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Alternativas para mejorar la eficiencia energética de un complejo industrial aprovechando calores residuales y energía fotovoltaica
(ASADES, 2021-11-01) Sangoi, Emmanuel; Vega, Jorge Rubén; Clementi, Luis A.
En este trabajo se propone un modelo simplificado para el sistema energético de un complejo industrial petroquímico autoabastecido mediante cogeneración. El modelo se parametriza con datos disponibles en el complejo y se usa para evaluar el impacto de la incorporación de fuentes alternativas en su matriz energética. En este sentido, se analizan tres alternativas de configuración para el sistema energético actual del predio. Se propone aprovechar calores residuales con generadores eléctricos basados en ciclos Rankine orgánicos y energía solar con generadores fotovoltaicos. Luego se consideran distintas alternativas de penetración de estos recursos en base a factores ambientales de la zona y se comparan los resultados con el desempeño de la configuración actual. Se concluye que, al considerar otros recursos disponibles en el predio, es posible mejorar la eficiencia del sistema, diversificar su matriz energética y reducir el impacto ambiental.
Alternativas para mejorar la eficiencia energética de un complejo industrial aprovechando calores residuales y energía fotovoltaica
(Revista de la Asociación de Energías Renovables y Ambiente, 2021-06-10) Sangoi, Emmanuel; Vega, Jorge Rubén; Clementi, Luis A.
En este trabajo se propone un modelo simplificado para el sistema energético de un complejo industrial petroquímico autoabastecido mediante cogeneración. El modelo se parametriza con datos disponibles en el complejo y se usa para evaluar el impacto de la incorporación de fuentes alternativas en su matriz energética. En este sentido, se analizan tres alternativas de configuración para el sistema energético actual del predio. Se propone aprovechar calores residuales con generadores eléctricos basados en ciclos Rankine orgánicos y energía solar con generadores fotovoltaicos. Luego se consideran distintas alternativas de penetración de estos recursos en base a factores ambientales de la zona y se comparan los resultados con el desempeño de la configuración actual. Se concluye que, al considerar otros recursos disponibles en el predio, es posible mejorar la eficiencia del sistema, diversificar su matriz energética y reducir el impacto ambiental.
Análisis de impacto de la recarga de buses eléctricos en una red de distribución
(6° CADI - 12° CAEDI, 2022) Perdomo, Mariano; Manassero, Ulises; Vega, Jorge Rubén; Steinmann, Irene; Banegas, Juan Marcos; Marelli, Pablo; Lucero, Facundo
Las políticas gubernamentales se orientan a incentivar la introducción de buses eléctricos para reducir la contaminación ambiental proveniente del sistema de transporte público urbano. Sin embargo, grandes flotas de buses que demanden energía de la red pueden ocasionar importantes aportes al pico de carga del sistema. Este trabajo tiene como objetivo estudiar el impacto en la red del reemplazo de una flota de buses convencionales por otra de buses eléctricos. Se efectúa el modelado de una red de distribución urbana estándar, con perfiles de carga diarios representativos. Se adopta como unidad de estudio a la ciudad de Santo Tomé (Santa Fe, Argentina). Luego, se realiza el estudio, selección y modelado de las tecnologías de los sistemas de carga, así como de los modelos de buses eléctricos. En función a los buses convencionales que componen el transporte urbano de pasajeros de la zona de estudio, se calculan las distancias diarias típicas de recorrido, se estiman sus consumos de energía y se construyen los perfiles de carga de los buses, según las estrategias y tecnologías de carga de baterías seleccionada. Por último, se realizan simulaciones de flujos de carga para determinar el impacto del proceso de carga en las condiciones de operación de la red. Los resultados demuestran que el reemplazo de buses convencionales por eléctricos puede efectuarse sin ocasionar problemas en los niveles de operación de la red, y solo para alguna variante particular, puede requerirse la instalación de una Subestación Transformadora que abastezca la demanda particular de la recarga de buses eléctricos.
