Este documento describe un sistema de control híbrido eólico-diésel para una estación de telecomunicaciones basado en lógica difusa. Se propone implementar la automatización y control de un sistema híbrido que integre energía eólica y diésel para dar soporte a una estación, priorizando la energía renovable. Se explican conceptos de lógica difusa como conjuntos difusos, variables lingüísticas y reglas difusas, los cuales permiten modelar el conocimiento experto necesario para controlar sistemas complejos.
Este documento trata sobre el ajuste de curvas mediante mínimos cuadrados. Explica cómo encontrar la recta de regresión que mejor se ajusta a un conjunto de puntos, así como polinomios de grado superior. También cubre el ajuste de funciones no lineales mediante cambios de variables, y series de Fourier para funciones periódicas. Proporciona un programa para calcular los coeficientes de la combinación lineal que mejor se ajusta a los datos.
Modulo excel avanzado para estudiantes Betelcolsas
El documento describe las funciones de Excel, incluyendo su estructura, tipos y ejemplos de uso. Explica que las funciones son fórmulas predefinidas que realizan cálculos utilizando valores específicos como argumentos. Detalla las categorías de funciones como funciones de base de datos, fecha y hora, financieras, lógicas y de búsqueda. Proporciona ejemplos de cómo usar funciones como BDCONTAR, PAGO e IF para realizar cálculos comunes.
1) El documento presenta los conceptos básicos de los sistemas mecánicos de múltiples grados de libertad, incluida la formulación de modelos matemáticos y ecuaciones de movimiento para estos sistemas. 2) Se describen los métodos para determinar las frecuencias naturales de vibración y modos de vibración de un sistema, así como ecuaciones para analizar las vibraciones libres y forzadas. 3) Se incluye un ejemplo numérico para ilustrar el análisis modal de un sistema de dos grados de
1. Introducción: de los conjuntos clásicos a
los conjuntos difusos.
2. Conjuntos difusos.
1. Definición.
2. Tipos de funciones de pertenencia.
3. Resumen.
3. Relaciones difusas.
1. De las relaciones clásicas a las difusas.
2. Definición.
4. Propiedades de los conjuntos difusos.
5. Operaciones con conjuntos difusos.
6. De las reglas difusas a las relaciones
difusas.
Este capítulo trata sobre el cálculo integral. Introduce conceptos como el área, las sumas de Riemann, la integral definida e indefinida, y propiedades como el Teorema Fundamental del Cálculo. Explica métodos de integración como el cambio de variable y la integración por partes, e incluye tablas con fórmulas básicas de integración.
Este documento presenta una introducción a los conjuntos difusos. Explica la diferencia entre conjuntos clásicos y difusos, y cómo los conjuntos difusos permiten representar conceptos imprecisos mediante funciones de pertenencia. También describe varios tipos comunes de funciones de pertenencia como triangulares, trapezoidales y gaussianas, y características clave de los conjuntos difusos como su altura, soporte y núcleo.
1. El documento define conceptos fundamentales de teoría de anillos como anillos, cuerpos, ideales, divisibilidad, y dominios de factorización única. 2. Explica que un anillo consiste en un conjunto con dos operaciones binarias que cumplen ciertas propiedades, y un cuerpo es un anillo conmutativo donde todo elemento distinto de cero es una unidad. 3. Introduce conceptos como divisores, máximo común divisor, mínimo común múltiplo, elementos irreducibles y primos en dominios de integridad.
Este documento trata sobre cuatro capítulos relacionados con el cálculo. El Capítulo I introduce funciones exponenciales y logarítmicas. El Capítulo II cubre integrales. El Capítulo III cubre ecuaciones diferenciales. Y el Capítulo IV presenta métodos para resolver ecuaciones diferenciales. El documento también incluye referencias bibliográficas relacionadas con el cálculo.
Este documento trata sobre el ajuste de curvas mediante mínimos cuadrados. Explica cómo encontrar la recta de regresión que mejor se ajusta a un conjunto de puntos, así como polinomios de grado superior. También cubre el ajuste de funciones no lineales mediante cambios de variables, y series de Fourier para funciones periódicas. Proporciona un programa para calcular los coeficientes de la combinación lineal que mejor se ajusta a los datos.
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El documento describe las funciones de Excel, incluyendo su estructura, tipos y ejemplos de uso. Explica que las funciones son fórmulas predefinidas que realizan cálculos utilizando valores específicos como argumentos. Detalla las categorías de funciones como funciones de base de datos, fecha y hora, financieras, lógicas y de búsqueda. Proporciona ejemplos de cómo usar funciones como BDCONTAR, PAGO e IF para realizar cálculos comunes.
1) El documento presenta los conceptos básicos de los sistemas mecánicos de múltiples grados de libertad, incluida la formulación de modelos matemáticos y ecuaciones de movimiento para estos sistemas. 2) Se describen los métodos para determinar las frecuencias naturales de vibración y modos de vibración de un sistema, así como ecuaciones para analizar las vibraciones libres y forzadas. 3) Se incluye un ejemplo numérico para ilustrar el análisis modal de un sistema de dos grados de
1. Introducción: de los conjuntos clásicos a
los conjuntos difusos.
2. Conjuntos difusos.
1. Definición.
2. Tipos de funciones de pertenencia.
3. Resumen.
3. Relaciones difusas.
1. De las relaciones clásicas a las difusas.
2. Definición.
4. Propiedades de los conjuntos difusos.
5. Operaciones con conjuntos difusos.
6. De las reglas difusas a las relaciones
difusas.
Este capítulo trata sobre el cálculo integral. Introduce conceptos como el área, las sumas de Riemann, la integral definida e indefinida, y propiedades como el Teorema Fundamental del Cálculo. Explica métodos de integración como el cambio de variable y la integración por partes, e incluye tablas con fórmulas básicas de integración.
Este documento presenta una introducción a los conjuntos difusos. Explica la diferencia entre conjuntos clásicos y difusos, y cómo los conjuntos difusos permiten representar conceptos imprecisos mediante funciones de pertenencia. También describe varios tipos comunes de funciones de pertenencia como triangulares, trapezoidales y gaussianas, y características clave de los conjuntos difusos como su altura, soporte y núcleo.
1. El documento define conceptos fundamentales de teoría de anillos como anillos, cuerpos, ideales, divisibilidad, y dominios de factorización única. 2. Explica que un anillo consiste en un conjunto con dos operaciones binarias que cumplen ciertas propiedades, y un cuerpo es un anillo conmutativo donde todo elemento distinto de cero es una unidad. 3. Introduce conceptos como divisores, máximo común divisor, mínimo común múltiplo, elementos irreducibles y primos en dominios de integridad.
Este documento trata sobre cuatro capítulos relacionados con el cálculo. El Capítulo I introduce funciones exponenciales y logarítmicas. El Capítulo II cubre integrales. El Capítulo III cubre ecuaciones diferenciales. Y el Capítulo IV presenta métodos para resolver ecuaciones diferenciales. El documento también incluye referencias bibliográficas relacionadas con el cálculo.
Este documento introduce los conceptos básicos de los circuitos lógicos y digitales. Explica que un sistema digital es aquel cuyos elementos solo pueden adoptar valores discretos (0 o 1). Luego describe el álgebra de Boole, las funciones lógicas y las compuertas lógicas. Finalmente, presenta métodos para expresar funciones lógicas de forma canónica y para minimizarlas.
Este documento introduce los conceptos básicos de los circuitos lógicos y digitales. Explica que un sistema digital es aquel cuyos elementos solo pueden adoptar valores discretos (0 o 1). Luego describe el álgebra de Boole, incluyendo sus postulados y teoremas, las funciones lógicas y sus tablas de verdad, y los métodos para expresar y minimizar funciones lógicas. Finalmente, anticipa que en las próximas secciones se estudiarán los sistemas combinacionales y secuenciales.
