Maestría en Energía

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Browsing Maestría en Energía by Author "Bustamante Mesa, Santiago"

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    Emulador de perfiles de radiación para pruebas de funcionamiento de inversores de corriente DC-AC de sistemas solares fotovoltaicos
    (Institución Universitaria Pascual Bravo, 2025) Quiroz Muñoz, Carlos Mario; Ocampo Quintero, Carlos Alberto; Bustamante Mesa, Santiago
    El presente trabajo de grado se centró en el desarrollo y aplicación de un emulador de perfiles de radiación solar diseñado específicamente para la evaluación y pruebas de funcionamiento de inversores de corriente DC-AC utilizados en sistemas de energía solar fotovoltaica. Dada la creciente adopción de fuentes de energía renovable, se hace necesaria una alta confiabilidad y eficiencia en estos componentes, así como herramientas de ensayo que permitan reproducir condiciones reales de operación. El proyecto se dividió en varias etapas. En primer lugar, se realizó un exhaustivo análisis de los inversores de corriente DC-AC disponibles en el mercado, identificando sus características, modos de operación y requisitos de prueba. Luego, se diseñó y construyó el emulador de perfiles de radiación solar, que permitió reproducir patrones de radiación solar realistas y variados. La arquitectura propuesta incluyó un convertidor DC-DC controlado digitalmente y un sistema de supervisión mediante una interfaz gráfica, lo que facilitó la configuración de perfiles horarios y su monitoreo en tiempo real. La implementación del emulador se basó en algoritmos de control avanzados y una interfaz de usuario intuitiva que permite a los ingenieros configurar y supervisar las pruebas de manera eficiente. Durante la etapa de validación, el emulador demostró una precisión media del 97 % en la reproducción de la potencia esperada, con un tiempo de respuesta ante cambios abruptos de irradiancia. Finalmente, se llevaron a cabo pruebas prácticas con inversores de corriente reales en sistemas solares fotovoltaicos, utilizando el emulador de perfiles de radiación para evaluar su rendimiento en condiciones simuladas de radiación solar variable. Los resultados mostraron que el emulador permitió verificar el comportamiento del seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), con desviaciones inferiores al 3 % respecto a los valores teóricos. Los resultados demostraron la utilidad y eficacia del emulador como herramienta de prueba y validación.
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    Modelo de optimización para la coordinación de protecciones eléctricas en redes de distribución con generación distribuida
    (Institución Universitaria Pascual Bravo, 2025) Marin, Jhon Jaime; Saldarriaga Zuluaga, Sergio Danilo; Bustamante Mesa, Santiago
    Las redes de distribución eléctrica tienen un impacto significativo a nivel global, dado su papel esencial en la energía que sustenta las industrias, el transporte y los sectores económicos que impulsan el desarrollo socioeconómico mundial. En consecuencia, el crecimiento de la infraestructura eléctrica ha avanzado de manera progresiva para satisfacer la creciente demanda energética. Este crecimiento también está estrechamente vinculado con el desarrollo de los sectores económicos de los países que dependen de recursos energéticos. Por esta razón, ha surgido la necesidad de implementar soluciones innovadoras en la generación de energías renovables e integrarlas gradualmente en los sistemas de generación tradicional, adaptándose al progreso económico, social y tecnológico de cada región. En este contexto, la generación distribuida (GD) surge como una alternativa de generación a pequeña escala, instalada cerca de los puntos de demanda eléctrica. La GD suele conectarse a las redes de distribución, transformando su operación tradicional. Sin embargo, su incorporación trae consigo desafíos como la alteración de parámetros técnicos, entre ellos la corriente de cortocircuito, los niveles de tensión, la calidad de la energía y el flujo bidireccional de potencia. Estos cambios han generado problemas significativos en la coordinación de las protecciones eléctricas, tema central de este estudio. En las redes de distribución tradicionales, la ausencia de GD facilitaba la coordinación de protecciones. Sin embargo, la integración de esta tecnología ha incrementado la complejidad de los esquemas de protecciones, requiriendo una revisión exhaustiva de algunas condiciones y parámetros de las redes de distribución actual para poder afrontar los nuevos retos.