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RESÚMENES DE LOS ARTÍCULOS

SECCIONES TEMÁTICAS

Generación de electricidad

Electrificación para sistemas de tracción eléctrica

Generación distribuida y fuentes alternas de energía

Máquinas eléctricas

Transmisión de energía eléctrica

Electrónica de potencia

Sistemas flexibles para transmisión en corriente alterna (FACTS)

Instrumentación electrónica

Sobretensiones y pararrayos

Bioelectrónica

Mercados eléctricos y regulación del sector eléctrico

Telemetría

Análisis de sistemas de potencia

Procesamiento de imágenes y video

Distribución de energía eléctrica

Telecomunicación celular e inalámbrica

Instalaciones eléctricas en media y baja tensión

Redes telemáticas y transmisión de datos por la red eléctrica

Protección de sistemas eléctricos de potencia

Evaluación de fenómenos electromagnéticos

Análisis de fallas y mantenimiento en sistemas eléctricos de potencia

Sistemas de control

Educación del ingeniero electricista, electrónico y de telecomunicaciones

 

GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

 

1M1-1: SISTEMAS DE SEGUIMIENTO EN TIEMPO REAL IMPLEMENTADOS EN LOS HIDROGENERADORES DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA CARUACHI, Alexander Millán, Edmundo Caldera, Raúl Febres

El siguiente trabajo de investigación presenta una descripción de la experiencia de CVG-EDELCA en el seguimiento en línea de los hidrogeneradores instalados en la Central Hidroeléctrica Caruachi, la cual se encuentra en la fase intermedia de su construcción. Los hidrogeneradores de esta central son los primeros de CVG-EDELCA en contar con sistemas de seguimiento en tiempo real de descargas parciales, entrehierro y vibraciones, de manera simultánea. Estas condiciones serán un patrón que permitirá observar como evoluciona el comportamiento de cada hidrogenerador, y así poder anticiparse a la ocurrencia de eventos no deseados mediante la aplicación de mantenimientos predictivos. En conclusión, los sistemas de seguimiento en línea implementados en los hidrogeneradores de la Central Hidroeléctrica Caruachi, ofrecen un método no invasivo de verificación de condiciones de operación, sumamente eficaz y oportuno.

 

1M1-2: EXPERIENCIA EN EL DIAGNÓSTICO DEL AISLAMIENTO ESTATÓRICO  DE HIDROGENERADORES MEDIANTE TÉCNICAS DE DETECCIÓN DE DESCARGAS PARCIALES, Adriana Cioni, Alberto Urdaneta, William Torres, Raúl Febres, Juan Toledo

Este artículo describe el procedimiento de detección de descargas parciales y diagnóstico del aislamiento estatórico que es utilizado hoy en día por los especialistas que supervisan las centrales hidroeléctricas de Guri, Macagua II, Macagua III y Caruachi. Estas centrales conforman el potencial hidroeléctrico desarrollado en el bajo Caroní, al sur-este de Venezuela, bajo la administración de la empresa C.V.G. Electrificación del Caroní (EDELCA). Este trabajo describe una herramienta teórico/práctica para la detección en línea de descargas parciales (DPs) y diagnóstico del aislamiento estatórico de los hidrogeneradores de las centrales mencionadas y se desarrolló en el marco de los procedimientos que realizaron en conjunto EDELCA e Hydro Québec Internacional alrededor del año 2001.

 

1J2-2: SECUENCIAS AUTOMÁTICAS PARA EL ARRANQUE Y LA PARADA  DE LAS UNIDADES DE GENERACIÓN DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA CARUACHI, Fabiola Padrón, Marcos Rudas, Leonardo Chacón

En este trabajo se describe y explica el funcionamiento y los criterios empleados para el diseño de las secuencias automáticas para el arranque y parada de las unidades de generación hidroeléctrica de la Central Caruachi. La programación para ejecutar estas secuencias forma parte del sistema de control para la central, pudiéndose ejecutar desde los niveles de control centralizado y distribuido, de una manera similar. Estas secuencias se hacen necesarias ya que simplifican el trabajo del personal de operaciones, permitiendo que sea el sistema de control el encargado de supervisar y controlar todas las variables involucradas durante los procesos de arranque y parada, obteniéndose ventajas como disminución de la probabilidad de ocurrencia de errores humanos y una mayor rapidez en la ejecución de estos procesos.

 

1J2-1: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE GENERACIÓN DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA RAÚL LEONI (GURI), José Luján, José Loreto

La Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (Guri) es responsable de la generación de más del 60% de toda la energía eléctrica consumida en Venezuela y eventualmente exporta energía a otros países, como Colombia y Brasil. Para realizar el control de tan importante fuente de energía, es necesario un programa de Control Automático de Generación (AGC, por sus iniciales en inglés) que garantice la seguridad y confiabilidad del servicio. En este trabajo se describen las características principales del AGC de Guri.

 

1M1-3: ACTUALIZACIÓN TECNOLÓGICA DEL SISTEMA DE EXCITACIÓN ESTÁTICO DE UN GENERADOR HIDRÁULICO DE 700 MVA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE GURI, Romy Contreras, Olivia Guevara

Las unidades generadoras de 700MVA de la Central Hidroeléctrica de Guri fueron equipadas con sistemas de excitación estáticos de tecnología analógica, que emplean la operación del interruptor de campo durante los procesos de excitación y desexcitación. Este esquema operativo ha sido desincorporado por los fabricantes en la actualidad, debido a los inconvenientes inherentes a la disipación de la energía almacenada en el campo de grandes generadores durante la desexcitación. En el caso de las unidades de la Casa de Máquinas N° 2 de Guri, la frecuente operación del interruptor de campo ha sido causal de fallas e indisponibilidad de las unidades. Como alternativa, se diseñó un esquema de control para los sistemas de excitación de estas unidades, que permitió actualizar el método de desexcitación convirtiéndolas al esquema de excitación y desexcitación sin operación del interruptor de campo, basado en el modo inversor del puente rectificador controlado de las excitatrices.

 

1M1-4: EXPERIENCIAS DE OPERACIÓN DE UNA TURBINA DE GAS CON TECNOLOGÍA DE BAJAS EMISIONES DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO EN LA PLANTA O.A.M. DE C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS, Alberto Hung

El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer las experiencias acumuladas en la operación de la tecnología de baja emisión de óxidos de nitrógeno (NOx)  en la unidad 13 de la Planta Oscar Augusto Machado (OAM) de C. A. La Electricidad de Caracas. Esta tecnología de quemadores se denomina tipo DLN por sus siglas en inglés (Dry Low NOx) y en este trabajo se comparan las emisiones medidas para los quemadores convencionales con la de quemadores tipo DLN.

 

1J2-3: MODELAJE DE LAS MÁQUINAS SINCRÓNICAS DE POLOS SALIENTES DE CARUACHI PARA LA ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS MEDIANTE SIMULACIONES NUMÉRICAS, Héctor Estéves, Alexander Millán, Juan Toledo

En este artículo se presentan los resultados obtenidos de simulaciones aplicadas a modelos computacionales a escala de los generadores sincrónicos de polos salientes del Proyecto Hidroeléctrico Caruachi, a través de la aplicación del Método de Elementos Finitos (MEF) en dos dimensiones. Para la obtención de dichos parámetros se ejecutó en el software CAD Flux2D 4.0, creado por Magsoft Corporation, la prueba de respuesta de frecuencia con la máquina en reposo (SSFR), característica de cortocircuito (SCC) y la característica de vacío (OCC), ensayos normalizados por el STD 115 de la IEEE. Además se presentan los resultados de los parámetros no saturados que permitieron validar la geometría de los modelos aplicados. Una vez obtenidos los valores experimentales, se verificaron con los datos entregados por el fabricante y un tiempo después con los resultados de los ensayos realizados a la unidad generadora N° 1 de Caruachi, instalada en su totalidad a mediados del año 2003, por lo tanto los datos de diseño se tomaron sólo como referencia temporal.

 

1J2-4: SIMULACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MAGNETOTÉRMICO DE UNA MÁQUINA SINCRÓNICA DE 220 MVA POR EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS, Sergio Pereira, Alexander Millán, Juan Toledo

En este trabajo se desarrollaron modelos matemáticos para examinar la distribución del campo magnético y comportamiento térmico, en operación continua y bajo diferentes condiciones de carga, en hidrogeneradores de 220 MVA. Se consideraron las corrientes de armadura y campo, las pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault. La geometría contempla regiones como devanado de campo, armadura y amortiguador, núcleo del estator, rotor y polo, entrehierro y aislantes. Se obtuvo una aproximación de la distribución de temperatura y el comportamiento del campo magnético para los diferentes escenarios considerados. La variación del rotor incrementa o disminuye el rizado en la onda de densidad de flujo medida en el entrehierro. Mediante la variación de frecuencia se verificó la distribución de corriente en el devanado de armadura y por último se obtuvo el comportamiento del campo magnético debido al conjunto de corrientes trifásicas presentes en el estator, denominado reacción de armadura.

 

GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y FUENTES ALTERNAS DE ENERGÍA

 

1J1-1: USO DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS ASOCIADO A LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE CRUDO, Jonathan Grössl, Carlos Canache

El presente trabajo tuvo como objetivo investigar sobre el uso de energías alternativas, en particular de la energía eólica, asociados a los procesos de producción de crudo siendo su empleo primordial como fuente de generación de energía eléctrica.  Se indagó sobre las fuentes de energías alternativas descubriendo el gran desarrollo, reducción de costos y la competitividad de la tecnología eólica en el ámbito mundial, observando el aumento de la eficiencia y disponibilidad (>98%) de los aerogeneradores. El área de estudio del recurso eólico fue la localidad de San Tomé ubicada en el estado Anzoátegui. De la evaluación se concluyó que existe un buen potencial eólico apto para diversas aplicaciones de la energía eólica.  Del análisis tecno-económico se estimó que el costo de la energía eléctrica producida mediante aerogeneradores oscila entre 0,04 y 0,07 USD/kWh. Se estudió también el concepto de emplear un aerogenerador para alimentar los equipos de levantamiento en pozos remotos.

 

1J1-2: APROVECHAMIENTO DE FUENTES ESTOCÁSTICAS DE ENERGÍA CON EL USO DE ALMACENAMIENTO DE HIDRÓGENO Y CELDAS DE COMBUSTIBLE, Armando Ferreira, Ysmael Da Silva

En el presente trabajo se analizan las posibilidades de aprovechamiento de fuentes estocásticas de energía mediante electrólisis de agua, almacenamiento de hidrógeno y uso de éste para generación de electricidad en celdas de combustible. Para ello se revisaron los conceptos básicos de procesos estocásticos; se analizaron algunos ejemplos de fuentes estocásticas de energía (solar, eólica y regeneración de corriente en motores de tracción); y se presentó un modelo del sistema para la producción, almacenamiento y uso del hidrógeno. Finalmente, se evaluaron dos casos de estudio para energía eólica y regeneración en motores de tracción

 

1J1-3: EVALUACIÓN DE SINERGIAS ENTRE GENERACIÓN DISTRIBUIDA Y LAS EMPRESAS DE  DISTRIBUCIÓN, María Puigbó, Haroldo Villamediana, Ysmael Da Silva

En el presente trabajo se realiza una compilación de las investigaciones que realizan varios organismos internacionales (IEEE, CIGRE, IEE, etc.) para reglamentar y/o definir buenas prácticas en aspectos relacionados con la instalación y operación de la generación distribuida en sistemas eléctricos tales como: despacho de las unidades, reconfiguración de sistemas de distribución, cambios en los niveles de cortocircuito, confiabilidad y disponibilidad, remuneración, etc. Con el objetivo de presentar un análisis inicial se estudia una red de distribución real, con el objetivo de cuantificar las variaciones en la calidad del servicio y condiciones de operación, al incorporar la generación distribuida, determinando así el impacto en cada uno de los aspectos indicados anteriormente. Sobre la base de los análisis realizados se presentan varias conclusiones sobre las condiciones requeridas para que la generación distribuida presente un beneficio económico en el área estudiada y sobre la necesidad de definir una serie de normas y condiciones que deben ser exigidas a todos aquellos agentes que quieran participar como generador en un sistema de distribución.

 

1V3-1: EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN EL COSTO DE LA CALIDAD DEL SERVICIO ELÉCTRICO, Ysmael Da Silva, María González, Mariela Brandt

En el presente trabajo se realiza la evaluación del beneficio económico que puede obtener una empresa de distribución eléctrica si propicia la instalación de generación distribuida en su área de influencia. Con este fin se realiza una serie de análisis en régimen permanente sobre una red de distribución que presta servicio en un área con diferentes densidades de carga (baja y media), para calcular los costos por “baja calidad” de acuerdo con el Reglamento de Servicio Eléctrico y Normas de Calidad del Servicio de Distribución de Electricidad. El sistema de distribución original se modificó mediante la instalación de generación distribuida y sobre esta red “optimizada empíricamente” se repitieron los análisis para determinar los costos por “baja calidad”. A partir de los resultados obtenidos se presentan las conclusiones y recomendaciones sobre las condiciones requeridas para que la generación distribuida represente un beneficio económico para la empresa de distribución y sus clientes.

 

1V3-2: SELECCIÓN ÓPTIMA DE UNA PROPUESTA DE AUTOGENERACIÓN PARA LA UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR, Hussein Khodr, Gilberto Bodu, Paulo De Oliveira, José Yusta, Aminta Villegas, Pedro Paiva, Hussein Hussein

En el presente trabajo se presenta un modelo matemático que permite seleccionar un sistema óptimo independiente de generación de energía eléctrica para la Universidad Simón Bolívar. El objetivo de la propuesta está en minimizar los costos de inversión del proyecto, representados en el valor de las unidades de generación a gas actualmente existentes en el mercado. Se consideran además los costos asociados a la operación, mantenimiento y confiabilidad de las unidades a utilizar. Como restricciones a la función objetivo están consideradas un conjunto de  variables operativas, ambientales y técnicas de las distintas unidades. Una vez planteado el modelo matemático, se obtiene como solución una propuesta económica, que le permitirá a la Universidad Simón Bolívar tener una fuente de generación autónoma y confiable que cubra sus necesidades energéticas al mínimo costo posible.

 

1J1-4: ESTUDIO TÉCNICO/ECONÓMICO PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE COGENERACIÓN QUE SE ALIMENTE DE LAS CORRIENTES DE VAPOR GENERADAS POR UN GASIFICADOR, Francisco Miranda, Francisco Arellano, Vanessa Carlson, Yuri Alcocer

En el presente artículo se realiza el estudio técnico/económico de un sistema de cogeneración que le daría solución a la primera expansión de una refinería de PDVSA. En el ámbito tecnológico, este sistema de cogeneración cuenta con los equipos y sistemas más avanzados de la actualidad. Como materia prima se utilizará el coque de petróleo y para su proceso de combustión se empleará un gasificador. Del gasificador se obtienen dos corrientes, una de vapor de alta presión utilizada para la generación de electricidad y otra de gas de síntesis (syngas), destinada a un proceso de Fischer-Tropsch. Todos los equipos a utilizar son de una tecnología nueva en el país, ya que no existe ninguna planta que realice un proceso parecido a éste. Por tal razón se ha querido dejar por sentado un procedimiento que sirva de guía para futuros estudios similares.

 

TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

 

1M2-1: ESTUDIO PARA EL AUMENTO DEL LÍMITE DE EXPORTACIÓN DE POTENCIA DESDE LA C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS AL SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL, Marino Maragno, César Dacchille

Se analiza la operación de la red eléctrica de La Electricidad de Caracas (EDC) a los fines de establecer el valor máximo permisible de exportación de energía hacia el resto del Sistema Interconectado Nacional (SIN), en base a la sobre-velocidad de las unidades de generación de la EDC causada por el desbalance carga-generación resultante de una eventual separación del SIN. Se estudia la posibilidad de mantener una carga adicional conectada al sistema de transmisión de la EDC tras su eventual desconexión, mediante la modificación del esquema de separación de áreas y lograr incrementar la exportación de la EDC sin aumentar el mencionado desbalance. Se obtienen condiciones de operación factibles nunca antes utilizadas en el sistema eléctrico nacional, que permiten mayor uso de generación térmica, supliendo parte del déficit energético existente y ayudando a preservar los niveles de los embalses de las plantas hidráulicas.