1) El documento introduce los conceptos básicos de la lógica difusa, incluyendo conjuntos difusos, variables lingüísticas, distribuciones de posibilidad y reglas difusas si-entonces. 2) Explica dos ejemplos de problemas de control que pueden modelarse usando lógica difusa. 3) Describe las funciones de membresía que definen la pertenencia gradual de elementos a conjuntos difusos y las operaciones básicas en conjuntos difusos como unión e intersección.
El documento presenta una introducción a los conjuntos difusos. Explica que los conjuntos difusos surgen para representar conceptos imprecisos cuya pertenencia no es estrictamente 0 o 1. Define una función de pertenencia que asocia cada elemento de un universo de discurso con un grado de pertenencia entre 0 y 1. Luego describe varios tipos comunes de funciones de pertenencia como triangulares, trapezoidales y gaussianas, que se usan para definir conjuntos difusos.
Este documento trata sobre el cálculo de integrales definidas y sus aplicaciones. Explica el método de exhaución para calcular áreas de figuras planas desarrollado por los griegos. Define la integral de una función escalonada como la suma de las áreas de los rectángulos que la componen y establece sus propiedades. Finalmente, introduce la integral de Riemann para funciones cualesquiera y el teorema fundamental del cálculo.
Este documento trata sobre el cálculo de integrales definidas y sus aplicaciones. Explica el método de exhaución para calcular áreas de figuras planas desarrollado por los griegos. Define la integral de una función escalonada como la suma de las áreas de los rectángulos que la componen y establece sus propiedades. Finalmente, introduce la integral de Riemann para funciones cualesquiera y el teorema fundamental del cálculo.
Aplicaciones de las funciones Algebraicaspepe cerveza
Este documento describe varias aplicaciones de las funciones algebraicas en contextos reales. Presenta diferentes tipos de funciones como polinómicas, lineales, cuadráticas, cúbicas y racionales y ofrece ejemplos de cómo se pueden usar para modelar situaciones de la vida cotidiana como el costo de productos, movimiento de objetos y combinación de trabajadores. Concluye que es importante comprender las funciones algebraicas para analizar variaciones naturales y artificiales.
Uba aproximaciones de la_formula_de_taylorMabel Gay
Este documento analiza diferentes aproximaciones de funciones mediante las fórmulas de Taylor y Mac Laurin utilizando el software Mathematica. Se obtienen las expansiones de Taylor de funciones como xcosy= y la función de Cauchy, y se grafican las funciones originales junto con sus aproximaciones. También se desarrolla el polinomio de Mac Laurin de grado 2 para la función f(x,y)=senxseny y se grafican la función y su aproximación.
APLICACIONES DE LA DERIVADAS EN LAS TELECOMUNICACIONES_TALLER 2JOSEJAVIERJARAMILLOR
Este documento presenta dos problemas de optimización relacionados con las telecomunicaciones y su resolución a través de la derivada. El primer problema determina la longitud máxima de un triducto que se puede colocar en un espacio rectangular. El segundo problema calcula la cantidad óptima de antenas de telecomunicaciones que una empresa debe construir mensualmente para obtener la mayor ganancia. Ambos problemas ilustran aplicaciones prácticas de la derivada en esta carrera.
Este documento presenta los métodos numéricos para encontrar las raíces de ecuaciones. Explica que la raíz de una ecuación es el valor de la variable que hace que el resultado sea cero. Luego, describe los métodos basados en intervalos, incluyendo el método gráfico y el método de bisección. El método de bisección implica escoger un intervalo donde la función cambia de signo y tomar el punto medio como la aproximación, reduciendo iterativamente el intervalo hasta cumplir el criterio de convergencia.
La integral definida es importante en el área tecnológica ya que tiene aplicaciones en el análisis de circuitos, señales y procesamiento de imágenes. Por ejemplo, se puede calcular la energía disipada en un circuito usando integrales, y las señales sinusoidales se pueden analizar mediante integrales para determinar su valor medio y eficaz. Del mismo modo, las integrales se usan para comprimir datos y modificar imágenes.
Este documento presenta dos ejercicios sobre la aplicación de derivadas para optimizar funciones. En el primer ejercicio, se busca minimizar el área de un rectángulo sujeto a restricciones de grosor de paredes. La solución muestra que el área es mínima cuando el rectángulo es un cuadrado. En el segundo ejercicio, se busca encontrar los puntos óptimos a lo largo de una carretera para construir tiendas cerca de la ciudad e industrias lejos. La solución encuentra tres puntos críticos analizando
Este documento trata sobre la integral definida y sus aplicaciones. Explica el método de exhaución desarrollado por Arquímedes para calcular áreas, introduce las funciones escalonadas y define la integral de una función escalonada como el área delimitada. Además, define la integral de Riemann de una función cualquiera y establece la regla de Barrow para calcular integrales definidas. Por último, explica cómo calcular el área delimitada por una función positiva entre dos puntos mediante la integral definida.
El documento describe el concepto de control difuso y cómo implementarlo. Explica que el control difuso es útil cuando se usa el conocimiento de un operador humano para construir un controlador sin necesidad de un modelo matemático del proceso. Describe los elementos clave del control difuso como la base de reglas, la fusificación, la máquina de inferencias y la defusificación. Luego presenta un algoritmo de fusificación para clasificar velocidades como bajas, medias o altas basado en funciones de pertenencia.
El documento describe el concepto de control difuso y cómo implementarlo. Explica que el control difuso es útil cuando se usa el conocimiento de un operador humano para construir un controlador sin necesidad de un modelo matemático del proceso. Describe los elementos clave del control difuso como la base de reglas, la fusificación, la máquina de inferencias y la defusificación. Luego presenta un algoritmo de fusificación para calcular los grados de pertenencia basado en rangos de velocidad.
Este documento describe las aplicaciones de la integral definida en la ingeniería de telecomunicaciones. En particular, explica cómo se usan las integrales para calcular áreas, volúmenes y magnitudes físicas como la velocidad promedio. También detalla algunas aplicaciones de las series de Fourier y las derivadas en el análisis de señales y ondas electromagnéticas.
Este documento presenta una guía sobre linealización de modelos en ciencias naturales. Explica cómo linealizar funciones potenciales y exponenciales usando logaritmos, así como otros modelos usando cambio de variables. También describe el método de mínimos cuadrados para ajuste de recta a datos experimentales y cómo usar el software PhysicsSensor para realizar regresiones lineales. Incluye dos ejercicios de aplicación sobre oscilaciones de un sistema masa-resorte.
Este documento presenta un manual de programas aplicados a métodos numéricos desarrollado como trabajo práctico educativo por dos estudiantes para acreditar su experiencia educativa. El manual contiene introducción, justificación, tipo y naturaleza del trabajo, características y funciones esenciales, y procesos del trabajo divididos en cuatro capítulos que describen métodos numéricos para resolver ecuaciones lineales, no lineales, diferenciales y de integración acompañados de ejemplos, diagramas de flujo, pseudocódigo y program
Este documento presenta los conceptos fundamentales de los conjuntos difusos. Explica 8 funciones de pertenencia comunes, 7 características de los conjuntos difusos y 5 operaciones unarias. También describe 3 tipos de relaciones entre conjuntos difusos. El laboratorio asociado involucra el desarrollo de un programa en Matlab para graficar funciones de pertenencia, características y operaciones de conjuntos difusos usando la interfaz GUI de Matlab.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de los conjuntos difusos. Explica 8 funciones de pertenencia comunes, 7 características de los conjuntos difusos y 5 operaciones unarias. También describe 3 tipos de relaciones entre conjuntos difusos. El laboratorio asociado involucra el desarrollo de un programa en Matlab para graficar funciones de pertenencia, características y operaciones de conjuntos difusos usando la interfaz GUI de Matlab.
