La ingeniería como disciplina está estrechamente vinculada a la capacidad de modelar sistemas. Lograr un modelo de un sistema no es otra cosa que lograr un conjunto de ecuaciones que intentan predecir el comportamiento del sistema. Es esa pretención de predicción la que nos permite observar las diferencias entre la realidad y la predicción del comportamiento y que nos permite a su vez identificar aquellos aspectos del sistema (aquellas relaciones causa-efecto) que no hemos comprendido adecuadamente. Esta identificación, si las diferencias detectadas son relevantes, justificarán la búsqueda mejoras al modelo y así sucesivamente.

En otras palabras, nuestra capacidad de comprensión del mundo se basa en razonar (conciente o inconcientemente) sobre el modelo que tenemos del mismo.

Es por tanto indispensable en la búsqueda de la excelencia el disponer de un conjunto de herramientas de modelado y simulación que permitan el desarrollo de modelos sencillos a los que se les pueda ir agregando complejidad en la medida de lo necesario.

Dentro del paraguas de Sistemas Eléctricos de Potencia, se incluyen en este grupo de trabajo:

  • Generación de Energía Eléctrica (fuentes convencionales y alternativas).
  • Transmisión de Energía Eléctrica (alterna y continua).
  • Distribución de Energía Eléctrica (redes e impacto de la generación distribuída).
  • Generadores de Energía Eléctrica (convencional y distribuída).
  • Convertidores de Energía Eléctrica.
  • Filtros Activos y Pasivos de Energía Eléctrica.
  • Análisis de fallas y transitorios.
  • Análisis de estabilidad del Sistema Eléctrico.
  • Planificación y Operación Óptimas de Sistemas de Energía Eléctrica.

 

Planificación y Operación Óptimas de Sistemas de Energía Eléctrica

 

Transitorios Electromagnéticos 

El grupo de trabajo en transitorios electromagnéticos se enfoca a las técnicas de análisis y simulación de los transitorios electromagnéticos en sistemas de potencia, y la aplicación de las mismas al diseño y especificación de los componentes del sistema eléctrico.

Integrantes:

  • MSc. Ing. Michel Artenstein – michel@fing.edu.uy
  • MSc. Ing. Ignacio Afonso – nachoaf@fing.edu.uy
  • MSc. Ing. Andrés Cardozo – acardozo@fing.edu.uy

Asigntaturas relacionadas:

Transitorios electromagnéticos en sistemas de potencia

El grupo es responsable del dictado del curso de posgrado y actualización denominado Transitorios electromagnéticos en sistemas de potencia. El curso pretende introducir al alumno en las técnicas de análisis de transitorios electromagnéticos, para lo cual se utiliza el software ATP (Alternative Transient Program) para la realización de las prácticas. Si bien el curso apunta a introducir al alumno en el análisis y en la realización de estudios para la especificación de equipos de potencia, los conceptos impartidos son de aplicación a diverso tipo de estudios.
El curso lleva ya varias ediciones, comenzando originalmente como un curso enfocado al estudio de los transitorios para la coordinación de aislaciones en redes de alta y extra alta tensión, en la actualidad tiene un programa mucho más rico el cual aborda un abanico más amplio de temas. En la actualidad se sigue ampliando el alcance del curso con miras a enriquecer aún más el espectro de temas cubiertos por el mismo.

 

 

 

Áreas de investigación:

Si bien hasta el momento el grupo de trabajo se ha abocado únicamente a la docencia, no habiéndose desarrollado en el campo de la investigación, se prevé comenzar líneas de investigación en el mediano corto plazo.

 

Generación Distribuida

Temas abarcados:

  • Estudios de sistemas eléctricos de potencia con generación distribuida: estudios de régimen estacionario, análisis de cortocircuito, estudios dinámicos y de calidad de energía.
  • Modelado de generación distribuida para la integración en simulaciones de sistemas eléctricos.
  • Estudios de planificación de la expansión de sistemas eléctricos de potencia integrando generación distribuida y energías renovables.
  • Análisis de máxima penetración de energías renovables.
  • Especificación de códigos de red para energías renovables y generación distribuida.

Integrantes:

  • MSc. Ing. Pablo Pena – ppena@fing.edu.uy
  • Ing. Nicolás Morales – nmorales@fing.edu.uy
  • Ing. Tomás Di Lavello – dlavello@fing.edu.uy

Asignaturas relacionadas:

Impacto de la generación distribuida en el sistema eléctrico

El grupo es responsable del curso Impacto de la generación distribuida en el sistema eléctrico, un curso de posgrado y actualización orientado a ingenieros electricistas, dictado anualmente a partir del año 2015 en que se presentó su primera edición. El curso presenta las diferentes tecnologías de generación distribuida y su integración en el sistema eléctrico. El objetivo principal es brindar los elementos básicos para analizar el impacto técnico y económico de la generación distribuida en el sistema eléctrico, facultando al estudiante en el uso de herramientas de simulación para estudios de régimen estacionario y análisis dinámicos en sistemas eléctricos de potencia con generación distribuida.

