red, y se podrá accesar a ellos desde cualquier punto que tenga
conexión a Internet.
A su vez se podrá contar con un actuador, es decir controlar de forma
remota cualquier clase de sistema eléctrico.

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DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO REALIZADO
1-. USO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN CONSUMIDORES RESIDENCIALES
Este trabajo, como de dijo anteriormente, se realizó utilizando como fuente
el borrador de la memoria para optar al título de Ingeniero Civil Electricista de
Ricardo Muñoz, realizada en 1994.
A continuación se presenta en resumen de la información que contiene la
citada memoria es la siguiente
a) Forma actual de determinar el precio de la electricidad
Básicamente se explica cual es el método para fijar la tarifa que
corresponde a los consumidores nivel residencial, denominada BT1. Esta es la
única opción tarifaria que no mide ni cobra directamente la potencia, si no que
se recurre a estimaciones y parámetros supuestos para asignar el costo de la
potencia, a través de la energía consumida.
Una descripción detallada, que incluye las formulas y condiciones de
aplicación, se incluye en el Anexo.
b) Deficiencias del modelo actual
Este modelo supone que el peak del conjunto de clientes ocurre el las horas
peak de sistema y que la contribución de cada uno es idéntica, lo que induce a
error ya que no asigna la real contribución en potencia de cada consumidor al
sistema.
c) Modelo del consumo eléctrico residencial

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A continuación se clasifica a los consumidores en función de los equipos
eléctricos que probablemente tengan según su nivel socio económico. Se
describen las características de esto electrodoméstico para tener una idea más
detallada del consumo que aportan. A su vez se le divide en quienes poseen
aparatos de alto consumo, tales como los calefactores eléctrico.
El paso siguiente es modelar, de dos formas, la demanda por energía a lo
largo de un día. Las formas a las que se hace alusión son con y sin modulación
de potencia. Finalmente se comparan los resultados de ambos modelos.
d) Modulación de potencia
Después de revisar los datos que los dos modelos entregan, se propone
modular la potencia con la finalidad de evitar las horas peak, lo que se traduce
en un ahorro para el sistema en su conjunto y mejoras en el factor de carga
(ver anexo) para el caso de clientes sin calefacción eléctrica.
e) Información necesaria para el modelo propuesto
La modulación el conocimiento en tiempo real (o por lo menos un tener un
historial fino) del comportamiento del sistema en su conjunto, así como el
propio de cada consumidor. Supone también una diferenciación de los
consumidores en grupos que aseguren una estimación de parámetros más
exacta.
f) Mejoramiento de la opción tarifaria BT1

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Se hace necesario implementar un sistema que mejore la estimación de los
parámetros, mejorando así la asignación de costos a los clientes individuales.
El ideal es que cada consumidor tenga un cargo particular que corresponda a
su característica de consumo.
Se propone además, agrupar a los clientes tomando en cuenta el nivel
socio-económico del que forman parte.
Otras propuestas son:
• Diferenciar la tarifa según factor de carga
• Diferenciar el cargo fijo
• Tarificación horaria
Además del los temas resumidos anteriormente, se incluye en esta
memoria algunas encuestas que manifiestan el interés de los clientes de optar por
una alternativa tarifaria que le permita reducir su costo aún que le signifique una
restricción en su consumo.
Se deja en claro el desconocimiento generalizado de cómo se calculan las
tarifas. Prácticamente, la única información que tienen los clientes de las
distribuidoras es el valor de la cuenta que llega mes a mes a sus hogares.
¿ Cuál es la importancia de todo esto? Esta claro que se avanza hacia un
futuro altamente tecnificado, lo que implica una mayor demanda por energía
eléctrica. Esta demanda se traduce en un costo en dinero. Será necesario conocer
cómo, que equipos puedo tener, qué contrato y qué distribuidora me conviene.
Todas estas preguntas pueden ser respondidas si estamos en presencia de
nuestro comportamiento como demandantes.

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2-. BUSQUEDA EN INTERNET
Paralelo con la lectura de memoria antes mencionada, se realizó una
búsqueda en Internet de aplicaciones relacionada con sistemas eléctrico. Se
comenzó buscando cualquier aplicación y/o servicio. Dado que junto con los otros
integrantes del equipo (Sebastián Atala, Felipe Lineo, Felipe Kripper y Gabriel
Rojas), encontrábamos las mismas páginas, decidí indagar sobre proyectos de
control remoto de equipos, ya que esto implica monitoreo y actuación sobre un
sistema.
Lo que mayoritariamente se encontró fueron servicios de monitoreo, pero
de forma particular, es decir un servicio contratado con el cual se puede crear un
historial de consumo. Los dato que reportan esto servicios se manejan con
programas propios de las empresa, cuya relación más estrecha con Internet es el
uso del correo electrónico.
Gracias al aporte de alumnos de Ingeniería Civil en Biotecnología y al
profesor Leandro Herrera Z., conseguí la dirección de una empresa que
ejemplifica en gran medida el objetivo de este proyecto.
WWW.OPTP22.COM
Esta en una empresa que ofrece servicios de monitoreo y control de
equipos vía Internet. Lo que básicamente hace es convertir un equipo o sistema
eléctrico en una página web, desde donde se puede controlar y recolectar
información.
El producto final de esta empresa es un paquete de control en el que se
incluye los dispositivos y los programas necesarios, compatibles con el lenguaje
de Internet.

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• ¿ Cómo funciona?
Se dota a los equipos o sistemas de la capacidad de comunicarse en el
protocolo de Internet (TCP/IP). Esto se realiza utilizando tecnología de Snap
I/O Ethernet, ampliamente conocida. Toda la información recolectada por los
sensores con los que son dotados los equipos, se someten a una
transformación análogo-digital para ser enviadas a un Simple Network
Management Protocol ( Protocolo de manejo de redes simple). En el figura Nº1
se muestra el diagrama de control que propone OPTO22.

