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Estimation and Sensitivity Analysis of Electric Buses Energy Consumption through Microscopic Simulations on Public Transport Lines 通过公共交通线路微观模拟估算电动公交车能耗并进行敏感性分析
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.633
Daniel Orbe, Luis Salazar, Paúl Vásquez
La integración de la movilidad eléctrica es una realidad en el mundo actual, las políticas gubernamentales se enfocan cada vez más en incentivar el uso de vehículos eléctricos (VE) particulares, pero, principalmente en reemplazar la movilidad pública convencional por el uso de buses eléctricos. Una adecuada gestión energética de los sistemas de buses eléctricos debe optimizar el uso de recursos, prolongando la vida útil de las unidades de transporte, estaciones de carga y brindando siempre un servicio de calidad a sus usuarios. El desempeño del sistema de transporte mediante VE depende de diversas variables determinísticas y estocásticas que necesitan ser debidamente simuladas a fin de analizar su comportamiento, lo más cercano a las condiciones reales. En el presente trabajo, mediante la aplicación del software SUMO (Simulation of Urban Mobility), se ha implementado un modelo para el análisis energético de VE y se lo ha aplicado en rutas de transporte público en Quito-Ecuador. A partir de las simulaciones realizadas se ha estimado el consumo energético y se ha efectuado un análisis de sensibilidad del consumo energético de las unidades de buses eléctricos ante variaciones de parámetros relevantes en la gestión energética de sistemas de transporte público. Para el caso de estudio se comprueba la reducción de la autonomía del bus eléctrico en 27% de acuerdo con la información del fabricante. El análisis del desempeño energético realizado bajo diversos escenarios de tráfico permitirá en futuros trabajos optimizar la operación de los sistemas de transporte público eléctrico, considerando niveles de tráfico, flujo vehicular variable y pronunciados desniveles en su relieve.
电动交通一体化已成为当今世界的现实,政府政策越来越重视鼓励使用私人电动汽车(EV),但主要是用电动公交车取代传统的公共交通。电动公交系统的适当能源管理应优化资源利用,延长运输装置和充电站的使用寿命,并始终为用户提供优质服务。电动汽车运输系统的性能取决于多个确定性和随机变量,需要对这些变量进行适当模拟,以便分析其行为,尽可能接近真实情况。本文使用 SUMO(城市交通模拟)软件建立了电动汽车能源分析模型,并将其应用于厄瓜多尔基多的公共交通线路。在模拟的基础上,对能耗进行了估算,并对电动公交车能耗对公共交通系统能源管理相关参数变化的敏感性进行了分析。在案例研究中,根据制造商提供的信息,电动公交车的自主性降低了 27%。通过对不同交通情况下的能源性能进行分析,可以在考虑交通流量、可变车辆流量和陡坡的情况下,优化电动公共交通系统的运行。
{"title":"Estimation and Sensitivity Analysis of Electric Buses Energy Consumption through Microscopic Simulations on Public Transport Lines","authors":"Daniel Orbe, Luis Salazar, Paúl Vásquez","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.633","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.633","url":null,"abstract":"La integración de la movilidad eléctrica es una realidad en el mundo actual, las políticas gubernamentales se enfocan cada vez más en incentivar el uso de vehículos eléctricos (VE) particulares, pero, principalmente en reemplazar la movilidad pública convencional por el uso de buses eléctricos. Una adecuada gestión energética de los sistemas de buses eléctricos debe optimizar el uso de recursos, prolongando la vida útil de las unidades de transporte, estaciones de carga y brindando siempre un servicio de calidad a sus usuarios. El desempeño del sistema de transporte mediante VE depende de diversas variables determinísticas y estocásticas que necesitan ser debidamente simuladas a fin de analizar su comportamiento, lo más cercano a las condiciones reales. En el presente trabajo, mediante la aplicación del software SUMO (Simulation of Urban Mobility), se ha implementado un modelo para el análisis energético de VE y se lo ha aplicado en rutas de transporte público en Quito-Ecuador. A partir de las simulaciones realizadas se ha estimado el consumo energético y se ha efectuado un análisis de sensibilidad del consumo energético de las unidades de buses eléctricos ante variaciones de parámetros relevantes en la gestión energética de sistemas de transporte público. Para el caso de estudio se comprueba la reducción de la autonomía del bus eléctrico en 27% de acuerdo con la información del fabricante. El análisis del desempeño energético realizado bajo diversos escenarios de tráfico permitirá en futuros trabajos optimizar la operación de los sistemas de transporte público eléctrico, considerando niveles de tráfico, flujo vehicular variable y pronunciados desniveles en su relieve.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"68 42","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141806468","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Evaluation of the Energy Storage Capacity of Cocoa Lignocellulosic Material 评估可可木质纤维素材料的储能能力