 

1M2-2: ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DEL SISTEMA DE POTENCIA DE EDELCA EVALUANDO LA INCORPORACIÓN DEL COMPLEJO HIDROELÉCTRICO CARUACHI, Juan Ñañez, Juan Toledo, Alexis Díaz

Se efectuó un estudio para determinar el impacto que ocasionará la incorporación de la central hidroeléctrica Caruachi en el sistema de potencia de EDELCA. Para su desarrollo se debió realizar un estudio previo del sistema eléctrico nacional, con la finalidad de definir la porción del sistema de potencia que sería analizado. Posteriormente, con la ayuda del software NEPLAN y las características propias de los equipos pertenecientes a dicha red, se modeló parte del sistema de potencia. También se modelaron los sistemas de control que determinan el comportamiento dinámico de los elementos reguladores, encargados de intervenir ante una falla en el sistema de potencia. Se simularon condiciones de carga y se evaluaron diversas fallas severas sobre los sistemas modelados, para luego determinar la influencia de la incorporación de la nueva central sobre el actual sistema y analizar diversas condiciones de estabilidad.

 

1J3-3: SISTEMAS DE TRANSMISIÓN PARA LA CONEXIÓN INDIVIDUAL DE LOS APROVECHAMIENTOS HIDROELÉCTRICOS DEL ALTO CARONÍ, RÍO PARAGUA Y RÍO CAURA AL SEN, Nesemio García, Juan Ríos

En el desarrollo del proyecto “Evaluación del desarrollo hidroeléctrico del Alto Caroní, río Caura y otras cuencas al sur del río Orinoco”, cuyo objetivo fue evaluar el desarrollo del potencial hidroeléctrico en dichas cuencas, se realizaron los análisis de prefactibilidad técnica del sistema de transmisión requerido para la conexión individual de los posibles desarrollos hidroeléctricos al Sistema Eléctrico Nacional (SEN), ubicados en el Alto Caroní, río Paragua y río Caura. El producto del análisis realizado fue el diseño del sistema de transmisión para cada uno de los sitios de aprovechamiento hidroeléctrico seleccionados, obteniéndose los esquemas preliminares de las subestaciones, líneas y las inversiones asociadas a la conexión de cada uno de los mismos.

 

1M2-3: ANÁLISIS DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SECTOR PETROLERO EN EL ÁREA ORIENTAL PARA EL PERÍODO 2002-2010, Nesemio García, Michel García

El objetivo general del presente estudio se centró en realizar un análisis en el sistema eléctrico de potencia del área oriental que ayude a planificar las ampliaciones necesarias como consecuencia de las estimaciones de demanda de la industria petrolera para el periodo 2002-2010. La industria petrolera tiene planteado una expansión en el área oriental que equivale a un aumento de la demanda de 1100 MW. En consecuencia, este estudio establece los requerimientos de ampliación que se presentan a través del planteamiento de nuevas obras de transmisión en cada zona petrolera del Oriente del país, ubicadas en los estados Anzoátegui y Monagas, como lo son: La Canoa, Jose, El Furrial y Palital. Los resultados obtenidos se resumen en la identificación de las obras de transmisión para atender los incrementos de la demanda y las necesidades de inversión en la región, que se estiman en 25 MMUS$ aproximadamente.

 

1M2-4: ESTUDIO DE DISPONIBILIDAD OPERACIONAL DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN EN 115 KV DE PDVSA, Anny Mago, Pedro Jiménez, Ezomar Uzcátegui

En este trabajo se plantea una metodología de cálculo y estudio de la disponibilidad operacional de un sistema eléctrico de transmisión al nivel de 115 kV. La metodología planteada para el estudio de la confiabilidad se basa en el cálculo del tiempo medio para fallar en un rango: a) desde su diseño, donde se considera la tasa de salidas forzadas ante descargas atmosféricas directas; b) desde su contexto operacional, donde se considera la data histórica de salidas forzadas. Para la mantenibilidad se estudia desde el punto de vista de su contexto operacional.

 

1J3-2: ALGUNAS EXPERIENCIAS TÉCNICAS DE LA INTERCONEXIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE TURBOVEN/TGM CON EL SEN, Luis Zambrano, Juan Saraiva, Cleofe Martínez, José Villalobos, Pedro Maninat

En este trabajo se presentan los principales resultados y experiencias técnicas de la interconexión eléctrica entre el sistema TURBOVEN/TGM con el Sistema Eléctrico Nacional. Se hace la descripción y el análisis de las diferentes alternativas de interconexión propuestas. Se describen y analizan las soluciones estudiadas para resolver el problema de superación de la capacidad de cortocircuito de los equipos al realizar la interconexión. Se expone la experiencia obtenida con la alternativa de interconexión seleccionada, que permitió exportar una potencia máxima de 125 MW  hacia el SEN, por medio de cinco (5) puntos de interconexión con siete (7) circuitos de 13.8 kV, utilizando reactores como limitadores de corrientes de cortocircuito.

 

1J3-1: RANGO PERMISIBLE DE REACTANCIAS DE CORTOCIRCUITO PARA AUTOTRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 400/230/34,5 KV A INSTALAR EN LA SUBESTACIÓN EL TIGRE, Gustavo Carrasco, Javier Tarazona

Este trabajo presenta un estudio realizado en CVG EDELCA para determinar un rango permisible de las reactancias de cortocircuito de unidades transformadoras a ser adquiridas, de manera de garantizar que el desbalance de potencia para cualquier banco conformado por unidades existentes en la subestación y unidades nuevas cumpla con las normas establecidas en EDELCA. Los rangos de reactancias fueron determinados mediante una serie de relaciones matemáticas que facilitan el proceso de adquisición de las unidades autotransformadoras debido a que indican los rangos en que deben estar las reactancias para cada posición del cambiador de tomas y las condiciones que deben cumplirse de acuerdo a un factor de proporcionalidad K. Además, estos rangos y condiciones permiten a partir de las unidades existentes, la combinación satisfactoria desde el punto de vista de desbalance de potencia, de diferentes unidades monofásicas para la conformación de un banco híbrido en la subestación.

 

SISTEMAS FLEXIBLES PARA TRANSMISIÓN EN CORRIENTE ALTERNA (FACTS)

 

3J1-1: EVALUACIÓN DEL USO DE LOS DISPOSITIVOS FACTS EN EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN VENEZOLANO, Ana Neira, Guillermo Matas

Este trabajo evalúa la utilización, en régimen permanente, de los dispositivos FACTS (Flexible AC Transmission System), como posibles soluciones ante eventos que podrían comprometer la calidad del suministro eléctrico en el Sistema Interconectado Nacional venezolano (SIN). Los dispositivos FACTS evaluados son el SVC y UPFC. Para el desarrollo de esta evaluación, se utilizó un programa de flujo de carga desarrollado bajo el algoritmo de Newton-Raphson, que modela los dispositivos FACTS mediante el Método de Inyección de Potencia (MIP). Dos casos son simulados: pérdida total de la generación en Planta Centro y la salida de la línea Planta Centro-Yaracuy en 400 kV. Ambos casos provocan caídas de tensión tales que llevan el sistema a operar fuera de los límites de voltaje. Los resultados obtenidos muestran que los dispositivos FACTS son capaces de minimizar los inconvenientes generados en el SIN a raíz de las contingencias.

 

2J3-2: FLUJO DE CARGA ÓPTIMO CON INCLUSIÓN DE DISPOSITIVOS FACTS MEDIANTE EL USO DE ESTRATEGIAS EVOLUTIVAS Y DE DISTINTAS FUNCIONES OBJETIVO, Alexis Díaz, Durlym Requena, Emilio Vargas, José Domínguez

Este trabajo de investigación presenta el desarrollo de un software para el estudio del flujo de carga óptimo de redes eléctricas de potencia, en cuya conformación se encuentran involucrados dispositivos FACTS (Flexible AC Transmission Systems). El flujo de carga óptimo fue resuelto con la ayuda de Estrategias Evolutivas y se usó la minimización de las pérdidas y de los costos de generación como funciones objetivos. La comparación de los resultados con un programa comercial mostró una diferencia inferior al 3% en la evaluación de las pérdidas.

 

3J1-4: LOCALIZACIÓN ÓPTIMA DE FACTS SERIE EN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN CONSIDERANDO EL FLUJO DE POTENCIA ACTIVA, José Vivas, Antonio Estezo, David Temes

En este trabajo se desarrolló una metodología de 2 niveles que permite localizar de manera óptima dispositivos FACTS serie en sistemas de transmisión, considerando solamente el flujo de potencia activa. En el nivel superior se resuelve, mediante un algoritmo genético, el problema de la localización de los FACTS mientras que en el inferior, se optimiza mediante programación lineal y un flujo de carga AC la generación y la potencia a manejar por los dispositivos a instalar. De esta manera puede determinarse, entre otros objetivos, el grado de cargabilidad máxima que podría soportar el sistema antes de necesitar un nuevo corredor de energía. La metodología fue probada en 2 casos, de 6 y 14 barras respectivamente, lográndose obtener resultados que demuestran la aplicabilidad de la misma.

 

3J1-2: SIMULACIÓN EN ATP DEL COMPENSADOR ESTÁTICO DE POTENCIA REACTIVA (STATCOM) UTILIZANDO TÉCNICAS DE MODULACIÓN SPWM, José Vivas, José Suárez, Jonathan Expósito

El propósito de este trabajo es modelar y simular en el programa ATP/EMTP el comportamiento del compensador estático de potencia reactiva, mejor conocido como STATCOM ante variaciones balanceadas de carga. El control implementado en el modelo desarrollado está basado en la teoría de control DQ y en técnicas de modulación sinusoidal de ancho de pulso (SPWM). Esta técnica se selecciona debido a sus ventajas comparativas de control respecto a las convencionales y porque cada vez es más factible, desde el punto de vista técnico y económico, conseguir semiconductores que tienen un nivel tolerable de pérdidas al manejar grandes bloques de potencia a frecuencias elevadas de conmutación. Los resultados obtenidos demuestran la factibilidad operacional del STATCOM en sistemas de transmisión para el control de voltajes a través del intercambio reactivo.

 

3J1-3: DETERMINACIÓN GEOMÉTRICA DE LOS LÍMITES OPERATIVOS DEL CONTROLADOR UNIFICADO DE FLUJO DE POTENCIA (UPFC) EN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN, José Vivas, Jonathan Expósito, José Suárez

En este trabajo se determinan de manera geométrica los límites operativos del Controlador Unificado de Flujo de Potencia (UPFC de sus iniciales en inglés) para un sistema de transmisión. A partir de una modelación simplificada del UPFC como fuente de voltaje ideal AC, se desarrollan las expresiones de flujo de potencia activa y reactiva que circulan por la línea de transmisión como consecuencia de la inclusión del UPFC en ella. Estas expresiones permitirán a su vez generar el lugar geométrico del comportamiento del flujo de potencia en la red ante cambios provocados por el UPFC. Finalmente del análisis de las expresiones matemáticas y los lugares geométricos resultantes se determina la capacidad de control real del dispositivo.

 

SOBRETENSIONES Y PARARRAYOS

 

1V2-1: EFECTO DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO Y DEL MODELO DE LÍNEA DE TRANSMISIÓN EN LAS SOBRETENSIONES DE ENERGIZACIÓN, Miguel Martínez, Jorge Ramírez, Julio Martínez, Juan Rodríguez, Simón Dávila

En el presente trabajo se realiza un estudio para determinar el efecto de la resistividad del terreno y del modelo de línea sobre el riesgo de falla estadístico asociado a la maniobra de energización de una línea de alta tensión en vacío. Las simulaciones se llevaron a cabo en el programa de transitorios electromagnéticos ATP/EMTP. Los modelos de línea contemplados, fueron el de circuitos pi en cascada, el de parámetros distribuidos a frecuencia constante y el de parámetros dependientes de la frecuencia. La sobretensión de energización se determina de forma probabilística, para estimar el riesgo de falla como índice de interés en los estudios de coordinación de aislamiento. Además se presenta una comparación de los distintos factores considerados.

 

1V2-2: METODOLOGÍA PARA EVALUAR LA TASA DE SALIDA DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN POR DESCARGAS RETROACTIVAS USANDO EL ATP, Alessandro Villa

Este trabajo presenta una metodología para determinar la tasa de salida de líneas de transmisión por descargas retroactivas utilizando el programa ATP, las características de las descargas atmosféricas y de las resistencias de puesta a tierra. En el mismo se incluye los resultados parciales para una línea a 765 kV, como parte de una investigación de la data histórica de líneas que abarca tensiones a 400 y 230 kV. Los resultados obtenidos para esa línea indicaron una tasa de 1 salida-año ó 0,4 salidas-año por cada 100 km cuando sus torres poseen una resistencia de puesta a tierra promedio de 20  a lo largo de la ruta, la cual coincide con la media histórica de fallas para 18 años de operación comercial.

 

1V2-3: CÁLCULO DE LA TASA DE SALIDA FORZADA POR DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DE LA LÍNEA LAS CLARITAS – SANTA ELENA A 230 KV DE EDELCA, Gustavo Carrasco, Alessandro Villa

En el siguiente trabajo se describe la metodología utilizada para el cálculo de la tasa de salida forzada por descargas atmosféricas de la línea Las Claritas – Santa Elena a 230 kV que pasa por una zona de alto nivel ceráunico y suelo de alta resistividad eléctrica. Al entrar en servicio se presentaron fallas y entre las acciones realizadas para corregir la situación, se determinaron con el ATP las corrientes de rayo que producen descargas retroactivas por cada tramo de la línea. Los resultados obtenidos arrojaron una tasa de 7 salidas al año (3,2 salidas-año por cada 100 km) e indicaron que la instalación de descargadores de ZnO en los apoyos con alta resistencia de puesta a tierra (13% de la longitud de la línea) lograría una reducción a 4 salidas por año.  Sin embargo, considerando que la línea cumple con los valores típicos de diseño, no se recomienda la instalación de estos equipos.

 

1V2-4: ESTUDIO DE SENSIBILIDAD DE LA TASA DE SALIDA POR DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DE LA LÍNEA LAS CLARITAS – SANTA ELENA A 230 KV, Jorge Oliveira, Alessandro Villa

Este trabajo presenta el estudio de sensibilidad de la tasa de salida por descargas atmosféricas de la línea Las Claritas – Santa Elena cuando se varía la resistencia de puesta a tierra (RPT) y se instalan descargadores de sobretensión. En el mismo se utilizó el programa T-FLASH desarrollado por el EPRI (“Electric Power Research Institute”) y los mapas de densidad de descargas a lo largo de la ruta de la línea proporcionados por el Sistema de Detección de Descargas Atmosféricas (SDDA) de C.V.G. EDELCA. Estos mapas se obtienen con el programa FALLS (“Fault Analysis and Lightning Location System”), el cual puede transferir las densidades de descarga al T-FLASH. Los resultados obtenidos utilizando la información del SDDA arrojaron una tasa de 0,55 salidas por año de la línea. La sensibilidad de la tasa al variar la RPT indicó una reducción de 64% y 72% al instalar descargadores de sobretensión en la línea.

 

1M3-3: CARACTERIZACIÓN DEL NIVEL CERÁUNICO DE VENEZUELA A PARTIR DE UN SISTEMA DE DETECCIÓN DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS (SDDA), Saúl Raizman, Yarú Méndez, José Vivas, Juan Arévalo

En este trabajo se desarrolla una herramienta computacional que permite caracterizar la base de datos asociada a las descargas atmosféricas en Venezuela, registradas por el Sistema de Detección de Descargas Atmosféricas (SDDA), perteneciente a la compañía CVG-EDELCA, durante el período 2000-2003. Se presenta un mapa de densidad de descargas a tierra de Venezuela (descargas/km2/año), utilizando una cuadrícula 3 x 3 km, donde se observa un máximo de más de 16 descargas en casi toda la región noroeste y un mínimo de 0,25 en las islas al norte del país. A partir de esta información se genera un modelo probabilístico que permite establecer, entre otros parámetros de interés, los niveles ceráunicos de cualquier zona geográfica.

 

1M3-1: DISEÑO Y ADECUACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA RAYOS, Donato Viggiano, Juvencio Molina

Fueron evaluados y definidas mejoras a  sistemas de protección contra rayos instalados en plantas de manejo de petróleo ubicadas en el oriente de Venezuela. Existen deficiencias de diseño, construcción y mantenimiento en los sistemas que afectan la eficiencia operativa y en la mayoría de los casos origina que no exista la protección requerida. Es crítica la ausencia de análisis de riesgos de impacto de rayos para definir necesidades de protección, uso de sistemas de puesta a tierra para pararrayos diseñados bajo norma IEEE-80 y ausencia ó graves deficiencias en los sistemas de protección internos contra rayos. Se aplicaron los conceptos definidos por la norma IEC-61024 (1990) para  la ejecución de evaluaciones y mejoras. Es necesario mejorar y fortalecer en Venezuela el diseño, construcción y mantenimiento de sistemas integrales de protección contra rayos porque actualmente existe deficiencia y obsolescencia de documentos normativos y baja cultura industrial sobre el tema.