Capillary hydrodynamic fractionation of hydrophobic colloids: errors in the estimated particle size distribution
(2013) Vega, Jorge Rubén; Clementi, Luis A.; Arretxe, Zohartze; Aguirreurreta, Ziortza; Agirre, Amaia; Leiza, José R.; Gugliotta, Luis M.
Capillary hydrodynamic fractionation (CHDF) with turbidity detection at a single wavelength is an analytical technique that is often used for sizing the submicrometric particles of hydrophobic colloids. This article investigates three sources of errors that affect the particle size distribution (PSD) estimated by CHDF: diameter calibration errors, uncertainties in the particle refractive index (PRI), and instrumental broadening (IB). The study is based on simulated and experimental examples that involve unimodal and bimodal PSDs. Small errors in the diameter calibration curve can produce important deviations in the number average diameter due to systematic shifts suffered by the PSD modes. Moderate uncertainties in the PRI are unimportant in the analysis of unimodal PSDs, but in the specific case of bimodal PSDs, errors in the PRI can strongly affect the estimated number concentration of each mode. The typical IB correction (based on the IB function estimated from narrow standards) produces slightly erroneous average diameters but can lead to PSDs with underestimated widths and distorted shapes. In practice, the three investigated sources of errors can be present simultaneously, and uncertainties in the average diameters, the shape and width of the PSD, and the number concentration of the PSD modes are unavoidable.
Caracterización del espectro armónico en lámparas LED y análisis del efecto de autocompensación pasiva
(IV CITTIE, 2022-09-29) Manassero, Ulises; Vega, Jorge Rubén; Sangoi, Emmanuel; Pochettino, Nicolás; Spies, Pablo; Pomilio, José A.
En los últimos años el LED se impuso como tecnología predominante en los sistemas de iluminación para aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. Si bien estas lámparas se caracterizan por su bajo consumo y alta eficiencia energética, su gran alinealidad hace que presenten un alto contenido armónico en la corriente. El impacto de la incorporación masiva de estas lámparas en la red es condicionado por varios aspectos, entre los que se destaca: i) la inclusión o no de filtros en la fuente de la lámpara, ii) la compensación pasiva entre componentes armónicas de distintas lámparas y de otras cargas, iii) la proporción de la potencia no lineal con relación a la potencia total demandada a la red, y iv) las características de la propia red. El estudio del impacto de estas cargas no lineales en la red puede hacerse mediante simulaciones. Para ello, resulta de utilidad contar con mediciones experimentales que caractericen su consumo (por ejemplo, ante variaciones en el valor eficaz y/o el contenido armónico de la tensión) y den a conocer no solo la amplitud de los armónicos presentes en la corriente sino también su correspondiente ángulo de fase. En este trabajo se presentan mediciones experimentales realizadas con un analizador de red clase A (IEC 61000-4-30) en un conjunto de 29 lámparas LED que se comercializan en Argentina. En las mediciones se compara el espectro armónico en ángulo y fase de lámparas de distintas marcas y modelos, y se caracteriza su consumo analizando distintos parámetros eléctricos. Se analiza particularmente el fenómeno de auto-compensación pasiva entre componentes armónicas de distintas lámparas y su respuesta como “carga” ante variaciones en el valor eficaz de la tensión de alimentación. Los resultados de la compensación armónica entre varias lámparas conectadas a un mismo circuito monofásico se valida luego con mediciones experimentales en laboratorio. Los resultados muestran que estas lámparas se caracterizan en general por corrientes con un alto nivel de distorsión y un factor de potencia muy bajo. Finalmente, las mediciones de lámparas comercializadas en Argentina se comparan con las mediciones en 11 lámparas comercializadas en Brasil, y se muestran las ventajas asociadas a incluir la etapa de corrección del factor de potencia en las fuentes de estos dispositivos. Los resultados de este trabajo permiten definir una metodología de base para estudiar la caracterización armónica de distintas cargas no lineales presentes en la red. A futuro, estos resultados se usarán en simulaciones numéricas con el objetivo de estudiar el impacto de la creciente incorporación de cargas con alto contenido armónico en la red de distribución y la necesidad de exigir a nivel regulatorio una mejor calidad en las fuentes de alimentación de estos dispositivos.