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.624
Marco Rosero, Morayma Muñoz, Jessenia Ayala, Angela García, Antonio Marcilla, Carla Zambonino, Najhely García
El objetivo de este estudio es determinar la capacidad de almacenamiento energético del material obtenido de cascarilla de cacao en configuración de capacitor. El material lignocelulósico proviene de la cosecha de cacao ecuatoriano utilizado en procesos agroindustriales. Se realizó el análisis de los volátiles generados durante la pirólisis instantáneo mediante la técnica GC/MS; además, de la comparación del capacitor con dos electrólitos diferentes: ácido sulfúrico (H2SO4) y cloruro de sodio (NaCl). El procesamiento del material se realizó mediante un proceso de carbonización y otro de activación por vía química, los cuales se llevaron a cabo en un reactor de pirólisis en atmósfera inerte de nitrógeno (N2) a una velocidad de calefacción de 20 oC min-1 y se activaron a 850 oC en la misma atmósfera por 4 horas. A partir de este material se prepararon los electrodos y se probó mediante voltametría cíclica el almacenamiento de energía a diferentes velocidades de barrido para cinco ciclos. Los resultados del análisis GC/MS y de voltametría cíclica demostraron que la materia prima secundaria preparada puede utilizarse para obtener productos de alto valor agregado. Los principales compuestos volátiles identificados corresponden a fenoles, ácido acético y alcoholes. El máximo potencial fue de 1,1 kW kg-1 con electrolito de NaCl y, la máxima durabilidad se logró con electrolito de H2SO4 con una potencia de 0,29 kW kg-1 estos valores fueron obtenidos a una velocidad de 100 mV s-1.
本研究的目的是确定可可壳材料在电容器配置中的储能能力。这种木质纤维素材料来自厄瓜多尔可可的收获物,用于农工业加工。利用 GC/MS 技术对瞬间热解过程中产生的挥发物进行了分析,并对电容器与两种不同的电解质(硫酸 (H2SO4) 和氯化钠 (NaCl))进行了比较。在惰性氮气(N2)环境下,在热解反应器中以 20 oC min-1 的加热速度对材料进行碳化处理和化学活化处理,并在 850 oC 的相同环境下活化 4 小时。用这种材料制备了电极,并用循环伏安法测试了在不同扫描速率下五个循环的能量储存情况。气相色谱/质谱和循环伏安分析结果表明,制备的二次原料可用于获得高附加值产品。确定的主要挥发性化合物为苯酚、乙酸和醇类。使用 NaCl 电解质时,最大电位为 1.1 kW kg-1;使用 H2SO4 电解质时,最大耐久性为 0.29 kW kg-1,这些值是在 100 mV s-1 的速率下获得的。
{"title":"Evaluation of the Energy Storage Capacity of Cocoa Lignocellulosic Material","authors":"Marco Rosero, Morayma Muñoz, Jessenia Ayala, Angela García, Antonio Marcilla, Carla Zambonino, Najhely García","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.624","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.624","url":null,"abstract":"El objetivo de este estudio es determinar la capacidad de almacenamiento energético del material obtenido de cascarilla de cacao en configuración de capacitor. El material lignocelulósico proviene de la cosecha de cacao ecuatoriano utilizado en procesos agroindustriales. Se realizó el análisis de los volátiles generados durante la pirólisis instantáneo mediante la técnica GC/MS; además, de la comparación del capacitor con dos electrólitos diferentes: ácido sulfúrico (H2SO4) y cloruro de sodio (NaCl). El procesamiento del material se realizó mediante un proceso de carbonización y otro de activación por vía química, los cuales se llevaron a cabo en un reactor de pirólisis en atmósfera inerte de nitrógeno (N2) a una velocidad de calefacción de 20 oC min-1 y se activaron a 850 oC en la misma atmósfera por 4 horas. A partir de este material se prepararon los electrodos y se probó mediante voltametría cíclica el almacenamiento de energía a diferentes velocidades de barrido para cinco ciclos. Los resultados del análisis GC/MS y de voltametría cíclica demostraron que la materia prima secundaria preparada puede utilizarse para obtener productos de alto valor agregado. Los principales compuestos volátiles identificados corresponden a fenoles, ácido acético y alcoholes. El máximo potencial fue de 1,1 kW kg-1 con electrolito de NaCl y, la máxima durabilidad se logró con electrolito de H2SO4 con una potencia de 0,29 kW kg-1 estos valores fueron obtenidos a una velocidad de 100 mV s-1.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"62 8","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141809171","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Application of Grid Forming Control in Energy Storage Systems for Primary Frequency Regulation Case Study: Galapagos Islands 储能系统中电网形成控制在一次频率调节中的应用 案例研究:加拉帕戈斯群岛
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.662