El documento describe un proyecto llamado "Emergiendo con el Sol" llevado a cabo por varias universidades, incluida la UNJBG en Tacna, Perú. El proyecto incluye la instalación de un sistema de energía solar fotovoltaica de 3 kW en el laboratorio CERT y capacitación sobre su uso. También involucra seminarios, pasantías de estudiantes y docentes, publicaciones, y asesoramiento de tesis relacionadas con sistemas solares.
Este documento proporciona información general sobre ContourGlobal, una empresa desarrolladora y operadora de plantas de energía a nivel global. Detalla que operan 41 plantas con una capacidad total de 3,718 MW en 20 países. En Perú operan el Proyecto Inka con una capacidad de 110 MW a través de dos parques eólicos. También describe aspectos técnicos del funcionamiento de las turbinas eólicas, los controles y sensores de seguridad, y sus programas de seguridad operacional y monitoreo ambiental.
Este documento introduce los conceptos básicos de los circuitos lógicos y digitales. Explica que un sistema digital es aquel cuyos elementos solo pueden adoptar valores discretos (0 o 1). Luego describe el álgebra de Boole, las funciones lógicas y las compuertas lógicas. Finalmente, presenta métodos para expresar funciones lógicas de forma canónica y para minimizarlas.
Este documento introduce los conceptos básicos de los circuitos lógicos y digitales. Explica que un sistema digital es aquel cuyos elementos solo pueden adoptar valores discretos (0 o 1). Luego describe el álgebra de Boole, incluyendo sus postulados y teoremas, las funciones lógicas y sus tablas de verdad, y los métodos para expresar y minimizar funciones lógicas. Finalmente, anticipa que en las próximas secciones se estudiarán los sistemas combinacionales y secuenciales.
1) El documento introduce los conceptos básicos de la lógica difusa, incluyendo conjuntos difusos, variables lingüísticas, distribuciones de posibilidad y reglas difusas si-entonces. 2) Explica dos ejemplos de problemas de control que pueden modelarse usando lógica difusa. 3) Describe las funciones de membresía que definen la pertenencia gradual de elementos a conjuntos difusos y las operaciones básicas en conjuntos difusos como unión e intersección.
El documento presenta una introducción a los conjuntos difusos. Explica que los conjuntos difusos surgen para representar conceptos imprecisos cuya pertenencia no es estrictamente 0 o 1. Define una función de pertenencia que asocia cada elemento de un universo de discurso con un grado de pertenencia entre 0 y 1. Luego describe varios tipos comunes de funciones de pertenencia como triangulares, trapezoidales y gaussianas, que se usan para definir conjuntos difusos.
Este documento trata sobre el cálculo de integrales definidas y sus aplicaciones. Explica el método de exhaución para calcular áreas de figuras planas desarrollado por los griegos. Define la integral de una función escalonada como la suma de las áreas de los rectángulos que la componen y establece sus propiedades. Finalmente, introduce la integral de Riemann para funciones cualesquiera y el teorema fundamental del cálculo.
Este documento trata sobre el cálculo de integrales definidas y sus aplicaciones. Explica el método de exhaución para calcular áreas de figuras planas desarrollado por los griegos. Define la integral de una función escalonada como la suma de las áreas de los rectángulos que la componen y establece sus propiedades. Finalmente, introduce la integral de Riemann para funciones cualesquiera y el teorema fundamental del cálculo.
Aplicaciones de las funciones Algebraicaspepe cerveza
Este documento describe varias aplicaciones de las funciones algebraicas en contextos reales. Presenta diferentes tipos de funciones como polinómicas, lineales, cuadráticas, cúbicas y racionales y ofrece ejemplos de cómo se pueden usar para modelar situaciones de la vida cotidiana como el costo de productos, movimiento de objetos y combinación de trabajadores. Concluye que es importante comprender las funciones algebraicas para analizar variaciones naturales y artificiales.
Uba aproximaciones de la_formula_de_taylorMabel Gay
Este documento analiza diferentes aproximaciones de funciones mediante las fórmulas de Taylor y Mac Laurin utilizando el software Mathematica. Se obtienen las expansiones de Taylor de funciones como xcosy= y la función de Cauchy, y se grafican las funciones originales junto con sus aproximaciones. También se desarrolla el polinomio de Mac Laurin de grado 2 para la función f(x,y)=senxseny y se grafican la función y su aproximación.
APLICACIONES DE LA DERIVADAS EN LAS TELECOMUNICACIONES_TALLER 2JOSEJAVIERJARAMILLOR
Este documento presenta dos problemas de optimización relacionados con las telecomunicaciones y su resolución a través de la derivada. El primer problema determina la longitud máxima de un triducto que se puede colocar en un espacio rectangular. El segundo problema calcula la cantidad óptima de antenas de telecomunicaciones que una empresa debe construir mensualmente para obtener la mayor ganancia. Ambos problemas ilustran aplicaciones prácticas de la derivada en esta carrera.
Este documento presenta los métodos numéricos para encontrar las raíces de ecuaciones. Explica que la raíz de una ecuación es el valor de la variable que hace que el resultado sea cero. Luego, describe los métodos basados en intervalos, incluyendo el método gráfico y el método de bisección. El método de bisección implica escoger un intervalo donde la función cambia de signo y tomar el punto medio como la aproximación, reduciendo iterativamente el intervalo hasta cumplir el criterio de convergencia.
La integral definida es importante en el área tecnológica ya que tiene aplicaciones en el análisis de circuitos, señales y procesamiento de imágenes. Por ejemplo, se puede calcular la energía disipada en un circuito usando integrales, y las señales sinusoidales se pueden analizar mediante integrales para determinar su valor medio y eficaz. Del mismo modo, las integrales se usan para comprimir datos y modificar imágenes.
Este documento presenta dos ejercicios sobre la aplicación de derivadas para optimizar funciones. En el primer ejercicio, se busca minimizar el área de un rectángulo sujeto a restricciones de grosor de paredes. La solución muestra que el área es mínima cuando el rectángulo es un cuadrado. En el segundo ejercicio, se busca encontrar los puntos óptimos a lo largo de una carretera para construir tiendas cerca de la ciudad e industrias lejos. La solución encuentra tres puntos críticos analizando
Este documento trata sobre la integral definida y sus aplicaciones. Explica el método de exhaución desarrollado por Arquímedes para calcular áreas, introduce las funciones escalonadas y define la integral de una función escalonada como el área delimitada. Además, define la integral de Riemann de una función cualquiera y establece la regla de Barrow para calcular integrales definidas. Por último, explica cómo calcular el área delimitada por una función positiva entre dos puntos mediante la integral definida.
El documento describe el concepto de control difuso y cómo implementarlo. Explica que el control difuso es útil cuando se usa el conocimiento de un operador humano para construir un controlador sin necesidad de un modelo matemático del proceso. Describe los elementos clave del control difuso como la base de reglas, la fusificación, la máquina de inferencias y la defusificación. Luego presenta un algoritmo de fusificación para clasificar velocidades como bajas, medias o altas basado en funciones de pertenencia.
El documento describe el concepto de control difuso y cómo implementarlo. Explica que el control difuso es útil cuando se usa el conocimiento de un operador humano para construir un controlador sin necesidad de un modelo matemático del proceso. Describe los elementos clave del control difuso como la base de reglas, la fusificación, la máquina de inferencias y la defusificación. Luego presenta un algoritmo de fusificación para calcular los grados de pertenencia basado en rangos de velocidad.
Este documento describe las aplicaciones de la integral definida en la ingeniería de telecomunicaciones. En particular, explica cómo se usan las integrales para calcular áreas, volúmenes y magnitudes físicas como la velocidad promedio. También detalla algunas aplicaciones de las series de Fourier y las derivadas en el análisis de señales y ondas electromagnéticas.