Estrategias para la gestión de energía en microrredes eléctricas con integración de energías renovables
(2024-08) Schierloh, Rodrigo Manuel; Vega, Jorge Rubén; Vincitorio, Fabio Miguel; Godoy, José Luis
El texto aborda la evolución y desafíos de las Redes Eléctricas Inteligentes, surgidas como respuesta al crecimiento energético global y la necesidad de migrar a un modelo más sostenible. En este contexto, la Generación Distribuida y la Generación Renovable juegan un papel clave en la creación de microrredes eléctricas. Sin embargo, estas microrredes presentan retos significativos en la gestión de energía y en los sistemas de protección, debido a la variabilidad de los recursos renovables, las diferentes topologías posibles y el uso de convertidores electrónicos. Las estrategias de gestión de energía en microrredes son fundamentales para mejorar su desempeño y estabilidad, aplicándose tanto en la carga como en la generación. Los sistemas de protección también deben adaptarse, ya que los flujos de potencia en microrredes son bidireccionales y los convertidores tienen una contribución limitada durante las fallas, lo que hace ineficaces las protecciones tradicionales. El texto presenta el desarrollo de esquemas de gestión de energía en microrredes, tanto conectadas como aisladas de la red, incluyendo la gestión de cargas controlables como los sistemas de climatización. Se propone un esquema de gestión de la demanda para sistemas de climatización que maximiza el confort térmico y minimiza el gasto eléctrico, utilizando control predictivo y optimización con algoritmos genéticos. Este esquema se aplica en un centro de salud en Entre Ríos, logrando mejoras significativas en confort y reducción de costos. También se describe un esquema de protección para microrredes de corriente continua (DC), capaz de detectar y aislar fallas de cortocircuito y circuito abierto, mejorando la resiliencia de la red. Por último, se detalla la instalación de 24 kWp de generación fotovoltaica en una granja avícola en Entre Ríos, demostrando cómo una adecuada gestión de energía puede maximizar el autoconsumo y reducir significativamente los costos energéticos, contribuyendo a una amortización más rápida de la inversión.
Gestión de la recarga de vehículos eléctricos y su impacto sobre la red de distribución
(IEEE URUCON, 2021) Perdomo, Mariano M.; Manassero, Ulises; Vega, Jorge Rubén
Actualmente, el transporte es uno de los principales responsables de las emisiones de gases de efecto invernadero. La movilidad eléctrica surge como una opción sustentable propiciando la disminución del consumo energético y la emisión de gases contaminantes. Algunos estudios proyectan un incremento del uso de vehículos eléctricos, abriendo interrogantes sobre cómo se dará la integración de esta nueva demanda y qué efectos generará en las redes eléctricas. El presente trabajo tiene como principales objetivos: i) evaluar el nivel de penetración de vehículos eléctricos de usuarios residenciales para distintos modos de carga domiciliaria según restricciones de variables de operación de la red; y ii) proponer estrategias de recarga controlada y de la función dual de carga y aporte de energía a la red de los vehículos a través de sus baterías de almacenamiento. La red en análisis está compuesta por el sistema eléctrico de 13,2 kV de distribución primaria de la ciudad de Santo Tomé (provincia de Santa Fe). Los resultados obtenidos muestran que una gestión de la recarga de los vehículos eléctricos permite disminuir los impactos negativos en la red de estudio posibilitando mayores niveles de inserción y/o retrasando inversiones en infraestructura eléctrica. Un modo de operación con aporte de energía de la flota hacia la red permitiría desplazar generación de punta altamente contaminante. Además, con este modo de operación el sistema es más susceptible a operar fuera de los rangos admisibles.
