Facultad Regional del Neuquén
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Item Algoritmos de Detección y Clasificación de Eventos de Calidad de Energía en el Dominio Temporal(2020-12-04) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Agnello, Ariel Edgardo; Scarone, Norberto; Liscovsky, PabloEl monitoreo de la calidad de energía presente en una red es un requerimiento importante dada la tendencia hacia múltiples generaciones que crean condiciones de operación muy dinámicas. Este trabajo presenta nuevos algoritmos en el dominio del tiempo que detectan y cuantifican los eventos que afectan la calidad de energía en una red eléctrica de acuerdo con los estándares vigentes. Los algoritmos se basan en una estructura cognitiva de la señal que brinda la exposición de manera simple y directa de la información embebida en ella. Se representa a la señal como una unión de segmentos prefijados en lugar de muestras. Se describen los algoritmos propuestos mostrando resultados sobre formas de onda reales y simuladas.Item Propuesta de electrónica de potencia para la protección y optimización del desempeño de una turbina eólica de baja potencia conectada a la red eléctrica de baja tensión(2023-12-04) Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Monte, Gustavo Eduardo; Scarone, Norberto; Agnello, Ariel Edgardo; Zappa, Andres; Amadio, Mariano; Wild Cañon, CarlosLas turbinas eólicas pequeñas “SWT, de sus siglasen inglés” han sido una opción común para la electrificación rural durante décadas recientes. Pero hace algunos años se vienen desarrollando diversas opciones de electrónica de potencia para vincular de manera adecuada estos sistemas a la red eléctrica, que más allá de los desafíos técnicos, la conclusión es la poca existencia de convertidores de potencia comerciales para energía eólica en el orden o por debajo del kW de potencia, donde la mayoría de las empresas han incursionado sus desarrollos hacia la energía solar fotovoltaica, (PV). A pesar de esto, y dado la necesidad en la Argentina de poder seguir aprovechando la energía eólica en pequeña escala, pero con vinculación a la red eléctrica, y de las diferencias conceptuales con la solar PV, este trabajo, a través de lo hecho en el programa SWTOMP entre UTN FRN, INTI, CIEMAT, y otras instituciones, propone una alternativa de electrónica de potencia, del tipo chopper, (de código abierto o uso libre). Adecuando estos convertidores a la eólica de baja potencia (menor a algunos kW), y en principal para ello desarrollando un novedoso y simple control, que proteja, debido a las rápidas variaciones del recurso eólico, tanto al sistema mecánico por sobre velocidades de giro como al inversor de sobretensiones. Por otra parte, ubique al aerogenerador en un estado general cercano al óptimo según sus especificaciones. Por lo tanto, se muestra el desarrollo tecnológico y los auspiciosos primeros resultados, por medio de las medidas tomadas en el laboratorio de evaluación de aerogeneradores que posee el INTI en CutralCó-Neuquén, Patagonia Argentina, sobre un aerogenerador de 1kW de la firma EOLOCAL.Item A Simple Model for Sharing Knowledge Among Heterogeneous Sensor Data(2022-10-20) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Agnello, Ariel Edgardo; Bufanio, Rubèn; Scarone, Norberto; Liscovsky, PabloThis work presents a simple model that expose the information embedded into a sensor signal allowing to share it independently of the signal nature. Today's highly interconnected world requires a representation of sensor signals that let efficient sharing of embedded information. The proposed model is a state matrix that combine two important aspects of any signal: Its value inside a range and its behavior over the time. From this state matrix is possible to obtain a self-learning model observing the state transition probabilities and the time lapse in each state to deduce signal normality- abnormality that allows to infer a better perception of reality.Item Smart sensing of systems thermal behavior using low cost infrared cameras(2019-12-09) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Solorzano, LucasDiagnosis through the analysis of thermal images is widely used and is one of the favorite tools of predictive maintenance. Due to the high cost of infrared cameras, this analysis is carried out through periodic manual inspections reusing the sensor element for several applications. The recent appearance of low-cost infrared cameras has enabled the development of static applications that observe and analyze the thermal behavior of critical systems over time. This work presents a proposal of an intelligent thermal sensor that acquires and processes low resolution images in real time with energy restrictions. The