Andrés Jacho, Diego Echeverría, Santiago Chamba, Carlos Lozada, Wilson Sánchez
Las Islas Galápagos, debido a su ubicación geográfica aislada, enfrentan desafíos únicos en la gestión de su Microrred eléctrica (MRE), pues actualmente depende de energías no renovables y en una medida considerable de fuentes de energías renovables, como la energía solar y eólica. Estas fuentes de energía intermitentes, afectan la confiabilidad y estabilidad de la MRE. Una solución destacada en la actualidad es la implementación de los sistemas de almacenamiento de energía con baterías, pues estos sistemas aportan a la estabilidad de frecuencia y voltaje, sin embargo, estos aportes a la estabilidad de frecuencia y voltaje de la MRE están en función del tipo de controlador y operación que se emplee al sistema de almacenamiento. Existen dos modos de operación en sistemas almacenamiento de energía eléctrica; seguidor de red y formador de red.Este trabajo se enfoca en la implementación y evaluación en diferentes escenarios, del modo de operación formador de red del sistema de almacenamiento, con el propósito de aportar a la regulación primaria de frecuencia en la MRE de las Islas Galápagos. Los resultados obtenidos demuestran las mejoras significativas en la estabilidad de la MRE, y una mayor eficiencia en la regulación primaria de frecuencia.
加拉帕戈斯群岛因其孤立的地理位置,在管理微电网电力(MRE)方面面临着独特的挑战,因为它目前依赖于不可再生能源,并在相当程度上依赖于可再生能源,如太阳能和风能。这些间歇性能源影响了微电网的可靠性和稳定性。目前,一个突出的解决方案是利用电池实施储能系统,因为这些系统有助于频率和电压的稳定,但是,这些对 MRE 频率和电压稳定的贡献是储能系统所用控制器和操作类型的函数。这项工作的重点是在不同情况下实施和评估储能系统的电网形成运行模式,目的是为加拉帕戈斯群岛 MRE 的主要频率调节做出贡献。研究结果表明,MRE 的稳定性显著提高,初级频率调节的效率更高。
{"title":"Application of Grid Forming Control in Energy Storage Systems for Primary Frequency Regulation Case Study: Galapagos Islands","authors":"Andrés Jacho, Diego Echeverría, Santiago Chamba, Carlos Lozada, Wilson Sánchez","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.662","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.662","url":null,"abstract":"Las Islas Galápagos, debido a su ubicación geográfica aislada, enfrentan desafíos únicos en la gestión de su Microrred eléctrica (MRE), pues actualmente depende de energías no renovables y en una medida considerable de fuentes de energías renovables, como la energía solar y eólica. Estas fuentes de energía intermitentes, afectan la confiabilidad y estabilidad de la MRE. Una solución destacada en la actualidad es la implementación de los sistemas de almacenamiento de energía con baterías, pues estos sistemas aportan a la estabilidad de frecuencia y voltaje, sin embargo, estos aportes a la estabilidad de frecuencia y voltaje de la MRE están en función del tipo de controlador y operación que se emplee al sistema de almacenamiento. Existen dos modos de operación en sistemas almacenamiento de energía eléctrica; seguidor de red y formador de red.\u0000Este trabajo se enfoca en la implementación y evaluación en diferentes escenarios, del modo de operación formador de red del sistema de almacenamiento, con el propósito de aportar a la regulación primaria de frecuencia en la MRE de las Islas Galápagos. Los resultados obtenidos demuestran las mejoras significativas en la estabilidad de la MRE, y una mayor eficiencia en la regulación primaria de frecuencia.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"11 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141808602","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Numerical Study with CFD of the Refrigeration in a Vehicle Cabin with two Refrigerants R32 and R600a 利用 CFD 对使用 R32 和 R600a 两种制冷剂的汽车座舱制冷进行数值研究
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.636
F. Toapanta, Melany Oña
El objetivo de esta investigación se centra la solución numérica, simulación y comportamiento térmico de los refrigerantes R32 y R600a, siendo el primero un refrigerante industrial y el otro un hidrocarburo, el elemento a estudiar es la temperatura interna de una cabina vehicular, el aire cruza el evaporador del sistema de aire acondicionado mediante el análisis del intercambiador de calor de flujo cruzado tipo serpentín. Asimismo, es importante conocer la transferencia de calor que tiene cada refrigerante para enfriar o calentar la cabina del vehículo, para en un análisis matemático posterior llevar un contraste de la información mediante la simulación numérica de fluidos CFD con un software especializado en este caso Fluent de ANSYS. Se encontró que el refrigerante R600a es una alternativa para los sistemas de aire acondicionado vehicular y el R32 no es tan aplicable para estos casos.