Gestión eficiente de recursos energéticos en parques industriales mediante una estrategia de negociación basada en subasta doble
(2022-04) Rocchi, Ariel Mariano; Vega, Jorge Rubén; Fernández, Erica Soledad
En este trabajo, la problemática abordada se encuentra asociada a un conjunto dado de industrias de un parque industrial, que están interesadas en negociar los servicios energéticos (entre ellos se podrían enumerar: electricidad, gas natural, combustibles líquidos, vapor de proceso, aire comprimido, otros) o servicios no energéticos (entre ellos se podrían enumerar: agua potable, efluentes, agua caliente sanitaria, gas industrial dióxido de carbono, otros) actuales y disponibles, dentro del mismo parque. Sin embargo, cada industria tiene intereses, patrones y perfiles de comportamiento individuales; por ejemplo, con respecto al consumo, generación, almacenamiento o provisión de un determinado servicio o recurso.
Impacto de los vehículos eléctricos sobre la red de distribución : análisis bajo distintos modos de operación
(2022-06) Perdomo, Mariano Miguel; Manassero, Ulises; Vega, Jorge Rubén
La movilidad eléctrica es una alternativa sustentable que permite disminuir el consumo energético y la emisión de gases contaminantes con respecto a la movilidad convencional. Existen proyecciones que predicen un aumento del uso de vehículos eléctricos. Con esto se crean diversas líneas de estudio relacionadas a inferencias sobre las características de la integración de esta nueva demanda y sobre los efectos que generará en los sistemas eléctricos. Entonces, en el presente trabajo se proponen como principales objetivos: (i) determinar el impacto en la red de una inserción moderada de puntos de recarga públicos; (ii) evaluar el nivel de penetración de EVs de usuarios residenciales para modos de carga (G2V) domiciliaria lenta y semirrápida, según restricciones de variables de operación de la red; y (iii) proponer estrategias de gestión de la recarga controlada y la función dual de carga y aporte de energía a la red de los EVs a través de sus baterías de almacenamiento (V2G). Los resultados obtenidos muestran que la incorporación moderada de puntos de recarga públicos no afecta significativamente la operatividad de la red. Además, se muestra que la recarga controlada de los vehículos eléctricos logra disminuir los impactos negativos en el sistema eléctrico bajo estudio permitiendo mayores niveles de inserción y/o retrasando inversiones en infraestructura eléctrica. Un modo de operación con aporte de energía desde los vehículos eléctricos hacia la red permitiría desplazar generación de punta caracterizada por sus altos niveles de contaminación. Aun así, este modo de operación torna al sistema más susceptible a operar dentro de rangos inadmisibles.
Impacto sobre la red de distribución de técnicas de gestión de demanda aplicadas en usuarios residenciales convencional y electrointensivos
(CIDEL Argentina, 2022) Cea, Marcos; Manassero, Ulises; Loyarte, Ariel; Torres, José Luis; Vega, Jorge Rubén
El texto analiza la evolución y las implicaciones de la transición de usuarios residenciales convencionales (URC) a usuarios residenciales electrointensivos (URE) en el consumo de energía eléctrica, especialmente en el contexto de la ciudad de Santa Fe. Se señala que mientras las redes eléctricas han experimentado una expansión para satisfacer la creciente demanda de usuarios, las redes de distribución de gas natural (GN) se han visto limitadas en su expansión, lo que ha llevado a un retroceso en la participación del consumo final de GN en hogares. Se identifican dificultades en la infraestructura de distribución de GN, como la falta de capacidad para abastecer nuevas demandas, altos costos de instalación y problemas constructivos en las obras. Esto ha resultado en la sustitución de equipamiento a gas por electrodomésticos eléctricos en los hogares. El texto propone la identificación de perfiles de carga diarios para URC y URE en diferentes escenarios estacionales, lo que permite evaluar el impacto de cada carga unitaria en el consumo total de energía y en el pico de demanda. Se observa un aumento significativo en la demanda de energía para los URE, especialmente en invierno, debido a la ausencia de GN y/o equipos que lo utilicen. Esto se traduce en un aumento en la cargabilidad de las líneas de distribución eléctrica, llegando en algunos casos a valores cercanos a los nominales. Se plantea la necesidad de nuevas configuraciones de red o incluso obras de distribución adicionales para satisfacer la demanda adicional de cargas eléctricas especiales. Se concluye que la transición a usuarios residenciales electrointensivos implica desafíos significativos para el sistema de distribución eléctrica, incluyendo la necesidad de una planificación cuidadosa para garantizar la capacidad adecuada y mantener los parámetros de calidad de servicio. Además, se destaca que aunque hay un mejor aprovechamiento de la red de distribución, el aumento de las potencias máximas operadas por los distribuidores puede afectar negativamente el desempeño del sistema.
