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Diseño de un sistema de control para mejorar la calidad de la energía en tarifas (GDMTH) con base en un analizador de redes y software de simulación de sistemas eléctricos
Virgilio Alfonso Murillo Rodríguez
Noé Villa_Villaseñor
JOSE MANUEL ROBLES SOLIS
OMAR HUMBERTO CRUZ SILVA
AGUSTIN ESCAMILLA MARTINEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
Calidad de la energía
Banco de capacitores
Filtro de tensión y corriente
Sistema fotovoltaico
Power quality
Capacitor bank
Voltage and current filter
Photovoltaic system
El presente trabajo, desarrolla la selección de los elementos de regulación de la calidad de la energía y un sistema de control. Con el cálculo y selección de los elementos de regulación del Banco de Capacitores, Filtro de Tensión-Corriente e integrando un sistema fotovoltaico se realizó un esquema de control en Software de Simulación de Sistemas de Control Eléctrico (CADE Simu Versión 4.0) (CADe-Simu, 2020), mediante la simulación en sistemas de energía Software de Modelado Análisis y Optimización de Sistemas Eléctricos y Energía (etap) (Etap Operation Technology, 2023), para emular las variaciones de tensión, corriente, factor de potencia y forma de onda. Esta investigación examina las características de las variaciones eléctricas en los equipos de una empresa del sector industrial, analiza el impacto generado en el sistema eléctrico en función de la necesidad de operación en los sistemas de fabricación, y propone una nueva solución mediante la automatización de los elementos de regulación para mantener una calidad óptima del sistema. La solución propuesta se evalúa mediante una simulación fiable en el software etap (Etap Operation Technology, 2023), que emula la interacción de los elementos de regulación y simula el diseño del funcionamiento de los equipos de flujo eléctrico. Los resultados demuestran una mejora del rendimiento del sistema en presencia de perturbaciones cuando se aplican dos esquemas de automatización y el funcionamiento exclusivo de la batería de condensadores, lo que mejora las fluctuaciones de corriente totales del sistema y mejora el factor de potencia del 85,83% al 93,42%. Este esquema también mejora la forma de onda en la red eléctrica principal; otro resultado de mejora se produce al operar simultáneamente el filtro de tensión y corriente junto con el sistema fotovoltaico, lo que mejora aún más las fluctuaciones de corriente, mejora el factor de potencia del 85,83% al 94,81%, logra una mayor estabilidad y mejora la calidad de la forma de onda en la red eléctrica principal.
The present work develops the selection of the power quality regulation elements and a control system. With the calculation and selection of the regulation elements of the Capacitor Bank, Voltage-Current Filter and integrating a photovoltaic system, a control scheme was made in CADE Simu Version 4.0 (CADe-Simu, 2020), through simulation in etap (Etap Operation Technology, 2023), energy systems, to emulate the variations of voltage, current, power factor and waveform. This research examines the characteristics of electrical variations in equipment within a company in the industrial sector, analyzes the impact generated within the electrical system according to the need for operation in manufacturing systems, and proposes a new solution through automation of the regulation elements to maintain an optimal system quality and prevent damage and equipment failures while offering a cost-effective model. The proposed solution is evaluated through a reliable simulation in etap (Etap Operation Technology, 2023), software, which emulates the interaction of control elements and simulates the design of electric flow equipment operation. The results demonstrate an improvement in system performance in the presence of disturbances when two automation schemes are applied as well as the exclusive operation of the capacitor bank, which improves the total system current fluctuations and improves the power factor from 85.83% to 93.42%. Such a scheme also improves the waveform in the main power system; another improvement result is when simultaneously operating the voltage and current filter together with the PV system, further improving the current fluctuations, improving the power factor from 85.83% to 94.81%, achieving better stability and improving the quality of the waveform in the main power grid.
CIATEQ, A.C.
2023
Tesis de doctorado
Español
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