本研究的目的主要是对制冷剂 R32 和 R600a(前者是一种工业制冷剂,后者是一种碳氢化合物)进行数值求解、模拟和热行为分析,要研究的要素是汽车座舱的内部温度,通过对盘管式交叉流热交换器的分析,空气穿过空调系统的蒸发器。同样,了解每种制冷剂在冷却或加热车厢时的传热情况也很重要,以便在随后的数学分析中通过使用专业软件(本例中为 ANSYS 公司的 Fluent)对 CFD 流体进行数值模拟来对比信息。结果发现,R600a 制冷剂是汽车空调系统的替代品,而 R32 制冷剂在这些情况下并不适用。
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Implementación de Control Remoto para la Apertura y Cierre de Compensación Reactiva al Alimentador de 13,8 kV de la Subestación Eléctrica de la Empresa Novacero S.A. mediante una Tarjeta ADVC-IOEX 通过 ADVC-IOEX 卡,对 Novacero S.A. 公司变电站 13.8 千伏馈线的无功补偿开启和关闭实施远程控制。
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.659
Armando Freire, F. Arias, Héctor Mullo, Jhonny Casa
El presente trabajo se enfoca en una aplicación práctica de control remoto para la apertura y cierre de la compensación reactiva sintonizada a la quinta armónica en la salida del alimentador de distribución a 13,8 kV de la subestación eléctrica Novacero S.A., mediante la migración de control local a control remoto por medio de un reconectador marca Schneider Electric serie U27 como interruptor para su ubicación en patio. El proceso comprende con la utilización del reconectador en modo de un solo disparo que lo realiza el operador desde el cuarto de control, además se implementa un relé de protección SEL-551 que manda abrir el reconectador ante posibles fallas por sobrecorriente por medio de una tarjeta ADVC-IOEX ubicada en el tablero del reconectador, este dispositivo ayuda a la apertura y cierre del filtro de manera remota en conjunto con el software WSOS del equipo para la supervisión y operación desde un nivel 2 de sistemas de automatización de subestaciones. El resultado obtenido mediante este sistema de automatización es precautelar y salvaguardar la seguridad del operador llevando de un nivel 0 a nivel 1 de automatización, además de poder monitorear y supervisar las variables medidas dentro del cuarto de control desde un nivel 2.
本工作的重点是在 Novacero S.A. 变电站 13.8 千伏配电馈线输出端的五次谐波无功补偿开闭装置中实际应用远程控制,通过使用施耐德电气 U27 系列重合器作为开关,将本地控制转变为远程控制。该过程包括在单次模式下使用重合器,由控制室的操作员执行,此外还采用了 SEL-551 保护继电器,通过重合器电路板上的 ADVC-IOEX 卡,在可能出现过流故障时命令重合器断开。 该设备与设备的 WSOS 软件相结合,有助于远程打开和关闭滤波器,以便通过二级变电站自动化系统进行监控和操作。通过该自动化系统获得的结果是从 0 级到 1 级自动化保障操作员的安全,此外还能从 2 级监控和监督控制室内测量的变量。
{"title":"Implementación de Control Remoto para la Apertura y Cierre de Compensación Reactiva al Alimentador de 13,8 kV de la Subestación Eléctrica de la Empresa Novacero S.A. mediante una Tarjeta ADVC-IOEX","authors":"Armando Freire, F. Arias, Héctor Mullo, Jhonny Casa","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.659","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.659","url":null,"abstract":"El presente trabajo se enfoca en una aplicación práctica de control remoto para la apertura y cierre de la compensación reactiva sintonizada a la quinta armónica en la salida del alimentador de distribución a 13,8 kV de la subestación eléctrica Novacero S.A., mediante la migración de control local a control remoto por medio de un reconectador marca Schneider Electric serie U27 como interruptor para su ubicación en patio. El proceso comprende con la utilización del reconectador en modo de un solo disparo que lo realiza el operador desde el cuarto de control, además se implementa un relé de protección SEL-551 que manda abrir el reconectador ante posibles fallas por sobrecorriente por medio de una tarjeta ADVC-IOEX ubicada en el tablero del reconectador, este dispositivo ayuda a la apertura y cierre del filtro de manera remota en conjunto con el software WSOS del equipo para la supervisión y operación desde un nivel 2 de sistemas de automatización de subestaciones. El resultado obtenido mediante este sistema de automatización es precautelar y salvaguardar la seguridad del operador llevando de un nivel 0 a nivel 1 de automatización, además de poder monitorear y supervisar las variables medidas dentro del cuarto de control desde un nivel 2.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"44 12","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141809511","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Optimal Coordination of Inverse Time Overcurrent Relays using COA and GSA Heuristic Algorithms 使用 COA 和 GSA 启发式算法优化反时限过流继电器的协调性
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.640
Daniel Jiménez, Wilson Andino, Mauricio Soria, Fabián Pérez