Laboratorio virtual remoto para educación en control : emulación de una planta real de control de niveles
(Congreso Nacional de Ingeniería Informática y Sistemas de Información (CoNaIISI), 2013) Loyarte, Ariel Sebastián; Vega, Jorge Rubén; Blas, María Julia
Este trabajo describe el desarrollo de un Laboratorio Virtual Remoto (LVR), concebido como un sistema Cliente / Servidor apto para emular la operación controlada de una planta de tanques interconectados, disponible en el Laboratorio de Sistemas de Control de la FRSF-UTN. El LVR le permite a un alumno proponer y evaluar estrategias de control (a lazo abierto y cerrado), y sintonizar un controlador, previo a su implementación en la planta real. El desarrollo del LVR involucró 2 etapas independientes: 1) el modelado matemático de la planta, y 2) el desarrollo de la plataforma de soporte a los LV. Esta plataforma se implementó con tecnología Java. Su arquitectura posibilita el acceso concurrente de múltiples usuarios. El Servidor posee un conjunto de módulos destinados a interactuar con el simulador de la planta, implementado en Matlab/Simulink; y es lo suficientemente versátil como para admitir en un futuro la inclusión de otras plantas. El Cliente consiste en una interfaz gráfica de manejo sencillo para el usuario, la cual facilita la configuración de los modelos de simulación. En todas las etapas de diseño e implementación del LVR participaron alumnos de las carreras de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería en Sistemas de Información de la FRSF-UTN, ámbito natural de la explotación futura del producto desarrollado.
Máquina de soporte vectorial para la detección y clasificación de fallas en sensores de registro de datos en procesos continuos
(VI ARGENCON, 2022-09) Sanseverinatti, Carlos Ignacio; Perdomo, Mariano; Clementi, Luis A.; Vega, Jorge Rubén
En el presente trabajo se implementó un módulo para la detección de fallas en sensores de registro de variables en procesos continuos, el cual se desarrolló sobre la base de una máquina de soporte vectorial. Con el fin de obtener una arquitectura adecuada de la máquina, se estudió el desempeño del módulo para diversas implementaciones obtenidas a partir de diferentes técnicas de codificación múltiple y máquinas Kernel. En particular, se analizó el desempeño de las máquinas de soporte implementadas en términos de su capacidad para detectar y clasificar fallas típicas en sensores de procesos continuos. Para cada máquina implementada, se escogió el tamaño del conjunto de entrenamiento y los valores de los hiperparámetros correspondientes a cada una a partir de una búsqueda de tipo rejilla. Los resultados mostraron que el mejor desempeño en términos de exactitud en el testeo se obtuvo para una codificación de tipo One Vs Rest, utilizando un Kernel de tipo función de base radial, para la cual se alcanzó una exactitud superior al 98%.