 

1M3-2: MODIFICACIÓN PROPUESTA AL MÉTODO DE ESFERAS RODANTES PARA LA PROTECCIÓN CONTRA EL IMPACTO DIRECTO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS, Soiram Silva

En la actualidad existe la teoría del Modelo Electrogeométrico para modelar la etapa de aproximación final de una descarga atmosférica. De la aplicación de esta teoría a la protección contra el impacto directo de descargas atmosféricas ha sido creado el Método de las Esferas Rodantes, el cual es aceptado internacionalmente. El método se basa en la hipótesis de que todos los entes expuestos al impacto directo de la descarga tienen asociados la misma distancia de descarga, lo cual impide sacar provecho de toda la capacidad de protección que ofrece una punta o mástil metálico. En este trabajo se presenta una modificación propuesta al Método Esferas Rodantes que permite tomar en cuenta la diferencia en la distancia de descarga que poseen las puntas y mástiles metálicos con respecto a otros entes. La modificación propuesta permite incorporar el uso de dispositivos captadores de tecnología “ESE” (Early Streamer Emission).

 

MERCADOS ELÉCTRICOS Y REGULACIÓN DEL SECTOR ELÉCTRICO

 

1V1-2: PROGRAMACIÓN ÓPTIMA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES, EN EL MERCADO LIBERALIZADO ESPAÑOL DE ELECTRICIDAD, Oswaldo Ravelo, Julio Usaola

Se plantea un programa de generación óptimo para presentar una oferta única al mercado diario, considerando el entorno de mercado liberalizado español de electricidad. Esta oferta única se distribuirá de forma óptima entre los miembros de una asociación de generación conformada por varios tipos de productores de energías renovables como lo son las plantas de generación de biomasa, de energía eólica y minihidráulica, posteriormente conociendo los precios finales de este mercado y contando con predicciones de generación eólica más precisas para ese período, se presenta una programación de generación óptima para realizar ofertas en las distintas sesiones de mercado intradiario, que podrían modificar la programación de cualquier productor asociado. Se obtienen resultados estrechamente relacionados con la varianza de la predicción eólica considerada, que ha reportado valores alrededor de r2=0,4 para el horizonte requerido de 14 a 38 horas para el mercado diario, aumentando luego en los mercados de ajuste.

 

1V1-1: EQUILIBRIO DE MERCADO ENTRE EMPRESAS DE  COMERCIALIZACIÓN EN ESQUEMAS DE REGULACIÓN SUAVE, Hussein Khodr, Ismaldo Zerpa, Paulo De Oliveira, José Yusta, Hussein Hussein

En este trabajo se presenta una metodología basada en la Teoría de Juegos para la obtención del equilibrio de mercado entre empresas comercializadoras de electricidad con consumidores con capacidad de elección de proveedor que responden elásticamente con el precio de la energía.  La red de distribución se considera operada por un monopolista único. El modelo de costo-beneficio de las empresas comercializadores considera la aplicación de una tarifa de uso de red o peaje para la remuneración de la red. Como aporte original, se determina el grado de participación de cada empresa comercializadora mediante el equilibrio de Nucléolo y Valor Shapley. Se ha utilizado el sistema de 42 consumidores con la participación de hasta 5 empresas de comercialización.

 

1V1-3: ESTRATEGIAS PARA LA GESTIÓN DE PROYECTOS DE AUTOMATIZACIÓN Y TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN EN LAS EMPRESAS ELÉCTRICAS VENEZOLANAS, Rubén Acevedo, Simón Morales

Actualmente, el marco regulador de las empresas eléctricas venezolanas exige la implantación de sistemas y tecnología de información para el registro y manejo de indicadores de calidad de servicio. Así mismo, los límites que se establecen para estos indicadores obligan a optimizar y modernizar la Actividad de Distribución; en tal sentido, los proyectos de automatización constituyen la alternativa más adecuada para tal fin. En este trabajo se presentan las exigencias establecidas en el marco regulador, los riesgos inherentes al desarrollo de proyectos, y se estructuran y plantean estrategias para la planificación y el desarrollo de proyectos de automatización y aplicación de tecnología de información, con base en estudios y opiniones de expertos en el tema.

 

1V1-4: ANÁLISIS DE LA POLÍTICA REGULATORIA DEL SECTOR ELÉCTRICO VENEZOLANO DURANTE EL PERÍODO 1993-2003, Marco De La Rosa

Los servicios públicos juegan un papel fundamental para el bienestar y el desarrollo de los países. El servicio de electricidad es considerado como uno de los servicios básicos más importantes y por ello se deben implementar políticas públicas  orientadas a asegurar un servicio de calidad, al mínimo costo y con sustentabilidad de largo plazo. En esta formulación de políticas públicas deben considerarse tres actores fundamentales: Los usuarios, las empresas prestadoras del servicio y el Estado como garante, quien debe velar por maximizar el bienestar colectivo.  El análisis de políticas públicas comprende la definición del problema, la identificación de los factores condicionantes, la operacionalización del modelo de políticas y el seguimiento de las políticas generadas para solucionar el problema público. En este artículo se realiza un análisis de la política regulatoria del sector eléctrico durante el período 1993-2003 desde la perspectiva de la formulación de políticas públicas.

 

ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA

 

2J3-1: AJUSTE DEL CAMBIADOR DE TOMAS DE TRANSFORMADOR POR ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD EN EL FLUJO DE POTENCIA, Francisco González-Longatt

En este documento se presenta el uso del análisis de sensibilidad como una metodología alternativa en el ajuste automático del cambiador de tomas de transformadores, durante el cálculo de flujo de potencia tradicional. Los coeficientes sensibilidad son empleados para estimar la posición del cambiador de tomas y llevar el voltaje controlado al nivel deseado. Un programa implementado en Matlab demostró, en un sistema de prueba, la presencia de interacción simple global, lo cual se solventa con el uso de prioridades de ajuste y una ventana de iteración libre.

 

2J3-3: LOCALIZACIÓN ÓPTIMA DE SOPORTES EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA APLICANDO PROGRAMACIÓN DINÁMICA REDISEÑADA, Francisco Viera, Juan Toledo

Este artículo trata de un rediseño del  método de programación dinámica aplicado a la localización óptima de las estructuras de suspensión del conductor de líneas de transmisión de energía eléctrica. Se indican resultados de la aplicación de este rediseño, por medio de un programa de computación, en casos reales de localización de los soportes. El método de programación dinámica utilizado para localización de soportes, consiste en segmentar el problema, creando puntos sobre el perfil longitudinal del terreno, y encontrando la línea óptima que llega hasta ese punto. Las etapas son los mismos puntos sobre el perfil y la política óptima sería el costo de la línea hasta cada una de las alturas del soporte  de suspensión del conductor. Las mejoras se refieren a la redefinición de la política óptima, para representar adecuadamente las relaciones que incluyen tres soportes consecutivos.

 

2M3-3: PROGRAMA PARA EL CÁLCULO DE LA DISTRIBUCIÓN DE CORRIENTE DE FALLA A TIERRA POR EL MÉTODO DESACOPLADO, Luis Arana, Abraham Mora, Ernesto Gudiño, Allan Lamb

El propósito fundamental de este trabajo fue el de elaborar un programa que calcule la distribución de corriente monofásica o bifásica a tierra por los diferentes caminos alternos (cable de guarda y sistema de puesta  a tierra) por el método desacoplado. Se hizo un estudio del método desacoplado y se diseñó un algoritmo que cumpliera con todos los pasos que aplican en este método, mediante la ejecución de varias subrutinas. El programa  requiere de los datos correspondientes a las características de las líneas de transmisión, la impedancia del cable de guarda, las impedancias mutuas entre el cable de guarda y las líneas, y la corriente de cortocircuito, monofásica o bifásica a tierra, en el punto de interés. Como resultado, el programa muestra la magnitud de la corriente en cada uno de los caminos de retorno a la fuente, permitiendo así conocer la cantidad de corriente que circula por el terreno.

 

3J3-1: EVALUACIÓN DE LA CONFIABILIDAD DE UN SISTEMA ELÉCTRICO MEDIANTE UN ENFOQUE BASADO EN LA INDUCCIÓN DE REGLAS, Claudio Rocco, Leila D'Jesus

El presente trabajo propone la utilización de la técnica de aprendizaje Árboles de Clasificación (AC) en la evaluación de la confiabilidad de un sistema eléctrico o de telecomunicaciones, modelado a través de un grafo. La idea principal es que, a partir de un conjunto aleatorio de estados del sistema en estudio y de un proceso de aprendizaje supervisado, se induce una función que aproxima el comportamiento del sistema. Esta función se utiliza conjuntamente con un método de simulación de Monte Carlo, para estimar la confiabilidad del sistema en estudio. El trabajo compara los índices de confiabilidad de un sistema eléctrico estimados por simulación y los aproximados mediante los AC, obteniendo errores relativos inferiores al 1%.

 

DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

 

2M1-1: RECONFIGURACIÓN ÓPTIMA DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE GRAN TAMAÑO, Hussein Khodr, Daniel Ostos, Belkis Mora, Alberto Urdaneta, José Yusta, Pedro Paiva, Hussein Hussein

En este trabajo se presenta una experiencia de reconfiguración óptima de una red eléctrica basada en la modelación económico matemática de programación lineal entera mixta. El objetivo es minimizar el costo anual de las pérdidas sujeto a las restricciones del balance de potencia en la red, capacidad de las líneas y subestaciones, manteniendo la operación radial de la red. El resultado del modelo se refleja en las ramas abiertas de cada circuito. La técnica ha sido aplicada con éxito a una red de distribución en 13,8kV de 2.300 nodos, ubicada en la Ciudad de Coro, Venezuela, obteniéndose una reducción en las pérdidas de 8% y 6% en términos de potencia y de energía respectivamente, y una mejoría sustancial en los perfiles de tensión respecto al estado original de la red, con tiempos de convergencia muy aceptables.

 

2M1-3: PLANIFICACIÓN ÓPTIMA DE REDES INTEGRALES DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, Pedro Paiva, Hussein Khodr, Alberto Urdaneta

Los procedimientos de optimización para la red primaria (RP) y la red secundaria (RS) han sido presentados como problemas diferentes y casi aislados, por lo que no se puede asegurar la obtención del óptimo del sistema de distribución (SD) completo. Esta aproximación al problema hace imposible tomar en cuenta algunos factores importantes que dependen tanto de la configuración de la RP como de la RS simultáneamente, i.e. la dependencia del costo de un circuito secundario con respecto a un alimentador primario que comparte el mismo derecho de paso. Ante estas limitaciones, el aporte fundamental de este trabajo es la modelación integral de las redes primaria y secundaria en un modelo matemático único del tipo lineal entero-mixto, introduciendo el nuevo concepto de “Sistema de Distribución Integral” (SDI). Esta nueva modelación permite superar las limitaciones indicadas arriba. El modelo y su formulación se prueban en un SDI.

 

2M1-2: PLANIFICACIÓN DINÁMICA DE REDES DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIA APLICANDO PROGRAMACIÓN LINEAL SUCESIVA, Hussein Khodr, Juan  Tovar, Daniela Picado, Cristian Trujillo, José Yusta

En este trabajo se desarrolla un modelo matemático para resolver el problema de la planificación dinámica de redes de distribución, utilizando programación lineal sucesiva. La metodología resuelve las necesidades de la demanda en el futuro, minimizando los costos de instalación de líneas y transformadores, las pérdidas en los circuitos de distribución y manteniendo una operación radial de la red. La formulación del problema  es del tipo entero-mixto donde las pérdidas son linealizadas de acuerdo al criterio de Venikov. La solución del problema se consigue mediante la técnica de “Ramificación y Acotamiento”. El factor tiempo está presente en la toma de decisiones separando el problema en etapas anuales, interviniendo en cada etapa la solución de la etapa anterior, es decir, año tras año hasta llegar al horizonte final. Los resultados son presentados y discutidos aplicando la metodología en un caso real.

 

2M1-4: PROGRAMACIÓN LINEAL APLICADA AL CÁLCULO DE CONFIABILIDAD EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE DISTRIBUCIÓN RADIAL, Hussein Khodr, Juan  Tovar, Daniela Picado, Cristian Trujillo, José Yusta

Este trabajo presenta una metodología de optimización lineal aplicada al cálculo de confiabilidad de un circuito de distribución de energía ante fallas, tomando en cuenta la topología de la red y la tasa de falla en los componentes. Se elabora un estudio basado en la clasificación de los estados en los diferentes elementos de la red considerando fallas en los demás elementos, evaluando los índices esperados de confiabilidad en sistemas de distribución que operan en forma radial. Los índices utilizados son conocidos como SAIFI y SAIDI y están asociados a un estudio de costos e índices de confiabilidad requeridos, el cual es necesario para el diseño, operación y mantenimiento de las subestaciones y circuitos de la red de distribución. Se presentan resultados de un caso real en un circuito de distribución de 80 nodos y 27 elementos.

 

2J1-1: APLICACIÓN DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICOS EN EL ANÁLISIS DE INGENIERÍA DE DISTRIBUCIÓN, Luis Romero, Hely Socorro, Luis Gil

El reciente establecimiento de un Sistema de Información Geográfico (GIS), denominado Base de Datos de Instalaciones (BDI), en la C.A. Energía Eléctrica de Venezuela (ENELVEN) puede considerarse como un paso fundamental que ha agilizado significativamente algunas de las tareas o labores de los ingenieros encargados del análisis de la red de distribución. Este sistema es una fuente fundamental de datos para las aplicaciones de los diferentes procesos organizativos, entre ellas el software de análisis de redes, y ha impactado los estudios técnicos ya que se reducen de manera importante los tiempos de respuesta a los requerimientos de los clientes o suscriptores. Sin embargo, para su puesta en servicio, fue necesario el diseño de un medio automático de transferencia de información entre la BDI y la aplicación de análisis, lo cual implicó realizar un estudio detallado de las diferencias fundamentales en la estructura de sus datos.

 

2J1-2: DESARROLLO, EVOLUCIÓN Y ÁREAS DE APLICACIÓN DE LA BASE DE DATOS DE INSTALACIONES EN UNA EMPRESA DE SERVICIO ELÉCTRICO, Robinson Villasmil, Fernando De Almeida

El presente artículo tiene la finalidad de difundir  parte de las experiencias y vivencias acontecidas durante el proceso de implantación y desarrollo de la Base de Datos de Instalaciones (BDI) de la empresa Energía Eléctrica de Venezuela (Enelven), así como mostrar las áreas de aplicación dentro del negocio de transmisión y distribución de energía eléctrica. En este artículo se describen los elementos que conforman la BDI, la estrategia de masificación, los sistemas con los cuales interactúa y la evolución que ha tenido en los últimos años.

 

2J1-3: COMPENSACIÓN REACTIVA CONTROLABLE EN REDES DE DISTRIBUCIÓN DE MEDIA TENSIÓN A 13,8 kV EN C.A. ELECTRICIDAD DE VALENCIA, Agustín Larez, Félix Guevara, Luis Pereyra

Este trabajo tiene como objetivo mostrar los resultados y experiencias obtenidas de la instalación de compensación reactiva del tipo controlable y sus efectos en el sistema de distribución de media tensión a 13,8 kV perteneciente a la C.A. Electricidad de Valencia (ELEVAL). Esta empresa, desde el año 1994, tiene planteado reducir las pérdidas técnicas y mejorar el factor de potencia en su sistema de distribución de media tensión a 13,8 kV. Para ello incorpora un plan de compensación reactiva en los alimentadores del sistema de distribución, con la instalación de condensadores del tipo fijo que cubren los requerimientos de reactivos a carga mínima. Sin embargo, existen valores máximos de reactivos a carga punta del sistema de distribución que no los cubren la compensación fija, por lo que ELEVAL utiliza el sistema de compensación reactiva del tipo controlable.

 

2J1-4: EVALUACIÓN DEL USO DE LOS POSTES DE ACERO QUE SOPORTAN LAS LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN COMO SISTEMA DE PUESTA A TIERRA, Gustavo García, María Delgado, Augusto Abreu, José Fonseca

El hurto o robo de materiales metálicos en la actualidad es uno de los principales problemas de las empresas de distribución de energía eléctrica. Uno de estos materiales son los electrodos (varillas) y el conductor de cobre sólido que conforman los sistemas de puesta a tierra de los equipos de distribución. Este estudio propone un sistema de puesta a tierra alternativo para nuevas instalaciones, el cual cumple con los niveles técnicos exigidos en las normativas nacionales, que sea menos susceptible al hurto. Por tanto, la propuesta consiste en utilizar los postes metálicos que sirven de soportes de líneas de distribución en tensiones desde 8,3 kV hasta 34,5 kV, como sistema de puesta tierra (SPT).