Este documento presenta una guía sobre linealización de modelos en ciencias naturales. Explica cómo linealizar funciones potenciales y exponenciales usando logaritmos, así como otros modelos usando cambio de variables. También describe el método de mínimos cuadrados para ajuste de recta a datos experimentales y cómo usar el software PhysicsSensor para realizar regresiones lineales. Incluye dos ejercicios de aplicación sobre oscilaciones de un sistema masa-resorte.
Este documento presenta un manual de programas aplicados a métodos numéricos desarrollado como trabajo práctico educativo por dos estudiantes para acreditar su experiencia educativa. El manual contiene introducción, justificación, tipo y naturaleza del trabajo, características y funciones esenciales, y procesos del trabajo divididos en cuatro capítulos que describen métodos numéricos para resolver ecuaciones lineales, no lineales, diferenciales y de integración acompañados de ejemplos, diagramas de flujo, pseudocódigo y program
Este documento presenta los conceptos fundamentales de los conjuntos difusos. Explica 8 funciones de pertenencia comunes, 7 características de los conjuntos difusos y 5 operaciones unarias. También describe 3 tipos de relaciones entre conjuntos difusos. El laboratorio asociado involucra el desarrollo de un programa en Matlab para graficar funciones de pertenencia, características y operaciones de conjuntos difusos usando la interfaz GUI de Matlab.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de los conjuntos difusos. Explica 8 funciones de pertenencia comunes, 7 características de los conjuntos difusos y 5 operaciones unarias. También describe 3 tipos de relaciones entre conjuntos difusos. El laboratorio asociado involucra el desarrollo de un programa en Matlab para graficar funciones de pertenencia, características y operaciones de conjuntos difusos usando la interfaz GUI de Matlab.
El documento describe un proyecto llamado "Emergiendo con el Sol" llevado a cabo por varias universidades, incluida la UNJBG en Tacna, Perú. El proyecto incluye la instalación de un sistema de energía solar fotovoltaica de 3 kW en el laboratorio CERT y capacitación sobre su uso. También involucra seminarios, pasantías de estudiantes y docentes, publicaciones, y asesoramiento de tesis relacionadas con sistemas solares.
Este documento proporciona información general sobre ContourGlobal, una empresa desarrolladora y operadora de plantas de energía a nivel global. Detalla que operan 41 plantas con una capacidad total de 3,718 MW en 20 países. En Perú operan el Proyecto Inka con una capacidad de 110 MW a través de dos parques eólicos. También describe aspectos técnicos del funcionamiento de las turbinas eólicas, los controles y sensores de seguridad, y sus programas de seguridad operacional y monitoreo ambiental.
El documento describe el auge de la energía solar fotovoltaica para sistemas de riego. La caída de precios de los paneles solares y la optimización de componentes como motores y electrónica de potencia han hecho que los sistemas de bombeo solar sean rentables con plazos de retorno de 2 a 5 años. Se presentan ejemplos de implementación exitosa de sistemas de riego solar en Marruecos, Chile y Perú.
Este documento presenta un resumen de un curso sobre el diseño de generadores eléctricos con imanes permanentes. Explica los conceptos básicos detrás del flujo de potencia de un generador síncrono, incluido el cálculo matemático del flujo de potencia. También cubre temas como la geometría, parámetros externos e internos, y un modelo para el diseño de generadores eléctricos con imanes permanentes.
El documento describe los orígenes y características de los vientos. Los vientos se originan debido a las diferencias de presión, temperatura y densidad del aire entre dos zonas geográficas. La energía eólica proviene principalmente de la energía solar, donde alrededor del 1-2% de la energía del sol es convertida en energía eólica. Los vientos globales son afectados por factores como la fuerza de Coriolis y forman celdas de circulación global.
El documento presenta información sobre tecnologías de energías renovables. Introduce el tema y objetivos del curso, incluyendo los diferentes capítulos que cubrirán teoría y práctica sobre energía eólica, solar, minihidro y biomasa. También incluye tablas y gráficos de datos sobre el rendimiento de molinos de viento y consumo de agua de diferentes especies, así como una tabla del plan de estudios del curso con horas dedicadas a cada tema.
Este documento resume varios proyectos emblemáticos de la Universidad de Jaén relacionados con la energía solar fotovoltaica. Describe el proyecto UNIVER de 2001, que instaló un sistema fotovoltaico de 200 kW en el campus, y el proyecto UNIVERS☼L que evalúa el potencial fotovoltaico del campus. También resume la participación de la universidad en Solar Decathlon Europe 2012 con el proyecto PATIO 2.12, que ganó varios premios.
Este documento presenta un curso sobre sistemas fotovoltaicos conectados a la red dictado por los Dres. Gustavo Nofuentes y Juan de la Casa del Grupo IDEA de la Universidad de Jaén. El curso cubrirá el panorama actual, diseño, balance energético y proyectos emblemáticos de la universidad en sistemas fotovoltaicos conectados a la red. El Grupo IDEA se enfoca en investigación de sistemas fotovoltaicos y ha desarrollado laboratorios y proyectos en España.
Este documento describe el proceso de dimensionado de un sistema fotovoltaico conectado a red (SFCR) mediante la selección del módulo fotovoltaico, el cálculo de la superficie necesaria y la determinación de la potencia del generador fotovoltaico y del inversor. Explica cómo calcular el número de módulos, cadenas y la ocupación de terreno requerida en función de parámetros como la latitud, tecnología del módulo y características del inversor. Finalmente, presenta un ejemplo
Este documento describe las configuraciones básicas de un sistema fotovoltaico conectado a red (SFCR). Presenta las opciones de inversor central, inversor orientado a rama, inversor orientado a varias ramas, y módulo con microinversor. Explica las ventajas y desventajas de cada configuración en términos de rango de potencia, cableado, inmunidad al sombreado y modularidad.
Este documento describe el cableado, la seguridad y las protecciones de un sistema fotovoltaico conectado a red (SFCR). Explica los diferentes tramos de cableado DC y AC, así como las características requeridas para cada cable. También detalla los criterios para dimensionar la sección de los conductores, incluyendo la intensidad máxima admisible y la caída de tensión permisible. Por último, cubre aspectos de protección como descargadores de sobretensión, fusibles e interruptores, e incluye ejemplos de dimensionado de cableado para
Este documento presenta varios métodos para estimar la producción eléctrica anual de un sistema fotovoltaico conectado a red (SFCR). Explica cómo calcular la energía eléctrica generada anualmente en función de la potencia nominal del generador, la irradiación solar media anual y el rendimiento del sistema. También describe factores como la orientación, inclinación óptima, pérdidas por temperatura e inversor, y proporciona ejemplos típicos de producción en diferentes regiones. Finalmente, recomienda herramientas
Este documento describe el diseño e implementación de un sistema de control de carga y máxima transferencia de potencia de un panel solar a una batería. Explica los conceptos básicos de energía solar, paneles, baterías y controladores, así como la importancia de operar en el punto de máxima potencia para maximizar la energía transferida. Luego, presenta el modelado matemático de un panel solar, la simulación del control MPPT y los resultados que muestran la eficiencia del enfoque.
Este proyecto busca fortalecer la capacidad tecnológica, docente e investigadora del Centro de Energías Renovables de la Universidad Nacional de Ingeniería (CER-UNI) en el campo de la generación de energía eléctrica a partir de tecnología fotovoltaica. La Universidad de Jaén y su Grupo IDEA colaborarán con el CER-UNI a través de la instalación de sistemas fotovoltaicos de prueba, el montaje de un laboratorio, la capacitación de personal y la realización
Este documento describe el diseño, construcción y experimentación de dos componentes bioclimáticos para transportar el calor solar a ambientes interiores de viviendas rurales alto andinas del Perú. Incluye información sobre conceptos fundamentales de eficiencia energética, oportunidades para la gestión eficiente de la energía en el Perú, y la prospectiva nacional en eficiencia energética, con proyecciones de la demanda de energía hasta 2040 según sector y producto. También presenta lecciones aprendidas sobre sistemas solares domiciliarios e implementaciones te
Este documento describe un proyecto para instalar un sistema fotovoltaico de 3 kW conectado a la red en la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. El proyecto tiene como objetivo realizar actividades de docencia, investigación y desarrollo en temas relacionados con la generación de energía eléctrica a través de sistemas fotovoltaicos. El grupo de investigación evaluará el comportamiento y la eficiencia del sistema durante un año y desarrollará cursos sobre aplicaciones de sistemas fotovoltaicos conectados a la red.