Mediciones eléctricas e inspección termográfica en sistemas fotovoltaicos : experiencias en un generador fotovoltaico de baja potencia [resumen]
(Congreso de Mantenimiento en Energías Renovables, 2021-11-16) Sangoi, Emmanuel; Fernández, Juan Pedro; Vega, Jorge Rubén; Zóttico, Andrés; Torres, José Luis
En los últimos años la cantidad de sistemas fotovoltaicos on-grid en Argentina se ha incrementado, tanto a nivel de grandes parques solares centralizados como en pequeños generadores distribuidos. Las exigencias actuales de producción y eficiencia en los sistemas energéticos obligan muchas veces a mantener los sistemas funcionando de manera ininterrumpida, para lo cual la etapa de mantenimiento pasa a tener un rol cada vez más relevante. En este sentido, la medición de parámetros eléctricos y la inspección termográfica en estos generadores no solo es importante como una actividad asociada a su mantenimiento preventivo y control de desempeño energético, sino también como seguimiento de su posible impacto sobre la red eléctrica a la que se conecta. En este trabajo se tratan ambos aspectos como actividades asociadas al diagnóstico y mantenimiento de estos generadores. En la primera parte se hace referencia a la medición de parámetros eléctricos asociados principalmente a calidad de energía eléctrica y a la determinación de indicadores de desempeño energético que puede hacerse en sistemas fotovoltaicos. Se describen las variables más relevantes a medir tanto en el punto de conexión con la red eléctrica principal como en el inversor del generador, su influencia en el desempeño del sistema y las características que poseen estos registros. Del mismo modo, se mencionan algunas recomendaciones generales para mediciones en este contexto y la normativa de referencia comúnmente empleadas. En la segunda parte del trabajo se abordan cuestiones asociadas a la termografía infrarroja. Esta tecnología resulta de particular interés en los sistemas fotovoltaicos, ya que permiten detectar fallas tempranas en celdas solares y en el conexionado eléctrico del sistema en su conjunto. El análisis de esta información con imágenes térmicas junto con el conocimiento técnico especifico y la experiencia acerca del objeto medido y sus condiciones operativas permite evaluar de forma certera su condición de funcionamiento y las necesidades de acciones correctivas o preventivas para su buen desempeño. En esta parte del trabajo se mencionan conceptos, términos y definiciones generales asociados a las técnicas de inspección termográfica en general y su particular aplicación en sistemas eléctricos y generadores fotovoltaicos. Se detallan algunas características específicas para la inspección de paneles solares y se mencionan fallas comúnmente detectadas a través de esta tecnología. Finalmente, se describen los analizadores de calidad de potencia y las cámaras temorgráficas con las que cuenta el CIESE (UTN FRSF) y algunas de las experiencias académicas asociadas a esta clase de estudios en el ámbito universitario. Tanto para las mediciones asociadas a la calidad de energía y consumo, como para las de termografía, se muestran algunos resultados obtenidos con mediciones realizadas en el generador fotovoltaico de 2,88 kWp de la facultad durante inspecciones de rutina.
Modelado y análisis de un ciclo rankine orgánico destinado a la producción de energía eléctrica en un proceso industrial
(5º CADI - 11º CAEDI, 2021-10-05) Sangoi, Emmanuel; Clementi, Luis A.; Vega, Jorge Rubén
Los ciclos Rankine orgánicos constituyen actualmente una de las tecnologías más usadas para el aprovechamiento de calores con limitada capacidad térmica y con temperaturas bajas o medias. En este trabajo se describe un modelo numérico simplificado que permite simular el funcionamiento estacionario de un generador eléctrico basado en estos ciclos termodinámicos. Se considera particularmente un ciclo subcrítico, con o sin recuperador de calor, lo cual abarca a la gran mayoría de las aplicaciones. Este modelo permite valorar la potencialidad de diversas fuentes térmicas (en el ámbito industrial o en otros) y también posibilita el estudio de aspectos inherentes al diseño, control y optimización del ciclo termodinámico para alguna aplicación específica. Los modelos se simularon numéricamente. Se caracterizó el funcionamiento de los generadores y la influencia de las condiciones operativas del ciclo, el fluido de trabajo empleado y las características de la fuente caliente. Como casos de estudio se analizó una posible aplicación en una planta del complejo petroquímico Puerto General San Martín (Santa Fe, Argentina). Como resultado de tal aplicación, se muestra que utilizando parte de la energía actualmente liberada al medio a través de condensadores es posible obtener ~200 kW de potencia eléctrica para inyectar en la red de la planta.