 

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN MEDIA Y BAJA TENSIÓN

 

2V1-1: ESTUDIO DE LA CONFIABILIDAD EN LAS APLICACIONES DE SOFTWARE PARA LOS SISTEMAS DE CONTROL DEL LAMINADOR EN CALIENTE DE SIDOR, Alí Suárez, Alfonso Quiroga, Joaquín Santos, Leonardo Contreras

Se formuló un modelo de confiabilidad de la información con el objetivo de analizar los elementos que atentan contra su seguridad. Se recopiló información para los PLC (Controladores Lógicos Programables) de Laminación en Caliente (SIDOR), y para los computadores donde se soporta el software, y se obtuvieron ponderaciones para evaluar la confiabilidad relativa de un equipo en particular. Se destaca la importancia de hacer extensivo este estudio al resto de los PLC de la planta para realizar comparaciones y emitir recomendaciones. La confiabilidad de la información de un PLC ha sido conceptualizada tomando en cuenta: hardware, software, gestión de modificaciones y mejoras, y método de respaldo. En la práctica se ha observado que estos cuatro factores causan las fallas del software que atentan contra el proceso. Para evaluar la confiabilidad total de un PLC se debe asignar un peso a cada factor. Del trabajo se concluye que a pesar de la subjetividad intrínseca de los factores relacionados con procedimientos y métodos de trabajo, éstos pueden ser medidos y evaluados cuantitativamente. Esto permite establecer parámetros de comparación y estandarización en un ambiente industrial.

 

2V1-2: SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE FOTOGONIÓMETRO DEL TIPO ESPEJO PARA LA ELABORACIÓN DE CURVAS FOTOMÉTRICAS, Amanda Rojas, Marco Gómez, Miguel Ereú, José Mantilla

El Fotogoniómetro Tipo Espejo es un equipo de medición cuyo funcionamiento basado en las leyes físicas de la óptica, permite el cálculo de magnitudes fotométricas. Este trabajo presenta el diseño de un sistema automatizado para el control de un Fotogoniómetro del Tipo Espejo, utilizado en el Laboratorio de Luminotecnia de la C.A. La Electricidad de Caracas, empleando el software LabView y la tarjeta controladora de motores FlexMotion 7344, elementos que intervienen en el control del sistema, la adquisición, monitoreo y manipulación de los datos recibidos mediante los sensores dispuestos en el equipo durante la ejecución de las pruebas. Con este sistema se logra el control preciso del equipo, disminuyendo los errores en las mediciones y otorgando mayor precisión en la construcción de las curvas fotométricas necesarias para clasificar las luminarias empleadas en la implementación del alumbrado artificial.

 

2V1-3: ANÁLISIS DE LA RESONANCIA ARMÓNICA EN BANCOS DE CAPACITORES PARA LA CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA, Gustavo Bacino, Claudio Dimenna, Mario Macri, Martín Gallo, Francisco García

El presente trabajo presenta un análisis del problema de la resonancia debida a armónicos en sistemas de potencia que contienen capacitores para corregir el factor de potencia. El estudio se basa en el modelado del sistema y simulación  de su funcionamiento, con el objetivo de detectar fallas prematuras en el equipamiento por elevaciones de tensión o corrientes elevadas que puedan producir sobrecalentamiento en cargas como  motores o transformadores y la salida de servicio por la actuación de las protecciones. Se analizaron casos reales y los resultados de las simulaciones se contrastaron con mediciones realizadas con un analizador de redes.

 

2V1-4: ESTUDIO COMPARATIVO DEL CAMBIO DIMENSIONAL DE TRINCHERAS CON RESPECTO AL AUMENTO DE CALIBRES EN CABLES DE 13.8 KV, Gustavo Salloum

En la práctica de la ingeniería es frecuente la necesidad de utilizar trincheras para la colocación de alimentadores en 13.8 kV en subestaciones eléctricas. El diseño preliminar de la trinchera se ve frecuentemente en la necesidad de aumentar el calibre de los conductores debido a que la disposición de éstos origina un calentamiento superior al aislamiento de los mismos. Otra solución es la de cambiar la disposición de los conductores en trinchera separándoles para disminuir los efectos  térmicos mutuos. Ambas soluciones implican costos que deben minimizarse. Se realiza un estudio que sirva como guía al diseñador eléctrico para la toma de este tipo de decisiones según las consideraciones de diseño, pues esto depende en gran parte de la longitud de la trinchera, resistividades de la arena y temperatura ambiente. El estudio se basa en alimentadores en 13.8 kV.

 

PROTECCIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

 

2J2-4: PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y ESQUEMAS DE DISPARO IMPLEMENTADOS PARA LAS UNIDADES GENERADORAS DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA CARUACHI, Fabiola Padrón, Marcos Rudas, Leonardo Chacón

En este trabajo se describen y explican los criterios empleados para el diseño de los sistemas de protecciones eléctricas implementadas en las unidades generadoras y transformadores de potencia de la Central Hidroeléctrica Caruachi. Se exponen los diferentes esquemas de disparo implementados para el aislamiento de las unidades generadoras del sistema de potencia, una vez que una anormalidad o falla haya sido detectada. El documento contempla explicaciones del esquema de falla de interruptor utilizado y de los sistemas de teleprotecciones empleados para la ejecución de disparos transferidos entre el Patio de Distribución y la Casa de Máquinas.

 

2J2-1: FILOSOFÍA DE PROTECCIONES EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN MULTITERMINALES EN 115KV DEL DISTRITO NORTE DE PDVSA, Luis Pérez, Pedro Jiménez, JoséCastro

El trabajo tiene por finalidad establecer una metodología que estandarice criterios y defina los esquemas de protección a ser implementados en las líneas de transmisión de dos terminales y multiterminales de PDVSA, así como las líneas interconectadas con el resto de las empresas que conforman el sistema eléctrico nacional, como lo son CADAFE, SEMDA, ELEORIENTE y EDELCA. Los criterios serán establecidos basándose en las propuestas de los estándares IEEE-C37.113, IEEE 242, IEEE 738 y ANSI C84.1, así como las recomendaciones de los fabricantes de equipos de protección. En este trabajo se resume la solución a ser implementada por PDVSA, en el esquema de protecciones de la línea corta multiterminal entre las subestaciones Jusepín I – Jusepín II en 115kV del Distrito Norte de PDVSA.

 

2J2-2: ESTUDIO DE PROTECCIONES Y ESTABILIDAD DE LA INTERCONEXIÓN DE TURBOVEN/TGM CON EL SEN, José Villalobos, Juan Saraiva, Pedro Maninat, Napoleón Arteaga, Iván López

Para definir la interconexión entre el sistema de TURBOVEN/TGM y el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) fue necesario realizar una evaluación completa del comportamiento de la red ante condiciones normales de operación y contingencias. La evaluación permitió corroborar la idoneidad del equipamiento existente, establecer las características de los nuevos equipos, la flexibilidad y comportamiento de las configuraciones recomendadas, las secuencias de maniobra preestablecidas para atender situaciones de emergencia y dar a conocer las limitantes operativas para cada caso.  En la primera parte de este trabajo se hace un resumen del estudio de estabilidad transitoria que impone restricciones importantes en la operación de la interconexión, seguidamente se hace una revisión de las consideraciones aplicadas en el proceso de selección de los esquemas de protección de los elementos incorporados a la red para establecer la interconexión. Finalmente se describen los criterios relevantes usados para la definición de las lógicas de operación y ajustes de los relés.

 

2J2-3: ESTUDIO DE ESTABILIDAD Y BOTE DE CARGA DEL SISTEMA ELÉCTRICO DEL PROYECTO VALCOR DE PDVSA, Álvaro Galindo, Pedro León, Pedro Jiménez

En este trabajo se analiza el comportamiento dinámico del sistema eléctrico de Valcor ante la pérdida de las dos líneas de transmisión Guanta II–Valcor (230 kV). También se verifica el comportamiento de los generadores de planta eléctrica ante esta contingencia, en los distintos escenarios de operación del sistema. El estudio está dividido en tres partes. En primer lugar, se realizan simulaciones donde se incluyen los modelos dinámicos de los generadores y de los motores grandes. En segundo lugar, se definen las condiciones iniciales para cada escenario de operación. En tercer lugar, se evalúa la calidad de servicio en todas las barras de las sub-estaciones del sistema eléctrico de Valcor, según lo establecido en la norma MG-1-1998 y NEMA C84.1-1995. En cuarto lugar, se verifica si las turbinas de los generadores en servicio se dañan ó no, antes de que el generador haya salido de sincronismo.

 

2M3-1: ESTUDIO DE ARRANQUE DE MOTORES GRANDES DEL PROYECTO VALCOR DE PDVSA, Luis Vera, Pedro Jiménez

En este trabajo se presentan dos casos particulares de estudio asociados al arranque dinámico de motores grandes de media tensión, pertenecientes al proyecto Valcor. El primer caso comprende el estudio de arranque a plena tensión del motor de inducción GM-2002 6400 kW @13,8 kV, cuya inercia de la carga (compresor) requiere de un esquema de arranque en baja velocidad (equivalente a un motor de 2.910KW) para lograr que el tiempo no supere su capacidad térmica. El segundo caso está referido al arranque a plena tensión del motor sincrónico GM-2003 4.850 kW @4,16 kV, el cual origina depresiones de tensión que afectan la calidad de servicio de las otras cargas conectadas en el centro de distribución y aguas abajo. Estas simulaciones incluyen la modelación de arranque a tensión reducida con arrancador suave usando rampa de tensión como solución para cumplir con lo establecido en las normas MG-1-1998 y NEMA C84.1-1995, IEEE C37.06-2000 y IEEE 242-2001. Las simulaciones son verificadas con oscilografías de pruebas de arranque en campo, tanto en vacío como bajo carga.

 

2M3-2: PRUEBAS DE ARCO DE POTENCIA SOBRE CADENAS DE AISLADORES PARA EL PATIO DE 400 KV DE LA SUBESTACIÓN CARUACHI DE C.V.G. EDELCA, Jorge Quijada

En el presente trabajo se describe la metodología y criterios utilizados para la ejecución  y aceptación de las pruebas de Arco de Potencia realizadas sobre cadenas de aisladores de porcelana utilizadas en la subestación Caruachi a 400 kV de C.V.G. EDELCA.  Esta prueba consiste en hacer circular la máxima intensidad de corriente de cortocircuito (40 kA), a lo largo de la cadena de aisladores ensamblada con todos sus herrajes.  Los ciclos de prueba incluyen altas y bajas corrientes de cortocircuito y los tiempos de duración de la corriente de falla se seleccionan en función de las condiciones de operación del sistema (recierre monofásico, protección primaria, de respaldo, etc.) especificadas por C.V.G. EDELCA. Los resultados fueron satisfactorios, ya que no hubo ruptura de la cadena: ni de aisladores, ni herrajes, ni desprendimiento significativo de piezas o material; y el herraje logró manejar el arco entre sus extremos.

 

ANÁLISIS DE FALLAS Y MANTENIMIENTO EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

 

2M2-1: DETERMINACIÓN DE CAUSALES  Y MEDIDAS CORRECTIVAS APLICADAS EN LA ELIMINACIÓN DE FALLAS EVOLUTIVAS POLIFÁSICAS EN LOS CIRCUITOS DE TURBOVEN, Luis Zambrano, Claudio Di Cera, Pedro Maninat, Henry Figueroa

Durante el periodo inicial de operación comercial, el sistema de Turboven presentó en sus redes una inusual cantidad de fallas bifásicas y trifásicas. Éstas, además de producir la salida de las cargas asociadas al circuito fallado, afectaban cargas alimentadas por otros circuitos, por efecto de las caídas de tensión experimentadas en la barra de generación. Se presenta en este trabajo el proceso de diagnóstico y determinación de las causales, y la solución al problema. Se estableció que, por efecto de las fuerzas electromagnéticas derivadas de la circulación de la corriente de falla a través de los conductores de fase y el neutro corrido, se  producían movimientos del conductor de la fase fallada de tal magnitud que se violaba la distancia mínima de aislamiento con otras fases. Por esta causa  se desencadenaba la evolución hacia una falla bifásica y, si perduraba durante un lapso de tiempo suficientemente largo, hasta una trifásica.

 

2M2-2: ESTUDIO DE FALLAS EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS  SECOS ENCAPSULADOS, Ramón Muñoz

Este estudio es una evaluación teórica e investigativa que permitió determinar la causa de la elevada tasa de fallas que se registraron en los transformadores trifásicos del tipo seco con encapsulado en resina, conectados a la red eléctrica de 12,47 kV de la Electricidad de Caracas y permiten alimentar con 480 voltios el sistema de auxiliares de la C. A. Metro de Caracas. Se determinó la existencia de un efecto combinado causado por una defectología interna y un ruido eléctrico externo en tensiones, dando como resultado que al superar el 50% de la tensión nominal, aparecen descargas parciales que se mantienen aunque la tensión regrese a condiciones de trabajo y en consecuencia se activa un proceso progresivo de deterioro del aislante en el interior de la bobina de alta tensión, hasta que finalmente se produce un gran arco eléctrico a masa, que es detectado por el sistema de protecciones.

 

2M2-3: ANÁLISIS DE FALLA DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA DE 30 MVA, 138/27 KV, MEDIANTE TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO, Manuel Salmerón

En agosto del 2002, un transformador de potencia nuevo de 30 MVA, 138/27 kV, instalado en una planta de generación, falló en servicio como consecuencia de la energización fuera de sincronismo de un generador en la planta, lo que produjo sobrecorriente en el transformador, fenómeno denominado “falla a través” de los devanados del transformador. En este artículo se muestra la correlación entre las diferentes pruebas de diagnóstico realizadas a raíz de la falla, culminando con la decisión de enviar el transformador a un taller especializado para reparaciones mayores. Entre las pruebas realizadas, la más novedosa es la de Análisis de Respuesta al Barrido de Frecuencia (SFRA, por sus siglas en inglés). Esta prueba consiste en inyectar una señal de corriente alterna de amplitud constante a través de diferentes terminales del transformador mientras se varía la frecuencia y se grafica la respuesta (señal medida en otros terminales del transformador) en función de la señal inyectada.

 

2M2-4: EVALUACIÓN DEL AISLAMIENTO Y LA CONDICIÓN MECÁNICA DE LOS TRANSFORMADORES ELEVADORES DE PLANTA GURI, Jairo Varela, María González

Recientemente CVG EDELCA ha iniciado un programa de evaluación de los transformadores elevadores de la Planta Guri. Una evaluación preliminar de estos transformadores, basada en el historial de análisis de gases disueltos en aceite (DGA), pruebas al aceite dieléctrico, pruebas eléctricas de rutina e inspecciones externas, concluyó que la mayoría se encuentra en condiciones satisfactorias. Sin embargo, se observó un alto nivel de gases disueltos en los transformadores T14A, B y C (gases combustibles y no combustibles) y T17B y C (solo gases combustibles). Para estos equipos se recomendó realizar pruebas fuera de línea, con el fin de evaluar el aislamiento y la condición mecánica de los devanados. Estas pruebas son las siguientes: análisis de respuesta en frecuencia (FRA), respuesta en frecuencia de las pérdidas de dispersión (FRSL), factor de disipación en función de la frecuencia (Tanδ vs. Hz) y tensión de recuperación (RVM). En este artículo se presentan los resultados y el diagnóstico obtenido de dichas pruebas al grupo T17ABC.

 

2V3-1: ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS ESCRITOS PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA, Boris Conde, Leonardo Utrera

Este documento se propone describir de manera resumida la importancia para las empresas de contar con procedimientos escritos para la operación y mantenimiento de un sistema eléctrico de potencia industrial y los elementos necesarios para ello, formatos, referencias, criterios, fuentes y lenguaje, así como una metodología práctica para escribirlos de manera efectiva. Además, se presenta un ejemplo de su implantación en una instalación industrial de potencia en operación y los beneficios obtenidos por su aplicación.

 

2V3-2: SISTEMA DE GESTIÓN Y CONTROL DE MANTENIMIENTO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE LA C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS, José Mantilla, Miguel Ereú, José Méndez

El Sistema de Gestión y Control de Mantenimiento de la red de distribución de la C.A. La Electricidad de Caracas tiene como objetivo principal, permitir unificar criterios y procedimientos de mantenimiento, calidad de servicio, balance energético e indicadores de calidad de la red de distribución de la empresa. Dicho Sistema esta conformado por 12 módulos principales que ayudan en conjunto a gestionar y controlar el mantenimiento de la Atención Inmediata, Baja Tensión, Media Tensión, Alumbrado Público, Mediciones de Carga, Balance Energético y la Calidad de Servicio, además de facilitar la detección de zonas criticas, zonas con mayor incidencia de hurtos e indicadores de calidad. Todo esto, tomando en cuenta para su diseño las necesidades tanto de la empresa como de sus usuarios, facilitando así, las labores en cuanto a mantenimiento se refiere, por parte de los recursos humanos de la EDC y ajustado a las exigencias de la nueva Ley Eléctrica.