Áreas de investigación:

Regulación de tensión en redes de distribución con generación distribuida

El mantenimiento de un perfil adecuado de tensiones en las redes de distribución es esencial para el negocio de la distribución, ya que la magnitud de la tensión que experimentan los clientes es un parámetro eléctrico crítico de servicio,que debe ser cuidadosamente controlado.

La regulación de tensión típicamente implementada en el conmutador bajo carga del transformador, considerando únicamente los distintos escenarios de carga de los radiales se vuelve inefectiva con el aumento de penetración de generación distribuida.

La penetración de generación distribuida en las redes de distribución vuelve inefectiva esta metodología, siendo necesario investigar nuevas técnicas de control.

Actualmente hay un proyecto de fin de carrera trabajando en técnicas de control del tipo fuzzy aplicado en topologías típicas de las redes de distribución de UTE, integrado por los estudiantes Sebastián Aguirre y Martín Carrara, y tutoreado por los docentes del grupo.

Flujo de carga probabilístico

La creciente penetración de generación distribuida y fuentes renovables en los sistemas eléctricos introduce una gran incertidumbre y variabilidad en los flujos de potencia de una red, y ha captado el interés del sector eléctrico en las técnicas probabilísticas.

Los integrantes del grupo han liderado el desarrollo de una metodología de flujo de carga probabilístico que es aplicada en UTE para la planificación de la expansión de mediano plazo del sistema de trasmisión, e investigado técnicas de clustering para la identificación de patrones de flujos de carga presentes en la red de transporte.

Actualmente el grupo se encuentra trabajando en técnicas que permitan observar en mayor detalle la diversidad de problemas de regulación de tensión presentes en la red.

Detección de islas en sistema eléctrico mediante sincrofasores

El aumento en la penetración de generación distribuida aumenta el riesgo de que se produzcan islas no intencionales en el sistema eléctrico. En la actualidad los métodos locales de detección de isla de más amplio uso no son efectivos cuando el desequilibrio entre generación y demanda en la isla es pequeño, y los esquemas de protección remotos utilizados hoy en día no son suficientemente flexibles y escalables para adaptarse a una gran penetración de GD, o bien presentan tiempos de detección elevados que no son con los requisitos de los operadores. El grupo ha participado en el desarrollo de un método de detección de islas empleando medidas de sincrofasores de la red de distribución.

 

Publicaciones:

2017

Probabilistic power flow for the transmission system expansion planning considering distributed generation variability, Publicación en revista CIGRE Science Engineering, Edición junio 2017. Pena, P.; Morales, N.; Zoppolo C.; Pizzini, A.; Artenstein, M.

Experiencia en la planificación de la expansión del sistema de transmisión uruguayo con gran penetración de generación renovable, XVII ERIAC Decimoséptimo encuentro regional iberoamericano de Cigré, 21 al 25 de mayo 2017 Ciudad del este, Paraguay. Pena, P.; Morales, N.; Pizzini, A.; Artenstein, M.

2016

Flujo de carga probabilístico para estudios de conectividad con gran penetración de generación distribuida, Revista CIER, Edición Nº68, abril de 2016. Pena,P. ;Morales,N.; Zoppolo,C.

2015

Planning in Transmission Systems with a Great Level of Penetration of Distributed Generation, IEEE PES Conference on Innovative Smart Grid Technologies Latin America, IEEE, 5 al 7 de octubre 2015 Montevideo. Pena, P.; Morales, N.; Artenstein, M.; Pizzini, A.; Zoppolo, C.

Flujo de carga probabilístico para estudios de planificación de mediano plazo de la red de transmisión, XVI Encuentro Regional Iberoamericano de Cigré, 2015 Puerto de Iguazú. Morales, N.; Pena, P.; Zoppolo, C.

2014

Flujo de carga probabilístico para estudios de conectividad con gran penetración de generación distribuida, Congreso Iberoamericano de Energía IntegraCIER, 2014 CIER Punta del Este. Pena,P. ;Morales,N.; Zoppolo,C.

2013

Synchrophasor-based anti-islanding detection, PowerTech (POWERTECH), 2013. IEEE Grenoble, Junio 2013. Pena, P.; Etxegarai, A.; Valverde, L. Zamora, I. y Cimadevilla, R.