Gestión del Consumo Energético Para Motores de Inducción Mediante una Microrred Eléctrica

Camargo Castillo, Diego; Chocontá Rubio, María Gabriela

Gestión del Consumo Energético Para Motores de Inducción Mediante una Microrred Eléctrica

dc.contributor.advisor	Paternina Duran, José Luis
dc.contributor.author	Camargo Castillo, Diego
dc.contributor.author	Chocontá Rubio, María Gabriela
dc.contributor.corporatename	Universidad Santo Tomás	spa
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001652171
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001767647
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001767654
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0000-0001-8138-9588
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0000-0002-2728-2656
dc.date.accessioned	2023-04-25T17:43:46Z
dc.date.available	2023-04-25T17:43:46Z
dc.date.issued	2022-12-07
dc.description	Contexto Este trabajo se realiza con la finalidad de proponer un sistema de gestión energética por medio de una microrred para la disminución del consumo asociado a una carga crítica como lo puede ser un motor de inducción trifásico. Método Se implementa una metodología de caso de estudio con enfoque cuantitativo, ya que, permite el análisis del problema por medio del uso de diferentes fuentes y la aplicación de métodos matemáticos y estadísticos que posibilitan validar y comprobar los resultados obtenidos. Resultados Los resultados muestran que por medio de la aplicación de la normatividad colombiana se pueden establecer los valores límite, máximos y mínimos que se requieren para determinar los índices normalizados que permiten evaluar ciertas variables de calidad de la energía, como lo es el nivel de tensión de la microrred en cualquiera de sus escena- rios. Por ejemplo, en el modo On-Grid se altera la tensión del barraje por lo que se evalúa el sistema de acuerdo al inversor fotovoltaico y a la red eléctrica, ya que, el inversor se comporta como carga y altera la demanda, además, en este modo se pueden llegar a presentar excedentes, debido a estos, los valores índicados por el instrumento de medida pasan a ser negativos. Finalmente, es posible disminuir el consumo asociado a un motor de inducción trifásico por medio del uso de un variador de velocidad, debido a que durante el transitorio no se presenta el sobrepico existente cuando se realiza un arranque directo. Conclusiones Es posible diseñar una microrred eléctrica de acuerdo a las características de los equipos disponibles en la Uni- versidad Santo Tomás, si se utilizan aquellos que permiten el manejo de una carga crítica como un motor de inducción y que facilitan la implementación y gestión de dicha microrred. Está gestión se puede realizar por medio de un PLC S7-1200 que simplifica el manejo de equipos de maniobra y permite un mejor desarrollo y entendimiento. Por medio de la implementación de recursos energéticos distribuidos (DER), y del sistema de gestión antes mencio- nado se puede manejar el consumo de energía presente en la microrred, ya que, se toman decisiones con respecto a la generación y se despacha la energía que debe ser suministrada al motor, del cual a su vez, se disminuyen los picos de corriente de arranque por medio del uso de un variador de velocidad cuyas características de entrada y salida permiten el acople a una microrred monofásica de una carga trifásica. Palabras clave: Gestión, índices normalizados, microrred eléctrica, consumo, motor de inducción, variador de velocidad, carga crítica.	spa
dc.description.abstract	Context This thesis proposes to make an Energy Management System (EMS) for a microgrid to minimize the consumption of a critical load like a three-phase induction motor. Method It is developing a quantitative methodology because this kind of research allows the analysis of the obtained data employing numerical and statistical methods. Results The obtained results show the application of Colombian regulations in electric systems and standardized indexes proposed in scientific research papers. These indexes are used to evaluate some variables like voltage level in the different scenarios in the microgrid. For example, when the microgrid is On-grid, the voltage level changes, and the inverter act as a load when waiting to synchronize with the grid, also, there is some excess and due to these, the measurement device shows negative values. Finally, it is possible to reduce the consumption of a induction motor using a variable frequency drive, because at the moment of the transitory state there is no peak current in the starting as it happens when is use a direct starting. Conclusions It is possible to design an electric microgrid according to the characteristics of each device in Santo Tomas University if it uses those that allow a high power consumption of an induction motor and making easy the implementation and management of the microgrid. The management device is an S7-1200 PLC, due to this device is made to control industrial devices and loads. Using Distributed Energy Resources (DER) and the Energy Management System it is possible to dispatch the generated energy to the loads, also, the variable frequency drive allows using a single-phase input to couple a three- phase load due to its type of output. Keywords: Management, standardized indexes, electric microgrid, consumption, induction motor, variable fre- quency drive, critical load.	spa