 

ELECTRIFICACIÓN PARA SISTEMAS DE TRACCIÓN ELÉCTRICA

 

2V2-1: DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE ELECTRIFICACIÓN DEL SISTEMA FERROVIARIO CARACAS – TUY MEDIO, Adolfo Cañizalez, Alejandro Flores, Armando Maduro, Orlando Díaz, Remigio Díaz

Este artículo presenta una descripción general del sistema de electrificación desarrollado para el sistema ferroviario Caracas – Tuy Medio. Se describen diferentes aspectos relacionados con los equipos utilizados y las características principales de los subsistemas que lo conforman: sistema de alimentación (acometida, transformación y distribución), sistema de tracción (catenaria) y sistema de servicios auxiliares de equipos en vía (línea abierta / túneles) y estaciones, así como los diversos criterios y metodologías aplicadas en el diseño de este sistema de electrificación ferroviaria.

 

2V2-2: DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA POR CATENARIA PARA LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE MASIVO EN VENEZUELA, Benito Sánchez

La distribución eléctrica por catenaria es ampliamente utilizada en el mundo en los Sistemas de Transporte masivo. En el presente trabajo se describen brevemente los sistemas de distribución eléctrica por catenaria que serán utilizados en los sistemas de transporte masivo que  se construyen  en las ciudades de Mérida (Trolebús), Valencia (Metro Urbano), y el sistema ferroviario nacional (líneas Caracas-Cúa y Puerto Cabello-La Encrucijada). Para cada uno de estos sistemas de transporte se aplica una distribución eléctrica por catenaria distinta, dado que los requerimientos de transporte son distintos. Se desea motivar a los institutos de formación técnica y superior para que introduzcan el tema ferroviario, y en particular la distribución eléctrica por catenaria, en sus programas de estudios y en sus planes de investigación y desarrollo.

 

2V2-3: DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ELECTRIFICACIÓN CORRESPONDIENTE AL METRO DE VALENCIA, Agustín Franco, Edgardo Zanello, Rosanget Miquilena

Este artículo presenta una descripción general del Sistema de Electrificación para el Sistema de Transporte Ligero de la ciudad de Valencia (Metro de Valencia). La principal tarea del Sistema de Electrificación es mantener en movimiento los trenes; en caso de falla, este sistema debe ser capaz de llevar a los usuarios hasta la próxima estación. El Sistema de Electrificación está formado por una Subestación de Transformación Principal 115kV/13,8kV y aguas abajo están las Subestaciones de Tracción y Pasajeros. Las subestaciones de pasajeros son instalaciones para alimentar a los equipos de la estación en 220 V (AC). En las subestaciones de tracción, la electricidad es transformada y rectificada para alimentar la catenaria a una tensión de 750 Vcc. A través de la catenaria se suministra la energía a los vagones, en donde se convierte en corriente alterna para alimentar a los cuatro motores asincrónicos del sistema de tracción.

 

2V2-4: SISTEMAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA COMO SOPORTE A LA SEGURIDAD FERROVIARIA EN TÚNELES DE GRAN LONGITUD, Betzy Zavarce, Benito Sánchez, Carlos Leo

En este trabajo se describen los sistemas de energía eléctrica necesarios como soporte para la seguridad en túneles ferroviarios de gran longitud. El desarrollo de este tipo de túneles es una experiencia nueva en Venezuela, que integra diversos sistemas, equipos y componentes, entre los cuales está el sistema eléctrico de transmisión, transformación, distribución y protección. Los sistemas energía eléctrica que soportan la seguridad ferroviaria en los túneles deben estar diseñados para que constituyan una fortaleza del sistema ferroviario; por ello, es deseable intentar la normalización de los equipos y de las consignas operacionales para futuros proyectos.

 

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

 

3M1-1: COMPORTAMIENTO DINÁMICO DE UNA MÁQUINA ELÉCTRICA CON DOBLE CONTROL VECTORIAL, Gastón  Pesse

El control vectorial de las corrientes del estator se ha utilizado industrialmente con buenos resultados. En este artículo se estudia el comportamiento dinámico de una máquina eléctrica con doble control vectorial de torque mediante convertidores PWM.  La extensión al doble control vectorial de estator y rotor permite agregar algunas características adicionales. Para evaluar las estrategias de control posibles para este tipo de accionamiento,  se realiza la modelación de la máquina con arrollados trifásicos en el estator y rotor, los que son alimentados por convertidores PWM. Esta disposición  permite el control vectorial de las corrientes tanto en el rotor como en el estator. Mediante simulación se evalúa el comportamiento dinámico y en régimen transitorio de la máquina sometida a  requerimientos de cargas mecánicas muy variables. Se muestran gráficos del comportamiento de las variables de interés.

 

3M1-2: ESTIMACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL MOTOR DE INDUCCIÓN UTILIZANDO FILTRO EXTENDIDO DE KALMAN, Jaime González, Marcos Da Silveira, Eduardo Pacheco

Este artículo presenta una solución a la estimación de la velocidad del motor de inducción sin utilizar sensor físico acoplado o conectado cerca del eje, es decir, sin medir directamente esta variable de salida. Este método estima, a partir de las variables eléctricas de tensión y corriente, la velocidad del motor utilizando un Filtro Extendido de Kalman, enmarcado en los métodos de control llamados comúnmente “sensorless control”. La aplicación del algoritmo requiere reescribir el modelo del motor de inducción de forma tal que la velocidad sea tomada como una variable y un parámetro. Los resultados obtenidos en  las simulaciones hechas fueron satisfactorios y el algoritmo puede ser considerado como una opción válida para ser comprobada en un control real.

 

3V3-3: PRINCIPIOS DE DISEÑO PARA RECICLAR MOTORES DE INDUCCIÓN, Rafael Hernández, Jesús Pacheco, Jaimito Salinas

En este trabajo se establecen los principios básicos de diseño para poder reciclar motores de inducción lo que significa el uso y el reciclaje de las partes que conforman los mismos. Son planteados algunos problemas tecnológicos que surgen como consecuencia de diseñar una máquina de este tipo. Los motores de inducción diseñados para ser reciclados deben tener: mayor fiabilidad y disponibilidad,  menor costo inicial y de operación,  menores pérdidas  y  mejores ventajas medioambientales. También son tratados los requerimientos de normalización para el diseño, como características de velocidad, voltaje nominal, capacidades, formas, dimensiones, aislamientos, núcleos, devanados, cojinetes, ejes y estructura.

 

3M1-4: DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN CON DOS DEVANADOS EN EL LADO DE BAJA TENSIÓN, Carmelo Candela, Rubens Pérez

El presente trabajo presenta una herramienta computacional que permite obtener el dimensionamiento óptimo de transformadores de distribución con dos devanados en el lado de baja tensión.  Matemáticamente se presenta como un problema de optimización no lineal resuelto mediante técnicas de programación geométrica  El método utilizado requiere que la función objetivo y las restricciones sean expresadas como polinomios de coeficientes y variables positivas.  Se utiliza como función objetivo, el costo total del transformador definido como el costo de materiales más el costo de las pérdidas, mientras que las restricciones quedan definidas por las especificaciones del transformador, los materiales utilizados y por las limitaciones en las dimensiones y pesos permitidos por el usuario.  Se realizó el dimensionamiento óptimo de un transformador de distribución trifásico y uno monofásico. Se realizaron variaciones en las especificaciones y se caracterizó su influencia sobre los costos,  las pérdidas, las masas y la eficiencia.

 

3V3-1: DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS MECÁNICOS DE UNA MÁQUINA DE INDUCCIÓN MEDIANTE MEDICIONES EN UNA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA ACOPLADA A SU EJE, Antonio Millán, José Restrepo, María Giménez, Víctor Guzmán, Julio Viola

Se presenta un método para determinar experimentalmente los parámetros mecánicos de una máquina de inducción, haciendo uso de una máquina de corriente continua. Primero se obtienen los parámetros mecánicos de la máquina de corriente continua en vacío, alimentada mediante un puente inversor PWM operando para mantener constante la corriente de armadura, es decir par eléctrico constante. A partir de la curva de la velocidad de la máquina en función del tiempo, en respuesta a este par constante, se realiza un procedimiento de ajuste de curvas para obtener los parámetros mecánicos asociados al rozamiento y la inercia. El experimento se repite con la máquina de inducción acoplada al eje de la máquina de corriente continua, y a partir de los resultados se deducen los parámetros mecánicos de la máquina de inducción. Se realizan simulaciones y ensayos a distintos valores de referencia de par para validar los resultados obtenidos.

 

3V3-2: EMULACIÓN ACTIVA DE CARGA CON MÁQUINA DC, Julio Viola, José Restrepo, Antonio Millán

En el presente trabajo se propone el control de la corriente de armadura de una máquina DC, con la finalidad de lograr la emulación activa de distintos perfiles de par. Las máquinas DC presentan la ventaja de ser más fáciles de controlar dada la sencillez de las ecuaciones que modelan su dinámica. En el esquema propuesto, los perfiles de par son configurados por el usuario escogiendo tres parámetros básicos que son el coeficiente de par constante, el de fricción viscosa y el coeficiente de inercia. La emulación de esta última característica es la de mayor dificultad, dada la necesidad de calcular la aceleración angular a partir de la derivada de las señales de velocidad. Se propone para esto el uso de los filtros de Savitzky-Golay para obtener una medida de la aceleración en la máquina que sea suficientemente suave, de manera de no afectar la estabilidad general del sistema.

 

3M1-3: COMPARACIÓN DE REDES INTELIGENTES APLICADAS AL DIAGNÓSTICO DE ESPIRAS EN CORTOCIRCUITO EN EL ROTOR DE LOS GENERADORES SINCRÓNICOS, Miriam Vilaragut, Angel Costa

En el trabajo se plantea la solución del problema del diagnóstico de cortocircuitos entre espiras en el rotor de los generadores sincrónicos mediante la aplicación de diferentes tipos de redes inteligentes. Se realiza una comparación entre ellas y se describen los resultados obtenidos por los autores en los modelos neuronales planteados. Como ejemplo de aplicación se utilizó el diagnóstico de un turbogenerador de 60 MW de una central eléctrica cubana.

 

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

 

3V1-1: CONMUTACIÓN A CERO VOLTAJE Y CERO CORRIENTE DE UN CONVERTIDOR AC-DC TRIFÁSICO CON UNA SOLA ETAPA CONTROLADA DE PROCESAMIENTO DE POTENCIA, Pedro Vargas, José Contreras

Este artículo presenta el análisis de la conmutación a cero voltaje (ZVS) y conmutación a cero corriente (ZCS) de un convertidor AC-DC trifásico con una sola etapa controlada de procesamiento de potencia. Se deriva un criterio para activar los transistores del inversor DC-AC en puente completo (FB), utilizando modulación de ancho de pulso (PWM) por desplazamiento de fase, con el propósito de lograr la conmutación ZVS de la rama en adelanto del FB, y el ajuste del voltaje DC de salida. La conmutación ZCS de la rama en atraso del FB se consigue utilizando un circuito resonante auxiliar simple. Un análisis matemático del circuito resonante auxiliar permite derivar un criterio para la selección de sus componentes, y lograr así la extinción de la corriente en los transistores que conforman la rama en atraso del FB, antes de que la caída de voltaje en ellos comience a subir. Las características del convertidor fueron verificadas, mediante simulación y resultados experimentales, para una fuente trifásica  conmutada de 1.5 kW, frecuencia de conmutación de 50 kHz  y voltaje de salida DC de 60V.

 

3V1-2: ESQUEMA DE CONTROL VECTORIAL PARA RECTIFICADORES ACTIVOS TRIFÁSICOS EN SISTEMAS DE POTENCIA, Alexander Bueno, Ninoska Viloria

En este trabajo se utiliza la transformación en vectores espaciales (empleada en el control de máquinas eléctricas rotativas) para el análisis y control de un rectificador activo trifásico, con la finalidad de compensar las componentes armónicas introducidas por cargas no lineales o convertidores electrónicos de potencia conectados al sistema de potencia. Este accionamiento, permite reemplazar los filtros activos utilizados en décadas pasadas para la reducción del contenido armónico en el sistema de potencia. El sistema de control vectorial propuesto permite presentar un convertidor AC-DC con altas  prestaciones que regula el flujo de potencia activa y reactiva instantánea consumida desde el sistema de potencia, permitiendo controlar y modificar el factor de potencia instantáneo del accionamiento, controlar la tensión de la barra de corriente continua del puente y compensar los armónicos introducidos en la barra de alimentación de corriente alterna por otros sistemas convencionales de rectificación acoplados a ésta.

 

3V1-3: DISEÑO Y SIMULACIÓN DE CIRCUITOS AMORTIGUADORES LC ACTIVOS MÍNIMOS PARA CONFIGURACIONES INVERSORAS, Gerardo Ceglia, Víctor Guzmán, María Giménez

En trabajo presenta una familia de circuitos amortiguadores (snubbers) activos para configuraciones inversoras, que usa un solo condensador y un solo inductor en cada par inversor, lo que reduce al mínimo el número de componentes. El amortiguador LC compartido puede operar en lazo abierto o en lazo cerrado. En lazo abierto se minimizan las acciones de control necesarias, y el circuito LC oscila libremente; en lazo cerrado la oscilación LC queda limitada a un cuarto de ciclo, el tiempo de estabilización es menor y es posible recuperar energía, pero la complejidad en el circuito es mayor, ya que se debe operar en lazo cerrado. El análisis que se presenta en este trabajo se concentra en el primer caso, la operación en lazo abierto, para la cual se presentan resultados basados en simulaciones digitales usando el programa PSPICE, con base las cuales se está desarrollando un prototipo de Laboratorio.

 

3V1-4: DISEÑO DE UN CIRCUITO DE MANEJO DE COMPUERTA DE BAJO COSTO Y PROPÓSITO GENERAL PARA MOSFET E IGBTS, Gerardo Ceglia, Víctor Guzmán, José Restrepo, María Giménez

El presente trabajo presenta el diseño y construcción de un circuito de manejo de compuerta (“circuito de disparo”), de bajo costo y de propósitos generales, para dispositivos electrónicos de potencia de compuerta aislada tales como MOSFET e IGBTs. Se ilustra en detalle la construcción de dicho circuito de manejo de compuerta y se presentan los resultados y formas de ondas de un circuito troceador utilizando IGBT, donde se realizan las pruebas.

 

3M3-1: ESTUDIO DE UN CONVERTIDOR PARA COMPENSAR CAÍDAS DE VOLTAJE, José Olivo, Ramón Cáceres

Las caídas de voltaje presentes en un sistema de potencia pueden afectar a los equipos asociados a él, inclusive pueden ser causa de la paralización de una planta industrial. Las causas que originan estas perturbaciones son diversas, aunque las principales corresponden a fallas en los sistemas de transmisión de la energía eléctrica. En este trabajo se hace un estudio de un convertidor monofásico CA-CA, el cual ha sido propuesto para proteger cargas críticas de fallas debidas a caídas de tensión. De este convertidor CA-CA se presenta una descripción de su operación y un modelo basado en el modelo del interruptor PWM. Como resultados se presentan las simulaciones de un sistema integral, sistema de potencia trifásico afectado por una falla más el convertidor, donde el convertidor está  compensando una de las fases contra dicha falla.

 

1V3-3: ESTUDIO COMPARATIVO DE SISTEMAS DE GENERACIÓN CON ALTERNADORES DE VEHÍCULOS PARA TURBINA DE VIENTO CUANDO SON COLOCADAS EN SITIOS AISLADOS, Herman Fernández, Abelardo Martínez, Víctor Guzmán, María Giménez

Este trabajo realiza un estudio comparativo de la utilización de alternadores clásicos y modernos para vehículos como los generadores eléctricos en una turbina de viento a ser instalada en un lugar donde no hay disponibilidad del suministro eléctrico. El generador sincrónico se configura para simular alternadores de vehículo de 12, 24 y 42 voltios DC. Por la similitud encontrada en los resultados experimentales, se realiza un estudio para contrastar las características técnicas cuando se conectan las unidades a dos topologías que han sido probadas en trabajos previos. Los resultados demuestran que todos los generadores se pueden emplear como sistemas de generación de las turbinas, sin embargo, la elección depende del tipo de carga y la aplicación.

 

3M3-2: SISTEMA DE GENERACIÓN PARA TURBINA DE VIENTO CON ALTERNADOR DE 42V Y REGULADOR FERRORESONANTE, Herman Fernández, Abelardo Martínez, Víctor Guzmán, María Giménez

Este trabajo describe la utilización de una plataforma de generación que permite simular una turbina de viento implementada con alternador de bajo voltaje. La salida del generador se conecta a través de un rectificador con filtro, a un convertidor elevador que suministra energía a un banco de baterías de respaldo y a un inversor conectado a un transformador ferroresonante. La excitación de campo de la máquina se regula para entregar un voltaje fijo de salida de 42VDC en todo el rango de velocidad. El sistema de control requerido es muy simple y de bajo costo. Los resultados obtenidos demuestran que es factible emplear el diseño electrónico implementado, a la hora de desarrollar turbinas de viento destinadas a satisfacer las demandas comunes en emplazamientos aislados: energía de respaldo, reducir los costos del circuito, complejidad moderada de su electrónica, y disponer de aislamiento galvánico cuando se requiera.