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Figura Nº1 Diagrama de funcionamiento
(http://www.ManagetheRealWorld.com/home/howwork.shtml)
• Ejemplos
Se muestran variados ejemplos de aplicaciones de este concepto. Uno en
particular es el manejo de un refrigerador industrial, para el cual OPTO22,
propone la siguiente solución
i) Vigilar remotamente la temperatura del refrigerador
ii) Verificar el cierre de puertas y unidades de refrigeración
iii) Vigilar el consumo de energía
iv) Enviar alarmas ante cualquier desperfecto propio de la unidad o externa
Otro ejemplos son:
-tanques de almacenaje
-semáforos
-bancos de sangre
• Demostración en línea
Dentro de la página de OPTT22 se encuentra un ejemplo del concepto de la
empresa.

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Figura Nº2
La figura Nº2 muestra un montaje de 5 compartimento en cada uno de los
cuales hay una ampolleta y un disco giratorio. La idea es que a través de
cámara web instaladas dentro de cada compartimento, se pueda observar como
se enciende o apaga la luz y/o el disco. La orden de encendido y apagado se da
desde una página donde se exhibe una imagen del dispositivo.

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CONCLUSIONES
Se puede decir que la idea de control remoto de equipos vía Internet, por lo
menos tiene un proyecto. Es necesario recopilar más información, en particular de
tecnología Ethernet y TCP/IP, protocolo de la red.
En la página encontrada en uno de los ejemplo se hablo de monitorear el
consumo. Este es el tema central de la investigación. Miembros del equipo, ya han
encontrado que la tecnología para monitorea existe. Es necesario ahora
comprender dicha tecnología y evaluar su compatibilidad potencial con el
protocolo de Internet.
A juicio personal, comprensión de los diversos dispositivos que involucra
esta investigación en cuanto a soft-hardware, es de suma importancia, ya que nos
permite la creación futura de nuestros propios equipos, con la finalidad eveluar y
mejorar.

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ANEXO
1-.FIJACIÓN DE TARIFA BT1
La forma y procedimiento de fijación de precios del sistema eléctrico está
establecido por el decreto con fuerza de ley DFL Nº1 de 1982, del Ministerio de
Minería, “Ley General de Servicios Eléctrico
Se establece que las empresas distribuidoras pueden cobrar el precio de
compra más las pérdidas de energía (pérdidas técnicas, parte del hurto, consumo
incontrolable). Las empresas traspasan el costo de generación-tranmisión (precio-
nudo), más un valor agregado de distribución.
Se considera clientes de baja tensión a quienes cuya potencia conectada
sea menor a 2000KW. Dada esta condición tienen acceso a las siguientes
opciones tarifarias:
• BT1
• BT2
• BT3
• BT4, dividida en BT4.1, BT4.2, BT4.3
Esta memoria en particular se describe la forma de calcular BT1, llamada
también tarifa residencial, en la cual se usa solo un medidor simple de energía (no
se mide la potencia). Además esta tarifa esta sujeta a estacionalidad.
Los cargos que incluye BT1 son los siguientes:
• Costo Fijo (CF,$/cliente): incluye los costos administrativos y de gestión
comercial.

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• Cargo por KWh consumido(Ce,$/KWh): denominado cargo por energía
base, evaluando el costo del KWh marginal de generación en alta tensión más
pérdidas .
• Cargo por potencia (Cp,$/KW): se estima el uso de la potencia a partir del
consumo de energía de la distribuidoras a través de consideraciones
estadísticas de las horas de uso promedio de la potencia del sistema en las
horas peak.
• Costos estándares de operación e inversión (Cd)

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Finalmente la formula para la energía es la siguiente:
PeBT*PeAT*PE + PpBT*PpAT*PP + CDBT
NHUNB NHUDB
Para la energía adicional de invierno:
PeBT*PeAT*PE +2,4* PpBT*PpAT*PP + 2,4*CDBT
NHUNI NHUDI
Donde :
• PE, PP : precio de nudos equivalentes de energía y potencia,
respectivamente. Esto precios corresponden al costo marginal de
producir un KWh ( y KW) en las horas peak del sistema.
• CDBT: costos de distribución en BT.
• NHUNB(I), NHUDB(I): número de hora de uso para el calculo de las potencias
base coincidente con la punta del sistema de distribución
respectivamente
• PpAT, PpBT : factores de expansión de pérdidas de potencia en alta y baja
tensión respectivamente.
• PeAT, PeBT : factores de expansión de pérdidas de energía en alta y baja
tensión respectivamente.
• Ce= PeBT*PeAT*PE
• Cp=PpBT*PpAT*PP

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NHUNB
• CpI(invierno)=2,4* PpBT*PpAT*PP
NHUNI
• Cd=CDBT
NHUDB
• CdI (invierno)= 2*4CDBT
NHUDI
Finalmente el cargo fijo ¡se factura independientemente del consumo,
incluso este sea nulo. El cargo por energía se obtiene multiplicando los Kwh de
consumo mensual por su precio unitario. El cargo por energía adicional de invierno
se aplica al período 1º de mayo- 30 de Septiembre, en que el consumo del cliente
exeda 250KWh/mes a cada KWh consumido.
2-. Factor de carga.
Parámetro definido de la siguiente forma:
Fc=Et/(T*Dmx)
Donde
• T= período
• Et= consumo medio de energía
• Dmx= demanda máxima de potencia en el período T

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