Randomly-branched polymers by size exclusion chromatography with triple detection : computer simulation study for estimating errors in the distribution of molar mass and branching degree
(2013) Vega, Jorge Rubén; Clementi, Luis A.; Meira, Gregorio
This article theoretically evaluates the biases introduced into the distributions of molar masses (MMD) and the number of long chain branches per molecule (LCBD), when randomly-branched polymers are analyzed by size exclusion chromatography (SEC) with molar mass-sensitive detectors. The MMD of a polymer with tetrafunctional branch units has been calculated with the Stockmayer equation (1943); and an ideal SEC analysis has been simulated that assumes u-solvent, perfect measurements, and perfect fractionation by hydrodynamic volume except for a minor mixing in the detector cells. In ideal SEC, a negligible bias is introduced into the MMD, with the local dispersity exhibiting a maximum of 1.0035 at the high molar masses. This result is consistent with previous theoretical investigations, but differs qualitatively from experimental observationsofpolymerscontainingshort-andlong-chain branches. When including band broadening in the columns while still assuming perfect measurements, the MMDremainsessentiallyunbiased.Incontrast,poorMMD estimates are obtained when the chromatograms are contaminated with additive noise. Only qualitative estimates of the LCBD are possible, due to theoretical limitations combined with propagation of errors in a highly nonlinear calculation procedure.
Relationships between PCA and PLS-regression
(Revista Chem And Intell Lab Syst, 2014) Vega, Jorge Rubén; Godoy, José Luis; Marchetti, Jacinto L.
This work aims at comparing several features of Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares Regression (PLSR), as techniques typically utilized for modeling, output prediction, and monitoring of multivariate processes. First, geometric properties of the decomposition induced by PLSR are described in relation to the PCA of the separated input and output data (X-PCA and Y-PCA, respectively). Then, analogies between the models derived with PLSR and YX-PCA (i.e., PCA of the joint input–output variables) are presented; and regarding to process monitoring applications, the specific PLSR and YX-PCA fault detection indices are compared. Numerical examples are used to illustrate the relationships between latent models, output predictive models, and fault detection indices. The three alternative approaches (PLSR, YX-PCA and Y-PCA plus X-PCA) are compared with regard to their use for statistical modeling. In particular, a case study is simulated and the results are used for enhancing the comprehension of the PLSR properties and for evaluating the discriminatory capacity of the fault detection indices based on the PLSR and YX-PCA modeling alternatives. Some recommendations are given in order to choose the more appropriate approach for a specific application: 1) PLSR and YX-PCA have similar capacity for fault detection, but PLSR is recommended for process monitoring because it presents a better diagnosing capability; 2) PLSR is more reliable for output prediction purposes (e.g., for soft sensor development); and 3) YX-PCA is recommended for the analysis of latent patterns imbedded in datasets.