 

3M3-3: NUEVOS DESARROLLOS PARA EL SISTEMA "PLATAFORMA III", María Giménez, José Restrepo, Antonio Millán, Víctor Guzmán, Julio Viola, José Aller, Alexander Bueno

Se presenta la versión actual del Sistema de Pruebas Integrado denominado “Plataforma”, y las aplicaciones más recientes en las que se ha utilizado. “Plataforma” es un sistema modular, flexible e instrumentado para realizar experimentos de validación dinámica de nuevas estrategias  y esquemas de control avanzado (vectorial, neuronal, difuso, etc.) de máquinas eléctricas, para determinar sus efectos tanto sobre el comportamiento de las máquinas como sobre la calidad de la línea de alimentación, destinada a usarse en Laboratorios de Investigación y Postgrado. Plataforma incluye las etapas de potencia y los sensores del sistema de alimentación, la etapa de emulación de las cargas mecánicas, la etapa de instrumentación y la etapa de procesamiento de señales y control del sistema. Esta versión mejora la etapa de instrumentación e incluye un sistema de carga dinámica, realizado con un motor DC controlado por par eléctrico, con control doble (PI tradicional y PI difuso).

 

3J3-3: UN PROGRAMA CAD MEJORADO PARA DISEÑO DE AMORTIGUADORES Y GENERACIÓN DE MACROMODELOS DE DISPOSITIVOS DE CONMUTACIÓN, VERSIÓN 3, Juan Regidor, Víctor Guzmán, María Giménez

Se presenta la tercera versión de la aplicación jDySS (java-Diseño y Simulación de Snubbers) para diseño de amortiguadores y generación de macromodelos de dispositivos de conmutación. La aplicación integra los cálculos de diseño de amortiguadores con recuperación de energía (en 5 configuraciones) y la generación de macromodelos personalizados de conmutadores de cuatro capas NPNP (SCR y GTO) en lenguaje SPICE. Escrito en Java 2, el programa usa la interfaz gráfica de usuario (GUI) de Java y corre en cualquier computadora que soporte la Máquina Virtual Java (JVM). La aplicación crea ficheros compatibles con SPICE, listos para ser utilizados en dicho simulador de circuitos, eliminando los errores de transcripción; produce además reportes con los parámetros de diseño y gráficas que resumen el comportamiento de un circuito snubber en respuesta a algunos parámetros variables. El programa ha demostrado ser una herramienta útil tanto para el diseñador como en el campo docente.

 

INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

 

4M1-1: DISEÑO EN VHDL DE UN EMULADOR DE CANAL EN UN FPGA PARA LA SIMULACIÓN DE LAS LÍNEAS DE 750 VDC DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE LOCAL, Germán D’Jesús, Víctor Guzmán, Klaus Dostert, Pavels Karols

Se presenta la descripción en VHDL de un circuito emulador de canal desarrollado para los canales de comunicación sobre redes de energía (PLC) para las líneas de potencia de 750 VDC de los sistemas de transporte urbano (tranvía). El Emulador reproduce las propiedades del canal de la red de alimentación en términos de comunicación de datos a altas frecuencias. Estos circuitos de emulación, basados en investigaciones teóricas de los modelos matemáticos estocásticos, son necesarios para desarrollar y probar el desempeño de los componentes de futuros sistemas de comunicación en el laboratorio y bajo condiciones de tiempo real.

 

4M1-2: IMPLEMENTACIÓN EN FPGA DE FILTROS EN PILA, Dhionel Díaz, José Paredes

Se describe la implementación de filtros en Pila, una clase de filtros no-lineales relativamente nueva, en dispositivos FPGA (Field Programmable Gate Array). Estos filtros son una generalización de los Suavizadores en Pila que supera las limitaciones de estos últimos en cuanto a la respuesta de frecuencia. El diseño utilizado reúne a una versión modificada del método Bit-Serial, usado con suavizadores en pila, con la implementación de las características nuevas. El paralelismo contenido en los algoritmos involucrados hace que el FPGA, con su notable capacidad para implementar sistemas digitales complejos, sea particularmente apropiado para esta aplicación. Se identificó un aspecto en donde la investigación teórica podría ayudar a mejorar significativamente el desempeño del filtro y a optimizar su uso de recursos de hardware. Los resultados obtenidos muestran que es posible aplicar este tipo de filtros en el procesamiento en hardware de señales o imágenes en tiempo real.

 

4M1-3: SISTEMA GENERADOR DE ALTA FRECUENCIA PARA EL ZUNCHADO DE HERRAMIENTAS, Julio Walter, Víctor Guzmán

El presente trabajo muestra la realización de un sistema de calentamiento inductivo de baja potencia (10 KW) y media frecuencia (100 KHz) para su uso como dispositivo de transferencia de energía hacia los portaherramientas usados en la industria metalmecánica, con el fin de dilatarlos y permitir la inserción de la herramienta.. El generador trabaja en modo resonante, con conmutación de los interruptores de potencia en la modalidad de corriente cero y el control se basa en un sistema Delta, trabajando permanentemente en conmutaciones de cero corriente, permitiendo estabilizar la potencia transferida contra factores externos.

 

4J1-1: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS DE AUDIO DE ALTA RESOLUCIÓN, José González, Julio Walter, Víctor Guzmán

Se presenta el proceso de diseño, implementación y pruebas de un sistema de adquisición de datos de dos canales de audio de alta resolución. El sistema contiene una etapa de entrada de ganancia variable a pasos, un convertidor analógico digital delta-sigma y una conexión USB de velocidad alta (12Mb/s). La interfaz con el usuario fue hecha con un programa en LabVIEW, que también provee las herramientas de medición, análisis y procesamiento de señales. La etapa de entrada tiene la capacidad de manejar hasta 100Vpp mediante divisores de tensión programables, con una resolución máxima de 18 bits y una frecuencia de muestreo de hasta 192KMPS.

 

4M1-4: DESARROLLO DE UN MÓDULO CONTROLADOR DE SEMÁFOROS, INALÁMBRICO Y REPROGRAMABLE, Víctor Guzmán, Félix Ortecho

Este trabajo describe el funcionamiento del Módulo Controlador de Semáforos desarrollado como tema de tesis de grado en el Grupo de Sistemas Industriales y Electrónica Industrial de la Universidad Simón Bolívar. El Módulo, que controla todos los semáforos de un intersección, está conformado por un PIC maestro que se encarga de recibir las órdenes de funcionamiento, enviadas desde un punto remoto (Central de Control de Tráfico), y enviar esas órdenes a los PIC esclavos. El PIC maestro controla también un Semáforo. Cada PIC esclavo controla un semáforo como máximo. La comunicación del PIC maestro con los PIC esclavos se hace mediante RF, mientras que la comunicación del PIC maestro con el punto remoto se hace mediante SMS. Este Modulo cuenta a su vez con un sistema de detección de fallas y un sistema de respaldo de energía en caso de una falla en la alimentación.

 

4J1-2: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE SEÑALES DE POTENCIA TRIFÁSICA TRANSMITIDAS VÍA PROTOCOLO TCP/IP, PUERTO SERIAL RS-232 Y PUERTO USB, Freddy Martínez, Miguel Rodríguez, Jaimito Salinas, Víctor Guzmán

En el presente trabajo se desarrolló un sistema de adquisición de señales capaz de registrar señales de potencia trifásica, el cual cumple con  las siguientes características: independencia de un computador, almacenamiento de las señales, garantizar simultaneidad en las señales de entradas, diseño abierto, análisis espectral hasta la 50ª armónica de 60 Hz, garantizar diferentes protocolos de comunicación con el computador, tales como TCP/IP, RS-232 y USB (Universal Serial Bus). Se logró implementar el hardware del sistema que permite cumplir con las características mencionadas y se utilizó Labview de National Instruments para visualizar las señales adquiridas. El sistema de adquisición está constituido básicamente por dos “ADC´s”, los cuales son capaces de realizar una adquisición simultánea de 12 señales analógicas, una memoria para almacenar las señales digitalizadas, un microprocesador que gobierna todo el funcionamiento del equipo de medición y tres módulos de comunicaciones hacia una PC.

 

4J1-3: SISTEMA DE TELEMETRÍA PARA VEHÍCULO DE COMPETICIÓN “FÓRMULA SAE”, Andrés Mugueza, Andrés Sandoval, Víctor Guzmán, Sergio Díaz

Se presenta el sistema de telemetría del vehículo Formula SAE de la Universidad Simón Bolívar. El sistema captura, digitaliza, transmite, grafica y almacena las variables de operación, permitiendo medir el desempeño dinámico, cerrando el lazo de diseño al ofrecer una herramienta de evaluación y puesta a punto del vehículo. Maneja 24 variables: aceleraciones verticales y laterales (ejes traseros y delanteros, y centro de masas), desplazamiento de los amortiguadores, RPM (motor y ruedas), ángulo de giro del volante, nivel de gasolina y las señales del motor (posición de la mariposa, presión de aire y aceite, nivel de oxígeno y temperaturas del aire, agua y aceite). El sistema está controlado por un microcontrolador. La información se envía a una computadora PC, donde el programa de adquisición y presentación de datos personaliza los valores de presentación de las señales, alarmas de nivel, y configura los modos de presentación de las gráficas.

 

4J1-4: TACÓMETRO DIGITAL CON UN SENSOR ÓPTICO INFRARROJO, Gabriel Blanco, Giancarlos Cataldo, Sergio Díaz, Víctor Guzmán, Luis Medina, Mónica Parada

Puesto que los instrumentos comerciales empleados para medir la velocidad de un eje en rotación son costosos, se planteó hacer un dispositivo autónomo de fabricación propia que permita tal fin. Dicho dispositivo involucra el diseño de dos bloques independientes: primero, un sensor óptico de velocidad constituido por un emisor y un receptor infrarrojo (IR) de poca potencia. La señal provista por este bloque es acondicionada para proveer un pulso cada vez que ocurre una rotación del eje del motor a medir. El segundo bloque es un tacómetro que se encarga de mostrar la lectura de la velocidad al usuario. Este bloque, basado en un microcontrolador, involucra la medición del período de los pulsos para, después de un proceso de cálculo, ofrecer una medida de velocidad en RPM (Revoluciones Por Minuto). Finalmente, se dispone de una salida serial hacia un computador personal para visualizar en línea y almacenar las mediciones tomadas.

 

BIOELECTRÓNICA

 

4V3-1: DISEÑO DE UN MÓDULO DE ACONDICIONAMIENTO Y ADQUISICIÓN DE SEÑALES ELECTROENCEFALOGRÁFICAS, Rossana Timaure, Solvey Maldonado, Blanca Guillén

Este trabajo presenta el desarrollo de un módulo para la adquisición y registro de señales electroencefalo-gráficas en un computador personal, procedentes de derivaciones establecidas según el sistema internacional 10-20 de posicionamiento para electrodos. Se ejecutó la construcción del prototipo y el desarrollo del software para la representación gráfica de las derivaciones.  Las pruebas preliminares consistieron en la verificación de las señales con equipos de registro analógico y digital, verificación de impedancias, verificación de los sistemas de aislamiento utilizando equipos de análisis de seguridad eléctrica, y comparación de la adquisición con equipos comerciales de electroencefalografía. El prototipo desarrollado tiene un rango de amplitud entre 10 μV y 100 μV, y en frecuencia de 0.1 Hz a 200Hz. El diseño del prototipo es modular y permite reutilizar los productos electrónicos en el monitoreo de otros parámetros fisiológicos, no invasivos, con características de onda similares.

 

4V3-2: EQUIPO DE TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN DE SEÑALES ELECTROCARDIOGRÁFICAS A TRAVÉS DE LA TELEFONÍA MÓVIL CELULAR (TMC), Abraham Alves, Sergio Palacio, Antonino Caralli

El equipo descrito en este artículo es capaz de: a) registrar las señales electrocardiográficas (ECG), utilizando las derivaciones de extremidades de Einthoven DI, DII y DIII; b) modular en AM dicha señal y luego introducirla por el puerto de audio del teléfono celular transmisor, para enviar dicha señal en forma inalámbrica a otro celular receptor; c) introducir la señal modulada recibida a un demodulador AM y visualizarla en un osciloscopio. El diseño se desarrolló con el uso de componentes electrónicos disponibles en el país.

 

4V3-3: ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL DE LA MEMBRANA CELULAR USANDO MÁQUINAS DE VECTORES DE SOPORTE, César Seijas, Antonino Caralli

En este artículo se presenta un aplicación de las Máquinas de Vectores de Soporte (SVM, de sus siglas en inglés) en el problema de la estimación del potencial de acción de la membrana celular V, el cual es, una función temporal, altamente no lineal, de las concentraciones iónicas de sodio y potasio. Un modelo, para la estimación de V, es el modelo de Hodgkin–Huxley (HH) que describe la dinámica de V análoga a un circuito eléctrico con elementos pasivos representando las variables bioquímicas involucradas en el proceso. Las SVM son algoritmos de cómputo emergente que han demostrado un excelente desempeño en aplicaciones de clasificación y regresión; en este artículo se usan para la estimación de V y se compara el modelo obtenido con HH demostrando que SVM  es una alternativa prometedora en el problema de modelación a partir de datos biológicos.

 

TELEMETRÍA

 

4J3-2: CONVERTIDOR MULTIPROTOCOLO PARA INTEGRACIÓN DE REDES DE CAMPO SERIALES A SCADA SOBRE TCP/IP, Luis Ortiz, Alexander Cepeda

Este trabajo presenta el desarrollo de un convertidor de protocolos de comunicación (Gateway) para integrar dispositivos de medición (RTU), con capacidad de comunicación serial, a sistemas de adquisición y monitoreo de variables eléctricas (Scada) con protocolos bajo TCP/IP. El Gateway compatibiliza la adquisición de datos entre la red de campo existente y el sistema de adquisición especializado, de tal forma que el Scada reconozca y opere correctamente las RTU. La interfase fue desarrollada en lenguaje C++ compatible con sistemas operativos Windows con núcleo NT; usando conceptos multitarea: API_Win32 y WinSock; e interfase gráfica de usuario tipo Windows. El desarrollo permite incrementar la flexibilidad y la disminución del grado de obsolescencia de una red de campo existente bajo protocolos propietarios seriales. Se comprobó la funcionalidad del desarrollo, a través de pruebas de laboratorio con nodos de adquisición de datos compatibles con protocolos Modbus y DNP, ambos sobre TCP/IP.

 

4J3-1: RED DE COMUNICACIÓN PARA SUPERVISAR EN TIEMPO REAL LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA DE TRANSFORMADORES DE 13,8 KV/69 KV, Abraham Díaz, Miguel Strefezza, Alberto Hung

Este trabajo presenta el diseño y desarrollo de una red de comunicación que permite supervisar en tiempo real y en forma automática las pérdidas técnicas ocasionadas por el transformador de 13,8 kV a 69 kV en las unidades generadoras. Para el momento del diseño, este cálculo se realizaba manualmente por operadores de la planta, presentándose algunos errores en sus resultados. De igual forma, ya existían medidores de energía que debieron ser adaptados a este proyecto. Por otra parte, se crearon las interfaces de hardware y software que puedan obtener las pérdidas y ser presentadas en la pantalla del operador. De esta forma se logró una mejor eficiencia en las medidas y se disminuyeron los errores humanos, además de ser una opción fácil de implementar.

 

4J3-4: ADQUISICIÓN DE DATOS Y CONTROL VÍA INTERNET, Carlos Narváez

En el presente trabajo se han desarrollado dos prototipos de dispositivos de adquisición de datos y control basados en Internet: el primero es un sistema empotrado que implementa un servidor Web y para el cual fue escrita la pila TCP/IP, incluido el protocolo HTTP; el segundo utiliza un PC como servidor Web y software común de comunicaciones Internet para este ambiente. En ambas experiencias se utilizó la interfaz Ethernet. La realización de estos prototipos demuestra la aplicación cierta de Internet en este campo, aún cuando el desarrollo de la misma tuvo inicialmente otras motivaciones. Los resultados presentan el potencial del uso de Internet en esta materia y abre el campo para adicionales líneas de trabajos.