El documento describe el uso de la energía eólica para bombear agua en la región de Piura, Perú. Se detallan los diferentes tipos de molinos de viento y bombas desarrollados, incluyendo molinos artesanales de madera y bombas de plástico. También se muestran gráficas de los costos anuales y resultados de pruebas de rendimiento de generadores eólicos y palas simétricas versus asimétricas. El objetivo general es promover soluciones prácticas de bombeo de agua mediante energ
El documento resume la historia del uso de la energía solar desde la antigüedad hasta el presente. También describe los avances en el uso de la energía solar en los siglos XIX y XX, incluyendo el desarrollo de colectores solares y celdas fotovoltaicas. Finalmente, destaca el creciente interés en las energías renovables como la solar en el siglo XXI debido a la contaminación y el deseo de autoabastecimiento energético.
Este documento describe la síntesis y caracterización de nanopartículas de óxido de níquel y su influencia como modificador en celdas solares sensibilizadas de óxido de titanio. Las nanopartículas de NiO se sintetizaron por precipitación asistida por ultrasonido y se caracterizaron mediante DRX y SEM. Las celdas solares modificadas con NiO tuvieron mayores eficiencias que las celdas solo de TiO2, siendo la eficiencia máxima de 3.73% para celdas con TiO2 modificado por
Este documento evalúa los niveles de contaminación interior de SO2, CO, CO2 y PM2.5 emitidos por mecheros a diésel y fogones tradicionales. Los resultados mostraron que los mecheros a diésel producen altos niveles de PM2.5 y SO2, especialmente cuando se usan simultáneamente con fogones. El uso de ambas fuentes también generó niveles extremadamente altos de SO2, CO y PM2.5. Si bien los niveles de CO y CO2 estaban dentro de los límites permitidos para un solo mech
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Un pequeño resumen de lo que fue el estilo arquitectónico Ecléctico, así como el estilo arquitectónico histórico, sus características, arquitectos reconocidos y edificaciones referenciales de dichas épocas.
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
1. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
SISTEMA DE CONTROL DE UN SISTEMA DE ENERGIA HIBRIDO
EOLICO-DIESEL PARA UNA ESTACION DE TELECOMUNICACIONES
BASADO EN LOGICA DIFUSA
Jafett Rolando Vergara Prado – jvergara@cime.com.pe
Hugo Rojas Espinoza – hrojas@cime.com.pe // hrojase@uni.pe
Christian Rene Rocca Martinez - crocca@cime.com.pe
CIME Comercial S.A. - Departamento de Ingeniería
Dirección: Av. Industrial 132, ATE. Lima-Perú
Resumen. Este trabajo muestra la implementación de la automatización y control de un sistema de energía híbrido
Eólico-Diesel para dar soporte a una estación de telecomunicaciones, que por la alta confiabilidad que requiere, debe
permitir su operación automática al ser alimentada por dos fuentes y dar prioridad a la renovable. Se describen los
criterios técnicos seguidos en el proceso de diseño para medición, los problemas presentados y la estrategia de control
para que opere el sistema de energía.
Palabras-clave: Energía Eólica, Diesel, Confiabilidad, Lógica Difusa, Estrategia, Control, Instrumentación,
Mediciones.
1. INTRODUCCION
Los sistemas de energía para sitios aislados que incluyan unidades de almacenamiento, paneles solares, sistemas
aerogeneradores y/o generadores Diesel necesitan de un sistema de control que permita su integración. La integración
de estos sistemas deberá darse en diferentes niveles desde líneas de potencia, acondicionamiento de potencia, hasta la
capacidad del usuario de monitorear y configurar parámetros y/o alarmas de los componentes que la conforman. Es así
que no disponer de un sistema de control coherente, que aproveche adecuadamente las diversas fuentes, traería graves
consecuencias si el sistema de comunicaciones que respalda es relevante. Es aquí donde la lógica difusa juega un rol
importante a como herramienta de control permitiendo integrar el conocimiento experto que requieren este tipo de
sistemas.
Las bases teóricas de la Lógica Difusa, en las que están basados los controladores difusos están mucho más cerca de la
manera de razonar de los humanos y del lenguaje natural, que los sistemas lógicos tradicionales. Básicamente,
proporciona un medio efectivo de captar más fácilmente la naturaleza inexacta del mundo real. La Lógica Difusa es una
herramienta moderna y una de sus aplicaciones más importantes es el Control de Procesos Industriales. Se sale del
tradicional esquema de control de lazo realimentado y del rígido modo de pensar de los programas de una
microcomputadora para comenzar a emplear variables lingüísticas muchas veces consideradas imprecisas. Una de las
principales metas en control inteligente de procesos industriales es la construcción de sistemas borrosos que controlen
con garantía sistemas complejos de alta dimensionalidad, mediante implementaciones generales, robustas y fácilmente
entendibles por el usuario. Lo que los sistemas industriales complejos tienen en común es la presencia de una elevada
incertidumbre que hace que las estrategias usuales basadas en modelos y principios de equivalencia cierta no sean
técnicamente aplicables.
2. CONCEPTOS GENERALES DE LA LÓGICA DIFUSA
La técnica esencial de la lógica difusa se basa estos conceptos fundamentales:
2.1. Conjuntos difusos.- Son conjuntos con fronteras uniformes o suaves.
2.2. Variables lingüísticas.- Son variables cuyos valores son descritos cualitativamente y cuantitativamente por un
conjunto difuso.
2.3. Distribuciones de posibilidad.- Restricciones impuestas en el valor de una variable lingüística al asignarle un
conjunto difuso.
2.4. Reglas difusas si-entonces.- Un esquema de representación del conocimiento para describir una proyección
funcional o una fórmula lógica que generaliza una implicación en la lógica de dos valores.
2.5. Universo: es una colección de objetos de los que se hablará en una lógica específica. Por ejemplo, el universo de
los números naturales o el universo de las edades.
2.6. Conjunto: en el universo es, desde un punto de vista intuitivo, una colección de objetos tal que sea posible decidir
cuándo un objeto del universo está o no en esa colección. Abstrayendo la noción de conjunto, se puede considerar
que un conjunto es exactamente una función del universo en el conjunto de valores 0,1 que asocia precisamente el
valor 1 a los objetos que estén en el conjunto y el valor 0 a los que no.
2. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
Figura 1. Representación gráfica de la función de pertenencia del conjunto " caliente".
Para el ejemplo del conjunto “caliente” es imposible dar al conjunto una definición clásica, ya que su
correspondiente predicado no divide claramente el universo de las temperaturas en conjuntos “frío” o “caliente”. La
manera más apropiada de dar solución a este problema es considerar que la pertenencia o no pertenencia de un elemento
x al conjunto, no es absoluta sino gradual, definiéndose este conjunto como un Conjunto Difuso.
Figura 2.- Representación gráfica de la función de pertenencia del conjunto difuso "caliente”.
La función de pertenencia se establece de una manera arbitraria, lo cual es uno de los aspectos más flexibles de los
Conjuntos Difusos. Por ejemplo, se puede convenir que la temperatura de 900 ºC pertenece al conjunto con grado 1, la
de 500 ºC con grado 0.4 y la de 200 ºC con grado 0. Luego, cuanto mayor sea el valor de una temperatura, mayor es su
grado de pertenencia al conjunto “caliente”. Estos valores entre 0 y 1 son llamados grados de pertenencia. El grado de
pertenencia de un elemento a un conjunto va a venir determinado por su función de pertenencia.