El objeto de este artículo es conseguir la coordinación óptima para los relés de sobrecorriente temporizados, modelados en un sistema de prueba. El ajuste tradicional que se emplea usualmente en el campo se toma como criterio base para determinar las mejoras conseguidas con los métodos de optimización implementados. Se determinan parámetros óptimos para dos relés de sobrecorriente temporizados modelados en el sistema de prueba de 13 nodos de la IEEE mediante el software PowerFactory. Los algoritmos de optimización son codificados en Python. Gracias a la interfaz que presenta PowerFactoy con Python, cada algoritmo se ejecuta dentro del sistema eléctrico. Se consiguen resultados satisfactorios de los algoritmos COA y GSA con una reducción de más del 50 % en los tiempos de operación de los relés.
本文的目的是以测试系统为模型,实现定时过流继电器的最佳协调。以现场通常使用的传统设置为基本标准,确定采用优化方法后所取得的改进。使用 PowerFactory 软件为 IEEE 13 节点测试系统建模的两个定时过流继电器确定了最佳参数。优化算法采用 Python 编码。借助 PowerFactoy 与 Python 的接口,每个算法都能在电力系统中执行。COA 和 GSA 算法取得了令人满意的结果,继电器运行时间减少了 50% 以上。
{"title":"Optimal Coordination of Inverse Time Overcurrent Relays using COA and GSA Heuristic Algorithms","authors":"Daniel Jiménez, Wilson Andino, Mauricio Soria, Fabián Pérez","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.640","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.640","url":null,"abstract":"El objeto de este artículo es conseguir la coordinación óptima para los relés de sobrecorriente temporizados, modelados en un sistema de prueba. El ajuste tradicional que se emplea usualmente en el campo se toma como criterio base para determinar las mejoras conseguidas con los métodos de optimización implementados. Se determinan parámetros óptimos para dos relés de sobrecorriente temporizados modelados en el sistema de prueba de 13 nodos de la IEEE mediante el software PowerFactory. Los algoritmos de optimización son codificados en Python. Gracias a la interfaz que presenta PowerFactoy con Python, cada algoritmo se ejecuta dentro del sistema eléctrico. Se consiguen resultados satisfactorios de los algoritmos COA y GSA con una reducción de más del 50 % en los tiempos de operación de los relés.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"54 15","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141809643","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Short-Term Prediction of Smart Metering Systems by Multivariable and Multistep Deep Learning Architectures 通过多变量和多步骤深度学习架构对智能计量系统进行短期预测
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.652
Jorge Lara, Mauricio Samper, Graciela Colomé
Las Redes Eléctricas Inteligentes de Distribución (REID) han revolucionado la industria eléctrica al permitir un control y monitoreo más eficiente del suministro eléctrico, con un componente clave siendo los medidores inteligentes (SM). Estos recopilan información sobre la demanda, energía, distorsión armónica, entre otros, que deben ser almacenados y gestionados eficientemente en un sistema de gestión de datos de medición (MDMS). El MDMS debe garantizar la obtención de un conjunto completo de datos para su uso en algoritmos que aseguren la confiabilidad y calidad del suministro eléctrico. Para abordar el desafío de gestionar la gran cantidad de datos generados por los SM, se han propuesto diferentes técnicas de predicción de mediciones a corto, mediano y largo plazo, destacando el uso de inteligencia artificial como las Redes Neuronales Artificiales (ANN) y métodos de Aprendizaje Profundo (DL) debido a su capacidad de adaptación a diferentes variables de entrada y salida con diversos horizontes temporales. Además, se destaca la influencia de la diversidad de Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en el tiempo de actualización y almacenamiento de datos en un MDMS. En este sentido, este trabajo tiene como objetivo identificar qué arquitectura o arquitecturas de ANN o DL podrían ser más adecuadas para aplicaciones en empresas, estudios o investigaciones, demostrando métricas de rendimiento favorables en diferentes escenarios de frecuencia de muestreo y tiempos de actualización de datos típicos en un REID. Esto es relevante debido a la necesidad del MDMS de realizar predicciones multivariables y multipaso a corto plazo para completar la información, hasta que la misma esté disponible o se actualice.