Reserva rotante adicional para la regulación de frecuencia ante el acceso de parques eólicos
(VI ARGENCON, 2022-09) Cea, Marcos M.; Loyarte, Ariel; Vega, Jorge Rubén; Manassero, Ulises; Sangoi, Emmanuel; Perdomo, Mariano
El ingreso de proyectos de generación renovable intermitente, como ser la generación eólica, trae aparejados cambios en la forma en que son operados los sistemas de potencia, principalmente desde el punto de vista de la regulación de frecuencia. La experiencia ha demostrado que, si se incrementa la penetración de fuentes de origen eólico, los requerimientos de capacidad también deben aumentar, para mantener el balance de potencias activas y un margen de reserva operativa adecuado, de forma de sostener los niveles de seguridad y calidad del suministro. El trabajo tiene por objetivo realizar estimaciones de la reserva de potencia rotante adicional que debe disponerse en el subsistema patagónico argentino, para mitigar las fluctuaciones de potencia que pueden esperarse por la inserción de los nuevos proyectos de parques eólicos. Se consideran como base los lineamientos generales establecidos para la determinación de la reserva para la regulación primaria y secundaria de frecuencia en el Sistema Argentino de Interconexión. A partir de datos estadísticos que caracterizan la variabilidad de la carga y de la potencia eólica en la zona de influencia de los parques, se estiman los parámetros que describen la variabilidad de la carga neta del subsistema, incluyendo el efecto de la generación eólica.
Sensor Inferencial Multi-modelo aplicado a un proceso simulado para la producción continua de látex para caucho
(VI ARGENCON, 2022-09) Perdomo, Mariano; Sanseverinatti, Carlos Ignacio; Clementi, Luis A.; Vega, Jorge Rubén
En los procesos industriales, los sensores inferenciales son típicamente empleados para monitorear aquellas variables de interés no medibles en línea. Cuando existen múltiples estados operativos del proceso, los sensores inferenciales multi-modelo pueden tener un desempeño más adecuado. En el caso particular de los procesos de producción continua de caucho, un sensor inferencial multi-modelo resulta ser adecuado para el monitoreo de las principales variables de calidad del látex. En el presente trabajo, se desarrolla un sensor inferencial multi-modelo para monitorear tres variables de calidad de un proceso continuo para la producción de látex para caucho. Los sub-modelos del sensor inferencial son calibrados en base a la técnica de regresión por mínimos cuadrados parciales. Se selecciona, según conocimientos a priori sobre el proceso, una variable de programación que represente adecuadamente a los distintos estados de operación del proceso. En base a dicha variable, se adopta una técnica de ponderación de las predicciones de cada sub-modelo para obtener la predicción final del sensor inferencial multi-modelo. El sensor inferencial desarrollado se testea con tres casos de estudio, y se compara su desempeño con dos sensores inferenciales clásicos. En términos generales el modelo propuesto demuestra tener un desempeño ligeramente superior en comparación con los sensores clásicos implementados.
Simulación y estudio en régimen transitorio de perturbaciones en la red eléctrica de un parque industrial
(2021) Sangoi, Emmanuel; Manassero, Ulises; Loyarte, Ariel; Vega, Jorge Rubén
Este trabajo se enmarca en un proyecto que busca definir, diseñar e implementar tecnologías de respaldo para la calidad de energía eléctrica en redes de distribución. Para ello se comenzó estudiando específicamente redes eléctricas de parques industriales, por ser este tipo de usuarios uno de los más afectados por perturbaciones en la red. En este trabajo se presentan algunos resultados de la primera etapa de este proyecto, en donde se hace foco sobre los huecos de tensión y micro cortes. Para ello se modela la red de 33 kV que abastece al parque industrial Sauce Viejo (Santa Fe, Argentina) a través de dos alimentadores radiales. El modelado de la red se realizó con el software ATP, a partir del cual se simularon fallas monofásicas autoextinguibles que dan origen a perturbaciones en la tensión de todos los usuarios. Luego se propone una metodología para identificar y caracterizar los huecos de tensión y micro cortes ocasionados por las mencionadas fallas. A través de simulaciones iterativas se generó información estadística relacionada a la incidencia de estos eventos para distintos escenarios anuales, considerando aquellos factores que impactan sobre la severidad de la perturbación. Los resultados para cada escenario se cuantificaron mediante indicadores aceptados internacionalmente como el AVSEI, el SARFI y la ubicación de la perturbación en relación a la curva de inmunidad CBEMA.

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