 

4J3-3: IMPLEMENTACIÓN DE LA PLATAFORMA EN RED DEL SOFTWARE MV-90 DEL SISTEMA AUTOMATIZADO DE MEDICIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA (S.A.M.E.E.) DE CVG EDELCA, Luis González, Orietta Barberi

En la actualidad, las empresas de servicio eléctrico requieren sistemas que le permitan efectuar una supervisión constante de los datos de demanda y consumos de energía asociados a los clientes. La información que dichos sistemas arrojan constituye un activo de capital importancia para la organización, tanto desde el punto de vista de la evaluación de la calidad del servicio prestado como desde el punto de vista financiero. En este trabajo, se presenta un modelo en red del software MV-90 del Sistema Automatizado de Medición de Energía Eléctrica (S.A.M.E.E.) de CVG EDELCA, el cual garantizará que los datos de demanda y consumo de energía eléctrica obtenidos sean respaldados en tiempo real, aumentando así la confiabilidad en el manejo de la información.

 

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES Y VIDEO

 

4V2-2: PROCESAMIENTO EN TIEMPO REAL DE LA SEÑAL DE VIDEO ANALÓGICA PARA UN SISTEMA DE MONITOREO, Jesús Cedeño, Iván Quiroz, Luis Urbano

Los circuitos cerrados de televisión (CCTV), tienen muchos años de antigüedad. Muchos avances han ocurrido en lo referente al procesamiento digital de la imagen. Las numerosas aplicaciones asociadas a las tecnologías de conversión y manipulación de la señal análoga de video compuesto permiten establecer las bases para el desarrollo de un sistema de vigilancia. En la actualidad, estos sistemas utilizan cámaras de video con salidas digitales, donde las alternativas de procesamiento de señales son diversas. El trabajo presentado consiste en el diseño de un sistema de monitoreo de señal análoga de video compuesto NTSC, cuya finalidad es producir una señal que permite activar un mecanismo de grabación, cuando ocurra un evento en la zona monitoreada. La detección de movimiento se realiza mediante análisis de variaciones de luminancia de la señal monitoreada, posee una resolución de 16 por 64 muestras equiespaciadas y permite grabar de forma analógica en un VHS. El sistema desarrollado consta de tres partes o módulos: Módulo de Entrada, Módulo de Alimentación y Módulo de Control.

 

4V2-1: ESTUDIO COMPARATIVO DE MÉTODOS DE CONVERSIÓN DE VIDEO ENTRELAZADO A VIDEO PROGRESIVO, José Paredes, José Serra

En este trabajo se realiza un estudio comparativo de las técnicas más conocidas de conversión de video entrelazado a video progresivo, método comúnmente conocido como de-entrelazado. Se comparan el desempeño de las diferentes técnicas usando criterios cuantitativos y cualitativos. Se implementaron tanto filtros lineales como no-lineales (filtros basados en el operador de mediana). A fin de mejorar el desempeño de algunos de los métodos se implementó un estimador de movimiento que permite explotar mejor la información temporal. Utilizando la información generada por el estimador de movimiento, se implementaron diferentes filtros compensados por movimiento.

 

TELECOMUNICACIÓN CELULAR E INALÁMBRICA

 

4M2-1: SELECCIÓN DE CÓDIGOS WALSH EN EL ENLACE DE BAJADA DE LOS SISTEMAS CDMAONE PARA LA REDUCCIÓN DE LA RELACIÓN DE POTENCIA PICO - PROMEDIO, María González, Renny Badra

La Relación de Potencia Pico-Promedio (RPPP) en los amplificadores de potencia es un factor que impacta la capacidad y la calidad de la señal del enlace de bajada de los sistemas cdmaOne. Uno de los factores que condiciona la RPPP es la selección de los códigos Walsh empleados para diferenciar los distintos canales transmitidos por la estación base. En este trabajo se explora esta dependencia y se identifican tendencias en su comportamiento usando un método exhaustivo para la determinación de los conjuntos de códigos Walsh a emplear simultáneamente para minimizar la RPPP entrante al amplificador de potencia. Los resultados obtenidos permiten verificar que el proceso de selección de códigos Walsh no es acumulativo, es decir, que el conjunto de canales óptimos para N canales de tráfico no necesariamente contiene al grupo de canales óptimos para N-1 canales de tráfico. Se encuentra además que el margen de posible reducción de la  RPPP alcanza valores significativos (varios dB), y se observa que dicho margen se hace mayor a medida que se aumenta el número de canales de tráfico.

 

4M2-2: LOCALIZACIÓN DE MÓVILES EN TELEFONÍA CELULAR USANDO REDES NEURONALES, Edgar Belandria, José Paredes, Francisco Viloria

En el presente trabajo se propone un método para estimar la ubicación de móviles basado en redes neuronales artificiales. Se somete a prueba la solución propuesta ante diferentes canales de comunicación (canal de múltiples trayectorias, canal de perdida por recorrido), así como también ante situaciones críticas de geometría de la red celular, midiendo su desempeño al compararla con los métodos tradicionales.

 

4M2-3: RED HOPFIELD MODIFICADA PARA  RESOLVER EL PROBLEMA DE ASIGNACIÓN DE FRECUENCIAS EN UN SISTEMA GSM, Pablo Marín, Abel Velasco

Encontrar un plan de frecuencias que cumpla con restricciones específicas para una red de telefonía móvil es lo que se conoce como Problema de Asignación de Frecuencias (PAF). El objetivo de este trabajo es desarrollar un método para resolver el PAF en un sistema de telefonía celular GSM. Hopfield y Tank diseñaron una red neuronal que se adapta a los requerimientos del problema. Sin embargo, esta red neuronal no siempre opera como se desearía. Se introducen entonces modificaciones para mejorar el desempeño de la Red Hopfield. Con la Red Hopfield Modificada se desarrolló una herramienta computacional, denominada  AUTOPLAN, capaz de elaborar de manera automática un plan  de frecuencias. Los resultados obtenidos evidencian que la herramienta AUTOPLAN es capaz de elaborar mejores planes de frecuencia en menores tiempos de procesamiento, en comparación con otros métodos y herramientas.

 

4M2-4: USO DEL GSM EN APLICACIONES FERROVIARIAS, Betsy Zavarce, Pedro Higuerey

El Global System Mobile (GSM) tuvo un gran desarrollo en Europa durante la década de los 90’s. Por otro lado, como consecuencia de la UE, los sistemas ferroviarios europeos han tenido que acordar un sistema de radiocomunicación único para la interoperabilidad de los materiales rodantes en los países por los cuales circulan. El GSM-R (R por Railways) se desarrolló, entre otras razones, como solución a dicho problema de  interoperabilidad. Para el Sistema Ferroviario Central (Puerto Cabello – La Encrucijada) se está proponiendo el sistema GSM-R como sistema de radio para las comunicaciones con los distintos materiales rodantes que estarán circulando a velocidades hasta de 180 KPH y para las comunicaciones con el personal operativo y de mantenimiento en las unidades móviles a lo largo de la línea. Además del uso del GSM-R para las comunicaciones, la señalización para el control y protección de la circulación utiliza este medio de transmisión de información. En este trabajo se presentan las distintas características de este medio de transmisión y su aplicación al sistema del ferrocarril central.

 

4J2-2: PREDICCIÓN DE LA ATENUACIÓN POR LLUVIAS EN VENEZUELA, Nelson Pérez

La cobertura y el desempeño de los sistemas inalámbricos que operan en frecuencias superiores a 10 GHz son afectados, principalmente, por la presencia de eventos de lluvia en el área de cobertura de los mismos. La atenuación por lluvias disminuye la distancia de cobertura de estos sistemas y degrada significativamente la relación señal-interferencia (S/I) recibida. Ninguno de los diversos modelos existentes en la literatura para la predicción de la atenuación por lluvias ha sido desarrollado para las regiones climáticas específicas de Venezuela, lo que puede ocasionar significativas imprecisiones cuando son aplicados en el país. En este trabajo se hace un análisis del impacto que la aplicación de los mencionados modelos tiene en la predicción de la atenuación por lluvias y en la planificación y dimensionamiento de sistemas BWS (Broadband Wireless Systems) que operan en frecuencias de superiores a 10 GHz, en Venezuela. 

 

4J2-1: ACTUALIZACIÓN EN NORMAS PARA SISTEMAS DE INTERCONEXIÓN INALÁMBRICA DE COMPUTADORES, CELULARES Y SÍMILES: IEEE 802.11 Y BLUETOOTH, Antonio Salloum

En este trabajo se describen las dos normas de interconexión inalámbrica para redes de computadores, celulares y símiles con mayor éxito en el mundo de hoy: IEEE 802.11 y Bluetooth. Las características claves de ambas normas serán resaltadas, identificando puntos de convergencia y complementariedad de las mismas, con el fin de difundir el conocimiento de estas normas dentro de la comunidad nacional. El trabajo se propone destacar el interés y la factibilidad en el desarrollo de una norma de coexistencia  para  la interconexión inalámbrica que conjuga lo mejor de IEEE 802.11 y Bluetooth, con aceptables niveles en costos de implementación, re-uso y satisfacción de usuarios. Las principales causas para la búsqueda de una norma de coexistencia basada en IEEE 802.11 y Bluetooth son señaladas, así como los desafíos implícitos en la definición de la misma. Una propuesta inicial para dicha norma es bosquejada discutiendo sus principales elementos descriptivos y haciendo énfasis en su impacto en sistemas actualmente implementados.

 

REDES TELEMÁTICAS Y TRANSMISIÓN DE DATOS POR LA RED ELÉCTRICA

 

4M3-1: CRITERIOS BASADOS EN TMN PARA LA GESTIÓN DE REDES TELEMÁTICAS HETEROGÉNEAS, José Zamora, Renny Badra

Con base en el análisis exhaustivo de la función de gestión de las redes telemáticas y aplicando el aprendizaje derivado de la experiencia, este artículo presenta un conjunto de criterios novedosos a ser empleados en la elección de una plataforma para la gestión centralizada de redes de área extendida y de carácter tecnológico heterogéneo. El estudio se enfoca en la gestión de redes a través de una misma interconexión compartida con el tráfico, usando las recomendaciones internacionales como insumo orientador.

 

4M3-2: PROPUESTA DE DISEÑO DE UNA PLATAFORMA DE COMUNICACIÓN ENTRE LAS EMPRESAS DE SEGUROS Y LA SUPERINTENDENCIA DE SEGUROS, Vidalina De Freitas, Manuel Torres, Canaima Useche

En la presente investigación se propone la implantación de una plataforma de telecomunicaciones en la red de la Superintendencia de Seguros, ubicada en el Estado Capital de Venezuela, y sus conexiones con las Empresas de Seguros distribuidas geográficamente en todo el país. La investigación se realizó bajo un enfoque de proyecto factible, además de estar apoyada por una investigación de campo realizando un análisis sistemático de la realidad, tomando en cuenta las necesidades propias de la Superintendencia y de las diferentes Empresas de Seguros registradas,  las tecnologías existentes en el mercado, y evaluándose los diferentes equipos que soportan dichas tecnologías junto con el proceso de implementación de las mismas. Se concluye que la segmentación de la red y la redistribución de las áreas operativas formando grupos de trabajo aumentan el rendimiento de la red, incorporando routers y switches para el mejor funcionamiento y refuerzo de seguridad.

 

4M3-3: PROPUESTA DE IMPLANTACIÓN DE UNA ARQUITECTURA DE SEGURIDAD DE REDES BASADA EN LINUX PARA LA RED DE SERVICIOS PARA LA RECUPERACIÓN DE DATOS A CLIENTES, Vidalina De Freitas, Sara Otero

El presente trabajo tiene como objetivo principal presentar una propuesta de diseño de arquitectura piloto de seguridad que detecte las intrusiones a una red de una empresa de computadores que presta servicios a otras compañías y de esta manera poder  recuperar sus datos y darle continuidad de sus operaciones en caso de desastre.  La investigación se realizó bajo un enfoque cualitativo, tomando en cuenta las necesidades propias de la empresa y de sus clientes. Se propone un diseño de seguridad basándose en un Firewall, un Proxy y un sistema de detección de intrusos, configurados en una plataforma Linux. El sistema de detección de intrusos se basa en red y en host generando registros y alertas de situaciones de ataque, un firewall con iptables netfilter con listas de control de acceso,  estableciendo una seguridad de los datos en tránsito y  se propone  instalar un scanner de red, Nessus.

 

4J2-3: TARJETA ELECTRÓNICA QUE PERMITE LA TRANSMISIÓN DE DATOS UTILIZANDO COMO MEDIO LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICAS, Francois Segura, José Mantilla, Marco Gómez, Ismael Morales

El propósito fundamental de esta investigación es el diseño de una tarjeta electrónica que permite la transmisión de datos usando como medio la red de distribución eléctrica en baja tensión de C.A. La Electricidad de Caracas. Al dispositivo se le ha dado el nombre de tarjeta NIS_PD, la misma será empleada como herramienta de trabajo para identificar los clientes que están conectados a los sistemas de alimentación (transformadores). Para ello, se realizaron pruebas de laboratorio y campo que permitieron adecuar el equipo a los requerimientos técnicos y de adaptabilidad de los usuarios.

 

4J2-4: SERVICIOS DE COMUNICACIÓN BANDA ANCHA SOBRE LAS LÍNEAS ELÉCTRICAS, Pablo Marín, César Monagas

La red de distribución de energía eléctrica presenta una estructura omnipresente y con ramificaciones amplias y jerárquicas para establecer una comunicación de datos. La estructura de toda la red de distribución de bajo voltaje pareciera ser apropiada para el acceso a Internet y comunicaciones de voz, ofreciendo soluciones de última milla y último metro. Las líneas eléctricas, sin embargo, presentan un reto muy difícil debido a que es necesario establecer una comunicación de alta velocidad confiable sobre un medio que originalmente fue diseñado para transmisión de energía eléctrica y no para transmisión de datos, y esta comunicación tiene que ser competitiva con los actuales servicios de banda ancha. En esta investigación, se presenta una recopilación de las últimas investigaciones y adelantos de la tecnología BPL (Broadband over Power Lines) a nivel mundial, enfatizando su topología y estructura, las restricciones y los problemas que presenta, el impacto comercial que conlleva, su situación actual en el mundo y finalmente su posible implementación en Venezuela.

 

EVALUACIÓN DE FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS

 

4V2-3: CÁLCULO DE LAS IMPEDANCIAS CARACTERÍSTICAS DE LÍNEAS STRIPLINE ACOPLADAS UTILIZANDO EL MÉTODO DE DIFERENCIAS FINITAS Y COMPRESIÓN ESPACIAL, Orlando Sucre, Jesús Zambrano

Se calcula la impedancia característica para los modos par e impar de dos líneas Stripline acopladas simétricas en función del grosor y ancho del substrato dieléctrico, y el ancho y separación de las microlíneas. La impedancia característica de cada modo se expresa en términos de la capacitancia por unidad de longitud, obtenida con un potencial normalizado que satisface la Ecuación de Laplace. Usando una compresión espacial se transforma el dominio original rectangular, que puede ser de ancho ilimitado, en un dominio rectangular acotado cuyas proporciones facilitan aplicar el Método de Diferencias Finitas. Se obtiene una ecuación discreta para los potenciales, que se calculan numéricamente mediante un proceso iterativo separado para cada modo. Se presentan resultados para el caso de ancho infinito, que coinciden muy bien con resultados publicados en la literatura, y resultados para el caso de ancho finito, que se comparan con los de ancho infinito.

 

4V2-4: EXPRESIONES DE VOLTAJES GENERADOS POR FUENTES DE CORRIENTE PUNTUALES EN TERRENOS MULTIESTRATIFICADOS, Hildemaro Briceño, Florencio Plachco

El diseño de mallas de tierra en terrenos horizontalmente multiestratificados requiere las funciones de la distribución de voltaje de cada estrato, cuando la fuente se encuentra ubicada en un estrato determinado. Estas funciones son diferentes para cada estrato y cambian cuando la fuente se ubica en los diferentes estratos. En este trabajo se deducen las funciones exactas de voltaje para una fuente puntual de corriente en el dominio espectral. La inversión desde el dominio espectral se alcanza con funciones aproximadas que conducen directamente a expresiones aproximadas para las funciones de voltaje. La solución para electrodos lineales, que conforman una malla de tierra, se puede obtener como una extensión de los resultados deducidos para la fuente puntual de corriente.

 

SISTEMAS DE CONTROL

 

3M2-1: CONTROLADOR EN MODO DESLIZANTE PARA PROCESOS CON MÚLTIPLES VARIABLES, Ernesto Cornieles

El presente artículo presenta la concepción y el desarrollo de un controlador utilizando la técnica en modo deslizante para un sistema multivariable. El proceso es un sistema de primer orden con zona muerta. El controlador se ha puesto en marcha utilizando un banco de prueba multivariable para regular el nivel y la temperatura de un tanque de agua. Se ha desarrollado un sistema de control empleando un desacoplador estático para regular el flujo de agua caliente y agua fría según las condiciones iniciales del proceso. La estructura del controlador PID en modo deslizante es desarrollado e implementado en tiempo real. Los resultados experimentales obtenidos demuestran un buen resultado y un desempeño satisfactorio del controlador.