智能配电网(Smart Grids)通过更有效地控制和监测电力供应,给电力行业带来了革命性的变化,其中一个重要组成部分就是智能电表(SM)。智能电表收集需求、能源、谐波失真等信息,这些信息必须在计量数据管理系统(MDMS)中进行有效存储和管理。MDMS 必须确保获得一套完整的数据,用于确保供电可靠性和质量的算法。为了应对管理 SM 生成的大量数据这一挑战,人们提出了不同的短期、中期和长期测量预测技术,其中突出的是人工智能的使用,如人工神经网络(ANN)和深度学习(DL)方法,因为它们能够适应不同时间跨度的不同输入和输出变量。此外,还强调了信息和通信技术(ICT)的多样性对 MDMS 的更新时间和数据存储的影响。从这个意义上说,这项工作旨在确定哪种 ANN 或 DL 架构更适合企业、调查或研究应用,并在 REID 中的采样频率和典型数据更新时间的不同情况下展示有利的性能指标。这一点很重要,因为 MDMS 需要在短期内执行多变量和多通道预测,以在信息可用或更新之前完成信息。
{"title":"Short-Term Prediction of Smart Metering Systems by Multivariable and Multistep Deep Learning Architectures","authors":"Jorge Lara, Mauricio Samper, Graciela Colomé","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.652","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.652","url":null,"abstract":"Las Redes Eléctricas Inteligentes de Distribución (REID) han revolucionado la industria eléctrica al permitir un control y monitoreo más eficiente del suministro eléctrico, con un componente clave siendo los medidores inteligentes (SM). Estos recopilan información sobre la demanda, energía, distorsión armónica, entre otros, que deben ser almacenados y gestionados eficientemente en un sistema de gestión de datos de medición (MDMS). El MDMS debe garantizar la obtención de un conjunto completo de datos para su uso en algoritmos que aseguren la confiabilidad y calidad del suministro eléctrico. Para abordar el desafío de gestionar la gran cantidad de datos generados por los SM, se han propuesto diferentes técnicas de predicción de mediciones a corto, mediano y largo plazo, destacando el uso de inteligencia artificial como las Redes Neuronales Artificiales (ANN) y métodos de Aprendizaje Profundo (DL) debido a su capacidad de adaptación a diferentes variables de entrada y salida con diversos horizontes temporales. Además, se destaca la influencia de la diversidad de Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en el tiempo de actualización y almacenamiento de datos en un MDMS. En este sentido, este trabajo tiene como objetivo identificar qué arquitectura o arquitecturas de ANN o DL podrían ser más adecuadas para aplicaciones en empresas, estudios o investigaciones, demostrando métricas de rendimiento favorables en diferentes escenarios de frecuencia de muestreo y tiempos de actualización de datos típicos en un REID. Esto es relevante debido a la necesidad del MDMS de realizar predicciones multivariables y multipaso a corto plazo para completar la información, hasta que la misma esté disponible o se actualice.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"43 5","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141809723","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Metodología de Identificación de Modos Oscilatorios en Datos Tipo Ambiente de Mediciones PMU 从 PMU 测量中识别环境类型数据振荡模式的方法
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.650
Graciela Colomé, O. Ramos, Diego Echeverría
El objetivo de este trabajo es presentar una metodología para evaluar la estabilidad oscilatoria de un sistema eléctrico de potencia (SEP) mediante el análisis de los modos oscilatorios de baja frecuencia (MOBF) a través del procesamiento de mediciones sincrofasoriales (Phasor Measurement Units PMU) de datos tipo ambiente. La metodología propuesta, basada en el análisis espectral y de pseudoenergía y en los métodos paramétricos de Análisis de Correlación Canónica y de Yule – Walker, estima los MOBF, cuyas características de frecuencia y amortiguamiento brindan información crítica a los operadores del SEP para adoptar acciones de control preventivo o de emergencia. La metodología propuesta fue aplicada a mediciones sintéticas para su sintonización y caracterizar su alcance y precisión, y a registros PMU del sistema de transmisión de energía de Ecuador logrando identificar satisfactoriamente el modo interárea de 0,4 Hz propio de la interconexión Ecuador-Colombia. Las contribuciones de este trabajo están encaminadas a evaluar la estabilidad oscilatoria de los SEP a través de una herramienta computacional automática que procese señales PMU de datos tipo ambiente.