proposed thermal image processing is based on the analysis of local maxima and spatial and temporal gradients centered on these maxima. The standard IEEE 21451-001-2017 was applied used for signal processing. The image acquisition and processing are executed into a 16-bit microcontroller resulting in a compact thermal sensor with low cost and low power consumption and with the ability to understand and classify the thermal evolution of the observed system.Item Desarrollo de banco de emulación de aerogeneradores de baja potencia(2023-10-27) Zuñiga, Cristian Nicolas; Bufanio, Rubèn; Marasco, Damian; Scarone, Norberto; Monte, Gustavo Eduardo; Agnello, Ariel EdgardoLa energía eólica ha adquirido una creciente importancia en el mercado energético mundial. El hardware eléctrico/electrónico de los generadores eólicos es una parte esencial del sistema. Entre las Pruebas de Laboratorio vs Pruebas en Campo surge una brecha importante. Es necesario un equipo que permita emular las condiciones de un generador eólico real, sobre un circuito electrónico en condiciones de laboratorio.Item Propuesta y optimización para la medición y evaluación de la energía eólica de baja potencia inyectada en la red eléctrica de baja tensión.(2001-01-01) Bufanio, Rubèn3. Resumen Técnico del PID Con la intención de promover la generación de energía eléctrica a través de fuentes renovables, su autoconsumo e inyección a la red de suministro, es que se sanciona y reglamenta la ley de generación distribuida 27.424. Se estima, según diferentes elementos de análisis, como el acceder a financiamientos/créditos y los incrementos de tarifas, que más residenciales como pequeñas y medianas empresas entren al sector de los "prosumidores" es decir vuelquen sus excedentes de generación a la red eléctrica. Dado lo anterior, la reglamentación de la ley de generación distribuida indica detalles técnicos respecto a funcionalidad, y calidad de la energía deben de entregar los dispositivos conectados a la red eléctrica. Más allá que existe al respecto normativa internacional y nacional, hay diferencias sustanciales de análisis de desempeño, de los equipos de generación, según el recurso renovable aplique a su tecnología de conversión. Frente a lo anterior y dado la ubicación regional patagónica de nuestra Facultad Regional del Neuquén junto a instituciones de evaluación y control como ser el INTI Neuquén (Instituto Nacional de Tecnología Industrial), como la cooperativa eléctrica de los municipios de CutralCó y PLaza Huincul, ven la necesidad de aunar esfuerzos en vista de investigar y promover un procedimiento con herramientas de evaluación, de la generación eólica de baja potencia a ser inyectada a la red eléctrica. Por lo tanto la tarea en este proyecto se resume en las siguientes actividades: ? Realizar una encuesta detallada de los fabricantes de aerogeneradores nacionales con posibilidad de conexión a la red eléctrica, enfatizando consultas sobre estudio de desempeño preliminar respecto de la calidad de energía inyectada y los pormenores encontradas respecto a la interconexión y producción del sistema en este nuevo escenario. Se debe tener en cuenta que hace muy poco tiempo estos equipos trabajaban en forma aislada y las condiciones cambian diametralmente en este nuevo concepto de trabajo en vínculo con la red eléctrica. ? Realizar un estudio del alcance de la normativa IEC-61400-21 que guía y recomienda los diferentes pasos y alcances para la evaluación de la calidad de la energía eléctrica inyectada por los aerogeneradores, y su vinculación con otras normativas que se referencian en la misma y la relación con la IEC-61400-2 que versa sobre el diseño y seguridad de los aerogeneradores de baja potencia. A demás de su relación con lo indicado en la reglamentación de la ley de generación distribuida ? Proponer una metodología y sistema de medición "de campo" según recomienda la normativa IEC-61400-21. Para esto se cuenta con el laboratorio de evaluación de aerogeneradores del INTI (único de su característica en el país) y el laboratorio de electrónica de la Facultad Regional del Neuquén que llevara adelante el sistema y prototipo experimental para dar cumplimiento a los alcances de medición en campo indicados por la normativa. ? Estudiar ,proponer y desarrollar el prototipo experimental de medición y registro de datos en campo que recomienda la normativa, y luego hacer lo propio con el algoritmo que contemple la red ficticia para llevar a cabo por modelado y simulación el resto de las mediciones, según diferentes condiciones de recurso eólico y de la red eléctrica, que imparte también la normativa. ? Estudiar ,proponer, y desarrollar una metodología y protocolo de medición y evaluación de las variables