3. FUNCIONES DE PERTENENCIA EN LOGICA DIFUSA
3.1. Función Singlenton
Sea a un punto del universo, la Función Singlenton
(solitaria) es aquella que toma valor 1 solo en a y 0 en
cualquier otro punto.
≠
=
=
axsi
axsi
x
0
1
)(µ
Figura 3
3.2. Función Triangular
Definido por sus límites (inferior a y superior b), y el
valor modal m, tal que a<m<b.
( ]
( ]
≥
∈
∈
≤
−−
−−
=
bxsi
bmxsi
maxsi
axsi
mbxb
amax
x
,
,
0
)/()(
)/()(
0
)(µ
Figura 4
3. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
3.3. Función G (gamma):
Definida por su límite inferior a y el valor k>0.
>−
≤
= −−
axsie
axsi
x axk 2
)(
1
0
)(µ
Figura 5
Esta función se caracteriza por un rápido crecimiento a partir de a. Cuanto mayor es el valor de k, el crecimiento es
más rápido aún. Nunca toman el valor 1, aunque tienen una asíntota horizontal en 1. Se aproximan linealmente por:
ll
Figura 6
3.4. Función S
Definida por sus límites inferior a y superior b, y el valor
m, o punto de inflexión tal que a<m<b. Un valor típico es:
m = (a+b) / 2. El crecimiento es más lento cuanto mayor
sea la distancia a-b.
{ }
{ }
( ]
( ]
≥
∈
∈
≤
−−−
−−
=
bxsi
bmxsi
maxsi
axsi
abbx
abax
x
,
,
1
)/()(21
)/()(2
0
)( 2
2
µ
Figura 7
3.5. Función Gaussiana
Definida por su valor medio m y el valor k>0. Es la típica
campana de Gauss. Cuanto mayor es k, más estrecha es la
campana.
2
)(
)( mxk
ex −−
=µ
Figura 8
3.6. Función Trapezoidal
Definida por sus límites inferior a y superior d, y los
límites de su soporte, b y c, inferior y superior
respectivamente.
( ]
( ]
∈
∈
∈
≥≤
−−
−−
=
),(
,
,
)/()(
1
)/()(
0
)(
dbxsi
cbxsi
baxsi
dxoaxsi
cdxd
abax
xµ
Figura 9
La función Trapezoidal se adapta bastante bien a la definición de cualquier concepto, con la ventaja de su fácil
definición, representación y simplicidad de cálculos.
≥
∈
≤
−−=
mxsi
maxsi
axsi
amaxx ),(
1
)/()(
0
)(µ
4. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
3.7. Función Peuso-Exponencial
Definida por su valor medio m y el valor k>1. Cuanto
mayor es el valor de k, el crecimiento es más rápido aún y
la “campana” es más estrecha.
2
)(1
1
)(
mxk
x
−+
=µ
Figura 10
3.8. Función Trapecio Extendido
Definida por los cuatro valores de un trapecio [a, b, c,
d], y una lista de puntos entre a y b, o entre c y d, con su
valor de pertenencia asociado a cada uno de esos
puntos.
En casos particulares, el Trapecio Extendido puede ser
de gran utilidad. Éste permite gran expresividad
aumentando su complejidad.
Figura 11
4. OPERACIONES BÁSICAS ENTRE CONJUNTOS DIFUSOS
Los Conjuntos Difusos se pueden operar entre sí del mismo modo que los conjuntos clásicos. Puesto que los
primeros son una generalización de los segundos, es posible definir las operaciones de intersección, unión,
complemento y otras. Como la función de pertenencia es su componente fundamental, las operaciones con tales
conjuntos se definen a través de ellas. A continuación se describen algunas de las operaciones básicas:
4.1. Contención o Subconjunto
Se dice que A es subconjunto de B si todo elemento de A es también elemento de B, o sea, µ(A)≤ µ(B).Se define
como:
A⊆B ⇔ µ(A)≤ µ(B)
4.2. Suma Algebraica
La suma algebraica de los conjuntos difusos A y B se define como:
C = A + B Su función de pertenencia viene dada por:
µ(A+B) = µ(A) + µ(B) -µ(A) µ(B)
4.3. PRODUCTO ALGEBRAICO
El producto algebraico de los conjuntos difusos A y B se define como C = A .B
Su función de pertenencia viene dada por:
µ(A+B) = µ(A) . µ(B)
4.4. Potencia De Orden M
La potencia de orden m de un conjunto difuso A es un conjunto difuso cuya función de pertenencia viene dada
por: µ(Am
) = [µ(A)]m
4.5. Unión
Sean A y B dos intervalos difusos. La unión entre estos dos intervalos es el conjunto difuso C y se escribe como:
C = A ∪ B ó C = A or B ⇔ µ(C) = µ(A) ∪ µ(B) y su función de pertenencia es:
Figura 12.- Operación Unión
5. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
4.6. INTERSECCIÓN
Se considera que un elemento pertenece al conjunto intersección de dos conjuntos si pertenece a ambos. La
intersección de los conjuntos difusos A y B es el conjunto difuso C y se escribe como: C = A ∩B ó C = A and
B B ⇔ µ(C) = µ(A) ∩ µ(B) y su función de pertenencia es:
Figura 13.- Operación Intersección
4.7. COMPLEMENTO O NEGACIÓN
Dado un conjunto A, el complemento del conjunto difuso A, denotado por Ā, está formado por los elementos del
universo que no pertenecen a A. Se define como: µ(Ā) = 1-µ(A)
Su función de pertenencia sería la siguiente:
Figura 14.- Operación Complemento
5. CONTROL DE FUENTES EN SISTEMAS DE ENERGÍA HIBRIDOS
Los sistemas de energía híbridos son aquellos que proveen energía en áreas remotas y que por lo alejado y/o
dificultades de acceso no están conectadas a la red. Un sistema de energía híbrido integra una o más fuentes de energía
con el propósito de cubrir cierta demanda de energía. Estos sistemas eliminan los problemas asociados con sistemas
solares fotovoltaicos puros y sistemas diesel aislados.
Figura 1. Diagrama de un sistema de energía híbrido fotovoltaico/eólico/diesel.
Aquellos sistemas son inherentemente confiables debido a las múltiples fuentes de energía y generalmente usan
conjuntos con generación diesel, como segunda fuente, capaces de proveer el total de la energía a demanda. Estos son
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independientes de la capacidad, red eléctrica centralizada e incorpora más de una tipo de fuente de energía. Los
sistemas de energía aislados en corriente alterna incluyen como siguiente: sistemas convencionales de generación diesel
en AC, un sistema eléctrico de distribución y consumos en AC distribuidos. Un sistema híbrido de energía podría
también incluir fuentes adicionales de energía como fuentes renovables (aerogeneradores, módulos fotovoltaicos) y
almacenamiento.
6. ESTRATEGIAS DE DESPACHO Y CONTROL DEL SISTEMA DE ENERGÍA
La estrategia de despacho de energía es el criterio que el controlador utiliza para decidir cuando el generador
diesel de un sistema híbrido es encendido, a que factor de carga operará este último y cuando será apagado. En híbridos
pequeños las estrategias de despacho son simples, el generador diesel se enciende automáticamente cuando el nivel de
bajo voltaje configurado ha sido alcanzado y opera hasta que cierto voltaje de batería se haya alcanzado, el banco de
baterías se cargue completamente o cuando se haya sobrepasado un mínimo de tiempo de operación pre-configurado de
varias horas. En la mayoría de los sistemas híbridos el generador diesel opera a su máximo factor de carga y la energía
no requerida por la demanda es utilizada contribuye a la recarga de las baterías. El funcionamiento a carga parcial del
generador diesel ocurre cuando la batería está logrando completar su carga y no puede aceptar la corriente máxima del
generador diesel. En algunos sistemas, sin embargo, el generador diesel solamente se enciende si la demanda se
incrementa razonablemente y entonces opera sobre la demanda lo cual provee la energía necesaria para evitar la
descarga del banco de baterías (es decir, alimenta con la energía equivalente a la demanda menos la potencia disponible
desde otros generadores).