本文旨在提出一种方法,通过处理环境数据的同步测量(相位测量单元 PMU),分析低频振荡模式(LFOMs),从而评估电力系统(PES)的振荡稳定性。所提出的方法基于频谱和伪能量分析以及 Canonical Correlation Analysis 和 Yule-Walker 参数方法,可估算 MOBFs,其频率和阻尼特性可为 SEP 运营商采取预防或紧急控制措施提供重要信息。所提出的方法被应用于合成测量,以对其进行调整,并确定其范围和精度,还被应用于厄瓜多尔输电系统的 PMU 记录,成功识别了厄瓜多尔-哥伦比亚互联的 0.4 Hz 区域间模式。这项工作旨在通过自动计算工具,从环境数据中处理 PMU 信号,评估 SEP 的振荡稳定性。
{"title":"Metodología de Identificación de Modos Oscilatorios en Datos Tipo Ambiente de Mediciones PMU","authors":"Graciela Colomé, O. Ramos, Diego Echeverría","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.650","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.650","url":null,"abstract":"El objetivo de este trabajo es presentar una metodología para evaluar la estabilidad oscilatoria de un sistema eléctrico de potencia (SEP) mediante el análisis de los modos oscilatorios de baja frecuencia (MOBF) a través del procesamiento de mediciones sincrofasoriales (Phasor Measurement Units PMU) de datos tipo ambiente. La metodología propuesta, basada en el análisis espectral y de pseudoenergía y en los métodos paramétricos de Análisis de Correlación Canónica y de Yule – Walker, estima los MOBF, cuyas características de frecuencia y amortiguamiento brindan información crítica a los operadores del SEP para adoptar acciones de control preventivo o de emergencia. La metodología propuesta fue aplicada a mediciones sintéticas para su sintonización y caracterizar su alcance y precisión, y a registros PMU del sistema de transmisión de energía de Ecuador logrando identificar satisfactoriamente el modo interárea de 0,4 Hz propio de la interconexión Ecuador-Colombia. Las contribuciones de este trabajo están encaminadas a evaluar la estabilidad oscilatoria de los SEP a través de una herramienta computacional automática que procese señales PMU de datos tipo ambiente.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"53 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141807524","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Evaluación de Pérdidas de Potencia Activa en el Sistema Eléctrico de la Empresa eléctrica Quito (EEQ) Aplicando un Algoritmo de Optimización 应用优化算法评估基多电力公司 (EEQ) 电力系统的有功功率损耗
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.642
A. Pereira, Roberth Saraguro, Carlos Quinatoa
Esta investigación propone desarrollar una metodología basada en el algoritmo de optimización de mapeo media varianza (MVMO) para reducir las pérdidas de potencia activa del sistema de subtransmisión de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ), determinando el mejor punto de operación del sistema, considerando el estado de tap’s de los transformadores, los bancos de capacitores y del aporte de reactivos de las centrales de generación con las que cuenta actualmente la EEQ. Los mismos que al operar de una manera adecuada llevan a reducir el valor de las pérdidas de potencia activa en la red, mejorando así las condiciones operativas del Sistema Eléctrico de Potencia de la EEQ. 