 

3M2-2: ESQUEMA COMBINADO DE CONTROL POR MODO DESLIZANTE Y CONTROL PID APLICADO EN CASCADA A UN SISTEMA MULTIVARIABLE, Solvey Maldonado

Este artículo propone un esquema que combina dos estrategias de control para ser aplicadas en cascada de dos niveles a un sistema multivariable con alto grado de interacción entre sus variables. El esquema propuesto está basado en la combinación de la técnica de control convencional PID, por ser ampliamente utilizada en la industria, y la novedosa técnica de control por modo deslizante, por haber demostrado ser robusta ante no linealidades. Este trabajo presenta un estudio del desempeño de un sistema multivariable utilizando el esquema de control cascada propuesto. Son realizados estudios del desempeño del esquema de control a través de simulaciones aplicadas al modelo de un tanque de mezclado. Los resultados obtenidos indican que es factible aplicar el esquema propuesto a un sistema multivariable, siendo la respuesta del sistema más estable y robusta ante perturbaciones y cambios en la señal de referencia.

 

3M2-3: CONTROL PREDICTIVO POR MODO DESLIZANTE PARA SISTEMAS CON ELEVADO RETARDO, Winston García-Gabín, Darine Zambrano

En este artículo se presenta la formulación de un controlador predictivo por Modo Deslizante (Sliding Mode Predictive Control, SMPC). El controlador desarrollado combina las técnicas de control predictivo basado en modelo (Model Predictive Control, MPC) y el control por modo deslizante (Sliding Mode Control, SMC). El desempeño del controlador es ilustrado por medio de un tanque de mezclado con retardo variable. El comportamiento del controlador propuesto a lazo cerrado es comparado con un controlador predictivo basado en modelo MPC. Se realizan pruebas de cambios alejadas del punto de operación y se estudia el desempeño de los controladores para cambios en el retardo del sistema.

 

3J2-2: DESEMPEÑO DE UN CONTROLADOR DIFUSO ANTE DIFERENTES TASAS DE CAMBIO EN VÁLVULAS DE CONTROL DE UN POZO SAGD, Tito González, Carlos Ramírez

Se trabajó de manera teórica con un simulador de pozo SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage) buscando mantener la tasa de producción de petróleo en el valor más alto posible independientemente de las heterogeneidades del yacimiento. Se complementó el controlador difuso al crear las reglas no estipuladas a partir de las definidas por el experto en esta técnica. Se creó un simulador que permita el estudio del efecto en el controlador de los retardos en la respuesta del yacimiento a la inyección de vapor y el efecto de la velocidad en la respuesta de las válvulas a las acciones de control. Las simulaciones indican que el controlador complementado tiene la misma respuesta del controlador original a la prueba base, el retardo en la respuesta del yacimiento no afecta el desempeño del controlador y existe una combinación de velocidad en las válvulas de control que extienden el alcance del controlador difuso.

 

3J2-1: AJUSTE DE CONTROLADORES DIFUSOS APLICADO AL CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA, Marcel Ortega, Miguel Strefezza

El presente trabajo muestra la implementación de controladores difusos ajustados mediante dos técnicas diferentes. La primera ajusta un controlador PD difuso mediante un algoritmo aprendizaje fuera de línea con el método del gradiente. La segunda técnica ajusta un controlador un PD y PI difuso en función de los parámetros de ajuste del controlador lineal. El sistema controlado es un motor de corriente continua (C.C), alimentado por un convertidor CC-CC tipo puente H. Los resultados de las simulaciones de los distintos controladores difusos implementados se comparan con la respuesta del controlador PI lineal. Aquí se muestra que los controladores difusos mejoran la respuesta de velocidad del motor de C.C. y el controlador difuso ajustado mediante el algoritmo de aprendizaje presenta la mejor respuesta, de los distintos controladores difusos implementados. Las simulaciones fueron realizadas en un Procesador Digital de Señales  (DSP) de Analog Devices, modelo 21061.

 

3J2-3: MODELADO NEURO DIFUSO DE UN SISTEMA PARA PRUEBAS NEUMÁTICAS DE HERMETICIDAD, Carlos Lameda, Rafael Volcanes, Rafael Orellana, Francisco Arteaga

Se presenta un trabajo sobre el modelado neuro difuso de un sistema para pruebas neumáticas de  hermeticidad, a través del cual se construyó una serie de modelos a partir de datos generados usando un modelo matemático representativo del sistema. En función de los resultados obtenidos, se determinó cuál de ellos produce los mejores resultados de acuerdo con criterios apropiados de desempeño. Se analizaron  sub-problemas relacionados con el modelado basado en lógica difusa: especificación de la estructura, estimación de parámetros y evaluación del modelo, aplicados al caso de estudio. Se probaron diversas alternativas y se realizó una comparación de los resultados experimentales obtenidos. El modelo escogido es capaz de predecir la presión interna en el recipiente a probar con un error cuadrático medio pequeño, y lograr un balance óptimo entre exactitud de predicción y complejidad con base en criterios estadísticos de información.

 

4V3-4: DISEÑO DE UN CONTROLADOR BASADO EN REDES NEURALES PARA UN ROTOR SOPORTADO MEDIANTE COJINETES MAGNÉTICOS, Luis De La Torre, Horacio García, Sergio Díaz, Víctor Guzmán, Luis Medina, Mónica Parada

Los modelos neurales facilitan la identificación de un sistema no lineal y simplifican en gran medida el procesamiento de parámetros en tiempo real. Con base en estos modelos del sistema no lineal (sistema rotor-cojinetes magnéticos) se selecciona una cierta familia de modelos; en este caso se trata de NNARX (Neural Network AutoRegressive eXternal Input) con un vector regresor de orden 6 (3 entradas y 3 salidas pasadas) para controlar cada eje individualmente. Esta arquitectura neuronal se entrena con una serie de valores corriente/posición mediante el método Levenberg-Marquartd, haciendo uso  de un software comercial. Una vez finalizado el aprendizaje, este modelo del sistema rotor-cojinetes predice para una cierta posición, un valor de corriente asociado. Este tipo de control, conocido como DIC (Direct Inverse Control), permite además, dada su simplicidad de cómputo, insertar rutinas anexas más complejas que modelen el comportamiento del rotor tales como el acople mecánico, lo que limita la independencia de cada eje ortogonal del controlador (conocidos como ejes W y V).

 

3V2-1: CONTROL BASADO EN PASIVIDAD PARA SISTEMAS DE FASE NO MÍNIMA, Liliana Villavicencio, Rubén Rojas, Oscar Camacho

En este trabajo se presenta una aplicación de la Teoría de Pasividad a sistemas de fase no-mínima, desarrollándose un algoritmo de control para sistemas lineales de este tipo (que puedan ser aproximados a modelos de segundo orden) y que tenga la versatilidad de trabajar en sistemas no lineales. El controlador aquí diseñado es de estructura fija. Se prueba su desempeño para un sistema lineal y para un reactor químico no lineal. En dichas pruebas el controlador presentó error en estado estacionario, el cual fue corregido con la adición de un término integral al algoritmo desarrollado, obteniéndose resultados aceptables.

 

3V2-2: EFECTO DE LA IDENTIFICACIÓN EN EL AJUSTE DE LOS PARÁMETROS DEL CONTROLADOR EN EL CASO DE SISTEMAS DE FASE NO MÍNIMA, Rubén Rojas, Winston García-Gabín, Oscar Camacho

Este artículo presenta los resultados preliminares de un estudio sobre el efecto de identificar los parámetros de modelos asociados a sistemas de fase no-mínima utilizando datos característicos y cálculos sencillos, obtenibles a mano. Los resultados muestran que los errores cometidos utilizando estos cálculos no son significativos, lo que prácticamente no afecta el desempeño del controlador con respecto a errores de modelado.

 

3M2-4: DETECCIÓN Y DIAGNÓSTICO DE FALLAS UTILIZANDO ESTRUCTURAS DE TRANSICIÓN ROBUSTA, Betsy Sánchez, Rubén Rojas

Las estructuras de transición robusta utilizadas inicialmente para el control de procesos con diferentes regímenes de operación son planteadas para solucionar el problema del manejo de fallas. Este método reduce la complejidad matemática de muchas de las técnicas utilizadas para la detección y el diagnóstico de fallas y está basado en un esquema de supervisión en donde se utilizan técnicas de identificación para el modelado de las fallas. Dichos modelos son validados por métodos estadísticos, tal como la prueba t-Student, discriminando así la falla existente. El esquema es aplicado a un modelo lineal, un tanque de precalentamiento.

 

3V2-4: CONTROL PREDICTIVO CON PRIORIDADES USANDO VARIABLES LÓGICAS APLICADO A UNA PLANTA PILOTO, Darine Zambrano, Winston García-Gabín

En este artículo se presenta un algoritmo de optimización basado en un esquema de control predictivo mixto. El algoritmo se basa en la minimización secuencial de las funciones objetivo del controlador predictivo como un problema de programación cuadrática entera mixta, puesto que se manejan variables continuas y lógicas. El orden en que son resueltos estos problemas de minimización es establecido sobre la base de un esquema de prioridades según el funcionamiento de la planta. El algoritmo es aplicado al modelo no lineal de una planta piloto, la cual consiste de cuatro tanques interactuando, en donde los elementos finales de control son del tipo lógico y continuo. Se realiza el control de nivel y temperatura en los tanques, encontrándose que los objetivos que han sido establecidos como de mayor importancia son satisfechos.

 

3V2-3: CONTROL NO LINEAL DE UN SISTEMA DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA: ESTUDIO COMPARATIVO, José Andrade, Pedro Teppa, José Ferrer

En el presente trabajo se realiza un estudio comparativo entre el control lineal y no lineal para un sistema de levitación magnética. Las técnicas de control no lineal estudiadas fueron linealización por realimentación (feedback linearization) y control difuso por modo deslizante (CDMD). El controlador lineal estabiliza el sistema alrededor del punto de operación para el cual fue diseñado, pero al cambiar la condición se degrada su desempeño y se puede alcanzar la inestabilidad. El control por feedback linearization posee menor sensibilidad paramétrica y permite estabilizar el sistema de levitación magnética para un mayor rango dinámico de operación, con respecto al controlador lineal, pero no alcanza el valor de referencia establecido. La técnica de CDMD permite estabilizar el sistema de levitación magnética y alcanzar el valor de referencia, además ofrece invariabilidad ante cambios en los parámetros y perturbaciones externas, por lo que su desempeño es satisfactorio en términos de robustez.

 

3J2-4: MODELAJE, IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DISCRETO DE MÁQUINAS SERVOHIDRÁULICAS DE ENSAYOS MECÁNICOS, Juan Hernández, Leonardo Contreras, Héber D’Armas

Las máquinas servohidráulicas de ensayos mecánicos empleadas en el estudio de las propiedades de los materiales, tales como: esfuerzo de fluencia, tenacidad, resistencia a fatiga, etc; trabajan con sistema de control de lazo cerrado cuya sintonización es crítica para la obtención de resultados confiables. La sintonización del controlador depende, entre otros factores,  del material a ensayar, cuyas propiedades pueden cambiar a lo largo del ensayo. Este trabajo presenta un control auto-sintonizante para máquinas servohidráulicas de ensayos mecánicos en control de carga. Se desarrollan modelos matemáticos y se realizan experimentos con señales y materiales comúnmente empleados en los ensayos de interés para realizar la identificación recursiva de los parámetros empleando una técnica de regresión lineal mínimo-cuadrática. Los modelos matemáticos generados son validados con los resultados obtenidos por la identificación de parámetros. Se desarrolla un controlador PI adaptativo, empleando la técnica de identificación recursiva mínimo-cuadrática para mantener la respuesta deseada en el tiempo a pesar de cambios en el sistema.  La  efectividad del controlador es comprobada a través de simulación y experimentalmente.

 

EDUCACIÓN DEL ING. ELECTRICISTA, ELECTRÓNICO Y DE TELECOMUNICACIONES

 

4V1-1: DESARROLLO, IMPLEMENTACIÓN Y EVALUACIÓN DE MATERIALES INSTRUCCIONALES EN FORMATO ELECTRÓNICO PARA ASIGNATURAS BASADAS EN SOLUCIÓN DE PROBLEMAS, Orlando Sucre

El presente trabajo presenta un modelo para el desarrollo, implementación y evaluación de materiales instruccionales en formato electrónico para cursos basados en la solución de problemas. Se discuten los fundamentos pedagógicos en los que se basa el modelo, y luego se establecen las premisas y las características del mismo. También se describe un instrumento diseñado para la evaluación formativa de dichos materiales. El modelo propuesto se aplicó al diseño, implementación y evaluación de dos materiales instruccionales para un curso de Electromagnetismo, presentándose los aspectos más relevantes de dicha implementación, haciendo énfasis en las fallas detectadas y la corrección de las mismas. Los resultados obtenidos fueron muy positivos, aunque debe mejorarse el aspecto de la cantidad de problemas resueltos en los materiales. Esta experiencia constituye un aporte a la informática educativa para la docencia de asignaturas teórico-prácticas en ingeniería, utilizando un enfoque centrado en el estudiante y una sólida base teórica.

 

4V1-3: ASESOR ACADÉMICO DE INSCRIPCIONES BASADO EN PROGRAMACIÓN LÓGICA, Germán Gutiérrez

En el presente trabajo se describe un algoritmo basado en la lógica como una propuesta destinada a optimizar el tiempo invertido en  las inscripciones que se realizan en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad del Zulia (LUZ). La implementación del algoritmo se realiza en el lenguaje “Prolog”. La respuesta del programa asesor se basa en la intersección de las propuestas que presenta el estudiante, una base de datos formada por el grafo del plan de la carrera universitaria vigente, los recursos humanos disponibles, el espacio físico o cupos de cada aula, los horarios de las secciones de las cátedras ofrecidas y un conjunto de reglas de inscripción bien definidas. El programa es adaptable a la red computacional existente, puede aplicarse como herramienta de planificación y consulta de los recursos existentes en la escuela, así como puede orientar al estudiante quien  experimentaría por sí mismo situaciones encontradas en una asesoría real.

 

4V1-2: SOFTWARE PARA LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE TÉCNICAS DE CONTROL EN ESPACIO DE ESTADO Y CONTROL ÓPTIMO, Francisco Arteaga, Luis Obediente, Antonio Arias

Este trabajo tiene como objetivo presentar el software educativo para el estudio de las técnicas de control en espacio de estado que se ha desarrollado para el uso de los estudiantes de pregrado y postgrado en la Universidad de Carabobo. En el software se exponen, con ejemplos ilustrativos, los aspectos referentes a la modelación de sistemas lineales en espacio de estado (sistemas mecánicos y eléctricos, sistemas de nivel, sistemas químicos) y linealización de sistemas no lineales (suspensión magnética, flujo turbulento, motores DC, etcétera). Además, en el software se detalla, con ejemplos en Matlab-Simulink: análisis y diseño de sistemas de control en espacio de estado, solución de ecuación de estado, realimentación de estado, observador de orden completo y reducido, conceptos fundamentales del control óptimo (regulador lineal cuadrático). Esta herramienta ha sido usada en el curso de postgrado “Control en espacio de estado”.

 

3J3-2: DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA COMPUTACIONAL DIDÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE FLUJO DE CARGA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA, Alejandro Centeno, Milagros Peña

En el presente artículo se presenta el desarrollo de una herramienta computacional didáctica, gráfica e interactiva, para el cálculo de flujo de carga en redes de potencia. Esta herramienta ha sido diseñada con el fin de que los estudiantes de la asignatura “Sistemas de Potencia” desarrollen aprendizajes significativos que coadyuven a un mejor entendimiento sobre la filosofía y el proceso de cálculo involucrados en el planteamiento y el análisis de los sistemas eléctricos.

 

4V1-4: DISEÑO DE PRÁCTICAS PARA EL LABORATORIO DE PROTECCIONES ELÉCTRICAS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DE CARABOBO, Alejandro Sierra, Sixto Coa, Verner Hornebo, Milagros Peña, Napoleón Arteaga

En este trabajo se presenta el desarrollo de un nuevo conjunto de experiencias prácticas para el Laboratorio de Protecciones Eléctricas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo. Estas experiencias sirven de apoyo para que los estudiantes refuercen las actividades de docencia-aprendizaje y los conceptos adquiridos en las clases de teoría en el área de Protecciones Eléctricas. Se describen nueve sesiones prácticas que forman parte de la estrategia metodológica de un curso teórico-práctico electivo en esta área, para el pregrado de Ingeniería Eléctrica, utilizando los equipos disponibles en el Laboratorio y un grupo de nuevos equipos que fueron donados a la Cátedra.