Una estrategia óptima de despacho es aquella que minimiza el costo del ciclo de vida del sistema de energía
híbrido y las estrategias de despacho afectan el costo asociado con el uso de combustible, el mantenimiento del
generador diesel y el tiempo de vida de la batería pero la influencia de estas últimas dos es difícil de cuantificar.
También se debería notar que el funcionamiento global del sistema depende de la estrategia de despacho.
6.1. Modos de Operación
Los modos de operación están relacionados con el control continuo y bidireccional de múltiples fuentes de energía
en sistemas híbridos. Debido a la naturaleza de la demanda, lo fluctuante de la energía proveniente de un sistema solar
fotovoltaico o una turbina de viento y la variación resultante del estado de carga (SOC) de la batería, el controlador del
sistema de energía híbrido tiene que responder continuamente a las condiciones cambiantes. La siguiente figura muestra
los diferentes modos de operación de un sistema híbrido fotovoltaico-diesel utilizando una estrategia de despacho típica
(Ver Average Load Strategy, Baring-Gould, 1996)1
. El siguiente ejemplo de un sistema híbrido paralelo ha sido
escogido para ilustrar las tareas que son requeridas para dirigir el flujo de la energía del sistema, aún más para sugerir
cual es la más eficiente estrategia de control. Un resumen de los métodos más comunes ha sido presentado por
Barley(1996).
Modo I: La demanda base, la cual se presenta generalmente en las noches y durante las primeras horas de la mañana,
es alimentada por la energía almacenada en las baterías. La energía solar no está disponible y el generador
diesel no se enciende.
Modo II: La energía solar es complementada con la energía almacenada para así alimentar la demanda media. Para
maximizar la eficiencia del sistema la parte fotovoltaica es enviada directamente a la carga a través del
inversor, antes de pasar a través de la batería lo cual resultaría en pérdidas por conversión.
Modo III: Existe un excedente de energía disponible en el sistema fotovoltaico, el cual es almacenado en la batería. La
demanda de nivel medio es alimentada directamente desde el sistema fotovoltaico.
Modo IV: El generador diesel es iniciado y opera a su capacidad nominal para alimentar la demanda nocturna. En este
ejemplo, la contribución del generador fotovoltaico es pequeño comparado con la demanda de energía total
durante este periodo. El exceso de energía disponible desde el generador diesel es utilizado para recargar las
baterías.
Modo V: La potencia del generador diesel es insuficiente para alimentar el pico de demanda. Potencia adicional es
suministrada desde las baterías sincronizando la onda de salida del inversor AC con la onda de salida del
generador diesel. Esta es la principal ventaja de los sistemas de energía híbridos paralelos sobre las
topologías convencionales, donde los picos pueden ser cubiertos por múltiples fuentes operando en paralelo.
Modo VI: La potencia del generador diesel excede la demanda pico, pero este se mantiene operando hasta que las
baterías son recargadas hasta un nivel de carga pre-definido. La capacidad de las baterías debería ser
suficiente para alimentar la demanda base durante la noche sin necesidad que el generador diesel opere.
1
Baring-Gould, E. I. (1996). Hybrid 2 -The hybrid system simulation model (V.1.0). National Renewable Energy
Laboratory, Colorado, U.S.A.
7. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
Los sistemas de energía híbridos parelelos eliminan la necesidad de operación del generador diesel con reserva
rotante2
adicional. El inversor bi-direccional es sincronizado con el generador diesel siempre que múltiples fuentes de
energía son requeridas para cubrir los picos de demanda. En principio, la operación más eficiente es alcanzada si la
energía generada es suministrada directamente a los consumos (demanda) desde todas las fuentes de energía, lo cual
también reduce el ciclado del banco de baterías. No obstante, como la operación del generador diesel para cubrir
demanda de iluminación es ineficiente por naturaleza (debido a los bajos factores de carga que requiere este tipo de
consumos), es una práctica común operar el generador diesel a su capacidad nominal y recargar las baterías con el
exceso de energía producida. La selección del algoritmo de control más eficiente depende del consumo de combustible,
costo de mantenimiento y reemplazo de componentes, la configuración del sistema, condiciones ambientales, así como,
constantes impuestas en la operación del sistema de energía. Además la investigación es necesaria para que se puedan
desarrollar líneas de acción generales para la selección del método más apropiado de todas las estrategias de despacho
posibles.
Figura 2. Modos de operación del sistema de energía híbrido
La inclusión de Inteligencia Artificial como parte de la manejo de los sistemas de energía permite la operación
óptima de los sistemas de energía híbridos. Estudios recientes indican que la Lógica Difusa resulta más conveniente
para estas aplicaciones debido a las incertidumbres introducidas a través de las variables del sistema tales como;
pronóstico de la demanda, del recurso renovable o la predicción del estado de carga de la batería. Las normas que se
acercan a describir los problemas de control adoptados por los Controladores de Lógica Difusa es conveniente para
caracterizar una amplia variedad de sistemas híbridos. La aplicación de modernos métodos de control de sistemas de
energía híbridos permite que el uso de las fuentes renovables sea optimizada, mientras que se reduce el el consumo de
combustible del generador diesel.
7. IMPLEMENTACIÓN DE PROYECTO
7.1. Diseño del Sistema
En el sitio se tenía como existente; un Generador Diesel, una planta de rectificadores de 6kW y un banco de
baterías en 48VDC de 1000Ah@C100 cuya operación permite el uso eficiente – en cierta medida – del generador
diesel. Es por ello que para la operación el combustible debe ser repuesto de forma periódica e implica un costo.
Además del costo de mantenimiento periódico necesario del generador diesel. Para reducir este costo de Operación y
Mantenimiento, se busca reducir el consumo de combustible y en el futuro el retiro del generador para ello se ha
propuesto implementar un sistema eólico-solar que reemplazará al generador Diesel existente.
Así, por las condiciones propicias del entorno de instalación, se ha previsto implementar un aerogenerador de 6kW
e incrementar el banco de baterías hasta los 2000Ah@C100, para lo cual se ha realizado una estimación previa de la
producción de energía de acuerdo al registro de datos para la ubicación geográfica de la estación Vesique, ingresando
datos relacionados con la geografía y el promedio de viento (4.74 m/s) se estima la producción de energía diaria a través
de la distribución de Weibull. Para la demostración y cumplimiento de criterios de éxito se ha previsto un sistema de
monitoreo y principalmente un sistema de control para la operación del sistema híbrido de energía.
7.2. Necesidad de una estrategia de control del sistema de energía
Como parte de este proyecto, un sistema de control centralizado ha sido desarrollado el cual permite alimentar los
consumos desde cualquiera de las fuentes de energía (eólica, baterías o el generador diesel). Inicialmente se esperaba
que la unidad de control esté basada en un algoritmo de optimización de la operación, el cual tomaría en cuenta la
demanda de los equipos de telecomunicaciones y el pronóstico de viento mientras que considera constantes técnicas y
ambientales. El resultado esperado de esta optimización es la reducción de los costos operativos del sistema lo cual será
2
La reserva rotante es la capacidad rotacional extra en línea que cubre incrementos de demanda repentinos.
8. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
demostrado a través del sistema de adquisición de datos que se ha instalado. El sistema de control de energía tiene los
siguientes objetivos relacionados con la operación:
Maximizar la eficiencia del sistema
Minimizar el uso de combustible del generador diesel
Maximizar el uso de la fuente renovable
Maximizar el tiempo de vida de los componentes
Asegurar la confiabilidad de la operación del sistema
Considerar restricciones operacionales, tales como consumos prioritarios, restricciones de operación nocturna
del generador diesel o el mínimo estado de carga de la batería.
Inicialmente también se consideró introducir un control avanzado que tuviera incluidas las siguientes funciones:
Pronóstico de recurso renovable
Pronóstico de la demanda a corto y mediano plazo
Versatilidad en el modelo de la batería para medir y predecir con precisión el estado de carga de la batería.
Introducir constantes definidas por el usuario, por ejemplo, horas permitidas de operación del generador diesel,
mínimo estado de carga, “aceptación de pérdida de suministro”, etc.
Monitoreo avanzado de la batería
Detección automática e indicación de condiciones de falla del sistema
Gestión de consumos a través de un sistema de control automatizado e interacción en tiempo real con el
usuario.
Sin embargo, incluir este tipo de funciones conlleva costos adicionales y no requería de este nivel de complejidad
de control ya que el sistema de energía soportaba una aplicación de acceso que no requería monitoreo y no contemplaba
partidas para sistemas de control con estas funciones.
7.3. Sistema de Adquisición de Datos
Para verificar el éxito del algoritmo de operación se instaló un sistema de adquisición de datos, el mismo que está
formado por una serie de sensores junto un anemómetro que registra la magnitud y dirección del viento. Estos datos
eran almacenados cada 10 minutos en una memoria externa. El equipo utilizado es un Campbell Scientist CR1000 junto
a un multiplexor AM16/32 y una memoria flash. El siguiente esquema muestra la distribución de los sensores en el
sistema de energía. El sistema de adquisición registra los valores de energía generador en el sistema.
Los parámetros medidos son las entradas y salidas al bus principal donde toda la energía (potencia, voltajes y
corrientes) es integrada y su suma será cero. Se han colocado sensores a la entrada y salida de los equipos de
acondicionamiento de potencia (regulador eólico, controlador de descarga, rectificador) para verificar su eficiencia
durante la operación. Estos valores finalmente serán utilizados para revisar y verificar la operación del sistema de
control y la generación global del sistema de energía. Además, confirmar que el diseño y la filosofía se ajustan a los
modelos previamente considerados.
Figura 3. Distribución de sensores de adquisición de datos
9. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
Fotografía 1 y 2: Sensores de Corriente y Voltaje
Fotografía 3 y 4.- Izquierda: Multiplexor y distribución de Señales analógicas. Derecha: Equipo CR1000 junto a tarjeta
de memoria y tarjeta de integración a Ethernet.
8. SISTEMA DE CONTROL
8.1. Estrategia de control
Una característica dentro de los sistemas de control es la estabilidad, se dice que un sistema está en estado
estacionario cuando las salidas sigue a la entrada (tiene la misma forma). Un sistema es estable cuando estando en el
estado estacionario cambia la entrada después de un tiempo finito el sistema vuelve a un estado estacionario. El sistema
de control debe regular la salida de generación de las fuentes de energía y controlar su inyección a la unidad de
almacenamiento. Así debe controlar los niveles de conexión de las fuentes de energía y desconexión de los consumos
para proteger el banco de baterías de sobre-descargas y optimizar el tiempo de reposición del banco de baterías. Como
se muestra en la gráfica siguiente el sistema controla la conexión y desconexión para el nivel de carga (umbrales o
tensiones de carga), el nivel inferior muestra los umbrales de conexión y reconexión de los consumos o demanda. Estos
umbrales son fijados por el usuario y dependerán del tipo de aplicación en que opera el sistema de energía
(Telecomunicación, Industria petrolera, hospitales, electrificación rural, etc).
Figura 4. Distribución de sensores de adquisición de datos
10. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
En la figura anterior se muestra la operación esperada del sistema de energía durante una semana, se han fijado
valores para el ingreso del sistema diesel en 50% de SOC. Este sistema de control tiene los algoritmos distribuidos.
Equipos de control para la línea de fuerza y equipos de control para líneas de comando que obtienen información de los
equipos de potencia.
Fotografía 5.- Sistema de control implementado.
En este sistema se ha incluido baterías para mejorar la eficiencia y permitir utilizar el generador a un factor de
carga conveniente. La capacidad del grupo deberá permitir la recarga del grupo y la alimentación del consumo en
paralelo. Sin embargo, debido al crecimiento de la demanda la operación del GE no hace conveniente su
mantenimiento.
9. RESULTADOS
Las siguientes figuras muestran la operación del sistema de energía híbrido eólico-diesel. La figura 5 muestra el
comportamiento de los valores durante la puesta en servicio donde se prueban los inicios/parada automáticos y la
correcta adquisición de datos de los sensores. Los valores de operación en alterna y continua son utilizados luego para
comparar los valores de salida en continua. De esta manera podemos estimar inicialmente la eficiencia de rectificación
de los acondicionadores de potencia.
Figura 5. Gráficos de operación del sistema de energía durante la puesta en servicio.
Figura 6. Potencias de salida (debajo del eje de abscisas) y entrada (sobre el eje de abscisas) Izquierda: Para el día
18 de Mayo. Solo Producción eólica. Derecha: para el día 20 de mayo. Día de operación combinada.
11. XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
En las figuras anteriores se muestran las potencias de generación del generador diesel y el generador eólico así
como la potencia de salida e ingreso del banco de baterías. El ciclo de trabajo es, considerando el promedio de los
primeros seis meses de operación, 48 horas de operación con generación eólico y respaldo de baterías y 10 horas de
operación diesel para recargar y alimentar el consumo existente en la estación.
Fotografía 6.- Sistema de generación eólica para telecomunicaciones instalada.
10. CONCLUSIONES
10.1.El sistema de control difuso implementado opera correctamente permitiendo la autonomía y optimización de la
vida útil de los componentes.
10.2.El sistema de generación eólica opera a un factor de planta de aproximadamente 28%.
10.3.La media de viento de diseño fue 4.38 m/s y el calculado con los datos de la estación de medición instalada nos da
una media de 4.03 m/s lo que afectó la estimación inicial de producción de energía.
REFERENCIA
Rojas Espinoza, Hugo, Vergara Prado, Jafett, 2010. Sistemas Solares Fotovoltaicos de Gran Capacidad y Alta
Confiabilidad, Artículo, IV Conferencia Latino Americana de Energía Solar (IV ISES_CLA) y XVII Simposio
Peruano de Energía Solar (XVII-SPES), Cusco, 1-5.11.2010
King Fahd University of Petroleum and Minerals, Arabia Saudi Luque, Antonio and Hedegus Steven, C. 2003.
Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Instituto de Energía Solar, Universidad Politécnica de Madrid
- Spain, Institute of Energy Conversion, university of Delaware –USA, John Wiley & Sons.
Rodolfo Dufo-López, José L. Bernal-Agustín, Design and Control Strategies of PV-Diesel Systems Using Genetic
Algorithms, Department of Electrical Engineering – University of Zaragoza. Calle María de Luna, 2004.
Sandee-Subhash-Kamdi, Optimal sizing of Autonomous Wind-PV hybrid system by Genetic Algorithm with LPSP
technology, Dept.of Electronics and Power ,R.C.E.R.T Chandrapur,RTM Nagpur,India, 2007.
Abstract. This article shows the implementation, automation and control of a power system Wind-Diesel Hybrid to
support telecommunications station with high reliability required. Also, the automatic operation including control of
two sources (wind and diesel) and prioritize renewable. Technical criteria used in the design process for measurement
are described, and the problems presented control strategy to operate the power system.
Key-words: Wind Energy, Diesel Generator, Technical, Automation, Strategic, Control, Reliability, Safety.