本研究建议开发一种基于平均方差映射优化算法(MVMO)的方法,以减少基多电力公司(EEQ)分输电系统的有功功率损耗,在考虑变压器分接头状态、电容器组和 EEQ 目前拥有的发电厂的试剂贡献的基础上,确定系统的最佳运行点。当以适当的方式运行时,这些都会降低网络中的有功功率损耗值,从而改善 EEQ 电力系统的运行条件。
{"title":"Evaluación de Pérdidas de Potencia Activa en el Sistema Eléctrico de la Empresa eléctrica Quito (EEQ) Aplicando un Algoritmo de Optimización","authors":"A. Pereira, Roberth Saraguro, Carlos Quinatoa","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.642","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.642","url":null,"abstract":"Esta investigación propone desarrollar una metodología basada en el algoritmo de optimización de mapeo media varianza (MVMO) para reducir las pérdidas de potencia activa del sistema de subtransmisión de la Empresa Eléctrica Quito (EEQ), determinando el mejor punto de operación del sistema, considerando el estado de tap’s de los transformadores, los bancos de capacitores y del aporte de reactivos de las centrales de generación con las que cuenta actualmente la EEQ. Los mismos que al operar de una manera adecuada llevan a reducir el valor de las pérdidas de potencia activa en la red, mejorando así las condiciones operativas del Sistema Eléctrico de Potencia de la EEQ. ","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"45 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141807720","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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System Frequency Response Models for the Ecuadorian Interconnected Power System 厄瓜多尔互联电力系统的系统频率响应模型
Pub Date : 2024-07-24 DOI: 10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.637
Nelson Granda, Karen Paguanquiza
En el presente trabajo se presenta una metodología, basada en modelos de repuesta de la frecuencia, para estimar el valor mínimo o máximo -nadir- que alcanza la frecuencia cuando en el sistema eléctrico de potencia se presenta un desbalance generación – carga. Con este fin, se determina el modelo reducido de 1er orden del sistema de control potencia – frecuencia del generador usando el “Estimador de Parámetros” de Matlab/Simulink. Luego, se establecen ecuaciones que provienen del modelo equivalente reducido para estimar el valor de la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia. Para ilustrar la aplicación de la metodología presentada se ha elegido el sistema de prueba IEEE New England de 39 barras y 10 generadores. Hecho esto, la metodología propuesta se aplica al Sistema Nacional Interconectado ecuatoriano. Se presentan resultados de simulaciones en el dominio del tiempo usando el programa PowerFactory, mismos que son comparados con los resultados calculados mediante el modelo equivalente reducido y el modelo analítico. Se concluye que la metodología propuesta estima con alta precisión la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia.
本文介绍了一种基于频率响应模型的方法,用于估算当电力系统中出现发电-负载不平衡时频率达到的最小值或最大值(低点)。为此,使用 Matlab/Simulink "参数估计器 "确定发电机功率频率控制系统的简化一阶模型。然后,根据简化等效模型建立方程,估算最大瞬态频率偏差值及其发生时间。为说明所提方法的应用,选择了由 39 个母线和 10 个发电机组成的 IEEE 新英格兰测试系统。然后将提出的方法应用于厄瓜多尔国家互联系统。介绍了使用 PowerFactory 程序进行时域模拟的结果,并与使用简化等效模型和分析模型计算的结果进行了比较。得出的结论是,所提出的方法能非常准确地估算出最大瞬态频率偏差及其发生时间。
{"title":"System Frequency Response Models for the Ecuadorian Interconnected Power System","authors":"Nelson Granda, Karen Paguanquiza","doi":"10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.637","DOIUrl":"https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v21.n1.2024.637","url":null,"abstract":"En el presente trabajo se presenta una metodología, basada en modelos de repuesta de la frecuencia, para estimar el valor mínimo o máximo -nadir- que alcanza la frecuencia cuando en el sistema eléctrico de potencia se presenta un desbalance generación – carga. Con este fin, se determina el modelo reducido de 1er orden del sistema de control potencia – frecuencia del generador usando el “Estimador de Parámetros” de Matlab/Simulink. Luego, se establecen ecuaciones que provienen del modelo equivalente reducido para estimar el valor de la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia. Para ilustrar la aplicación de la metodología presentada se ha elegido el sistema de prueba IEEE New England de 39 barras y 10 generadores. Hecho esto, la metodología propuesta se aplica al Sistema Nacional Interconectado ecuatoriano. Se presentan resultados de simulaciones en el dominio del tiempo usando el programa PowerFactory, mismos que son comparados con los resultados calculados mediante el modelo equivalente reducido y el modelo analítico. Se concluye que la metodología propuesta estima con alta precisión la máxima desviación transitoria de la frecuencia y su tiempo de ocurrencia.","PeriodicalId":234227,"journal":{"name":"Revista Técnica \"energía\"","volume":"3 12","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-07-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141806459","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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期刊
Revista Técnica "energía"
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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