de calidad energética en campo, y red ficticia, según dictan las normativas internacionales y nacionales, de manera sea utilizado como referencia para fabricantes, desarrolladores, evaluadores y distribuidores de la energía eléctrica como es el caso de la cooperativa eléctrica COPELCO de la región.Item Monitoreo continuo de calidad y seguridad en subestaciones transformadoras urbanas(2021-05-10) Marasco, Damian; Monte, Gustavo; Bufanio, Rubèn; Agnello, Ariel; Scarone, NorbertoDurante el periodo estival las subestacionestransformadoras urbanas (SET) trabajan en una condicióncrítica debido a factores ambientales y a la excesiva demanda. Estaexigencia sumada a los puntos calientes, los cambios dinámicosdel punto de operación, el desequilibrio entre fases y el desgastenatural provocan un agravamiento temporal del estado operativode la subestación.La convergencia tecnológica propiciada por la IoT (Internetof ings) permite, sobre todo por la reducción drástica decostos, proponer soluciones en situaciones jamás pensadas.Esta “nueva” información alimenta los procesos de toma dedecisiones empleando paradigmas de Big Data e inteligenciacomputacional.Por lo expuesto, se desarrolló e implementó un sistema demonitoreo continuo de variables de calidad eléctricas, acústicas,mecánicas y térmicas para SETs. La información obtenidapermite inferir la evolución de su estado operativo minimizandoel impacto ambiental y asegurando la calidad del suministroItem Sistema de adquisición y procesamiento de imágenes térmicas de bajo costo(2017-08-11) Monte, Gustavo; Marasco, Damian; Solorzano, Lucas; Scarone, Norberto; Bufanio, RubènEl diagnóstico mediante el análisis de imágenes térmicas es ampliamente empleado y es una de las herramientas predilectas del mantenimiento predictivo. Debido al alto costo de las cámaras infrarrojas, este análisis se efectúa mediante inspecciones manuales periódicas reutilizando el elemento sensor para diversas aplicaciones. La reciente aparición de cámaras infrarrojas de bajo costo ha posibilitado el desarrollo de aplicaciones fijas que observan y analizan el comportamiento térmico de sistemas críticos a lo largo del tiempo. Este trabajo presenta una propuesta de sensor térmico inteligente que adquiere y procesa la imagen de baja resolución en tiempo real. El procesamiento de la imagen térmica propuesto se basa en el análisis de máximos locales y los gradientes espaciales y temporales centrados en estos máximos. La adquisición y el procesamiento de la imagen se realiza en un microcontrolador de 16 bits resultando un sensor térmico compacto, de bajo costo y con la capacidad de entender y clasificar la evolución térmica del sistema observado.Item Monitoreo continuo de variables de calidad y seguridad en subestaciones transformadoras urbanas(2020-08-20) Marasco, Damian; Monte, Gustavo; Bufanio, Rubèn; Agnello, Ariel; Scarone, Norberto; Solorzano, Lucas; Vallejos, Javier; Liscovsky, PabloDebido a las grandes demandas que se generan durante el periodo estival, las subestaciones urbanas trabajan en un punto crítico que depende de la temperatura ambiente, del desequilibrio de las fases, de los puntos calientes y del desgaste natural, características que se agravan con el paso del tiempo. Este trabajo presenta el desarrollo del sistema de monitoreo continuo de variables de calidad eléctricas, acústicas, mecánicas y térmicas para subestaciones transformadoras urbanas. La información obtenida permite inferir la evolución de su estado operativo minimizando el impacto ambiental y asegurando la calidad del suministroItem Monitoreo continuo de calidad y seguridad en subestaciones transformadoras urbanas(2021-04-08) Marasco, Damian; Monte, Gustavo; Bufanio, Rubèn; Agnello, Ariel; Scarone, NorbertoDurante el periodo estival las subestaciones transformadoras urbanas (SET) trabajan en una condición crítica debido a factores ambientales y a la excesiva demanda. Esta exigencia sumada a los puntos calientes, los cambios dinámicos del punto de operación, el desequilibrio entre fases y el desgaste natural provocan un agravamiento temporal del estado operativo de la subestación.La convergencia tecnológica propiciada por la IoT (Internet of ings) permite, sobre todo por la reducción drástica de costos, proponer soluciones en situaciones jamás pensadas. Esta “nueva” información alimenta los procesos de toma de decisiones empleando paradigmas de Big Data e inteligencia computacional. Por lo expuesto, se desarrolló e implementó un sistema de monitoreo continuo de variables de calidad eléctricas, acústicas, mecánicas y térmicas para SETs. La información obtenida permite inferir la evolución de su estado operativo minimizando el impacto ambiental y asegurando la calidad del suministro.