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	Ingeniero Electronico	spa
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.citation	Camargo Castillo, D. y Chocontá Rubio, M. G. (2022). Gestión del Consumo Energético Para Motores de Inducción Mediante una Microrred Eléctrica. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.	spa
dc.identifier.instname	instname:Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.usta.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11634/50504
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Santo Tomás	spa
dc.publisher.branch	CRAI-USTA Bogotá	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería Electrónica	spa
dc.publisher.program	Pregrado Ingeniería Electrónica	spa
dc.relation.references	Paul Waide y Conrad U Brunner. «Energy-efficiency policy opportunities for electric motor-driven systems». En: (2011).	spa
dc.relation.references	Javier Rosero, Enrique Ciro Quispe Oqueña y Rosaura Del Pilar Castrillon Mendoza. «Tendencias en la normatividad, el desarrollo tecnológico y la aplicación de motores eléctricos de alta eficiencia». En: Prospectiva 16.1 (2018), págs. 83-90	spa
dc.relation.references	Anıébal T De Almeida, Fernando JTE Ferreira y André Quintino. «Technical and economical considera tions on super high-efficiency three-phase motors». En: 48th IEEE Industrial & Commercial Power Systems Conference. IEEE. 2012, págs. 1-13.	spa
dc.relation.references	Compensación de la Energia Reactiva BT y MT. Jul. de 2009. url: https : / / download . schneider - electric.com/files?p_enDocType=Specification+guide&p_File_Id=16912006&p_File_Name=050701_ D08.pdf&p_Reference=050701D08.	spa
dc.relation.references	Luis Alberto Zapana Mamani. «Diseño e implementación de un módulo didáctico parael arranque electrónico de motores eléctricos de inducción por controlador lógico programable (PLC)». En: (2019).	spa
dc.relation.references	Di Wu, Hongbin Wu y Hao Dong. «Influence of Induction Motor Starting on Microgrid». En: 2018 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC). 2018, págs. 376-381. doi: 10.1109/ APPEEC.2018.8566305.	spa
dc.relation.references	César Augusto Durán Suárez. «Oportunidades de las empresas de servicios energéticos, en el mercado de la eficiencia energética de la industria colombiana.» Tesis de mtría. Universidad EAN, 2018.	spa
dc.relation.references	Jeannette Sánchez y col. «Eficiencia energética en América Latina y el Caribe: Avances y oportunidades». En: Reporte técnico, Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), Banco Interamericano de Desarrollo (BID), Organización Latinoamericana de Energıa (OLADE) (2017).	spa
dc.relation.references	Ministerio de Minas y Energía. «Ley 697 de 2001». En: Registro Distrital 44573 (2001)	spa
dc.relation.references	Ministerio de Minas y Energía. «Decreto 3683 de 2003». En: (2003).	spa
dc.relation.references	G Arce. «Plan de acción indicativo de eficiencia energética 2017-2022». En: Una Realidad y Oportunidad para Colombia. Ministerio de Minas y Energıéa. Unidad de Planeación Minero Energética UPME (2017).	spa
dc.relation.references	«IEEE Recommended Practice for the Planning and Design of the Microgrid». En: IEEE Std 2030.9-2019 (2019), págs. 1-46. doi: 10.1109/IEEESTD.2019.8746836.	spa
dc.relation.references	Alexis Ivan Chaparro Vargas, Juan David Liscano Segura y col. «Diseño e Implementación de una Microrred en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas Sede de Ingenierıéa». En: (2017).	spa
dc.relation.references	Milad Falahi, Karen L. Butler-Purry y Mehrdad Ehsani. «Induction Motor Starting in Islanded Microgrids». En: IEEE Transactions on Smart Grid 4.3 (2013), págs. 1323-1331. doi: 10.1109/TSG.2013.2271261.	spa
dc.relation.references	Enrique Kremers y col. «A complex systems modelling approach for decentralised simulation of electrical microgrids». En: 2010 15th IEEE International Conference on Engineering of Complex Computer Systems. IEEE. 2010, págs. 302-311.	spa
dc.relation.references	O Agudelo y L Arango. «Evolución de la confiabilidad y la eficiencia en el sector eléctrico Colombiano». En: Ventana Informáfica 24 (2011), págs. 115-133.	spa
dc.relation.references	Unidad de Planeación Minero Energética (UPME). «Ley 1715 de 2014». En: (2014).	spa
dc.relation.references	Ministerio de Minas y Energía. «Decreto 2145 de 2014». En: (2015)	spa
dc.relation.references	Unidad de Planeación Minero Energética (UPME). «Resolución 045 de 2016». En: (2015).	spa
dc.relation.references	Unidad de Planeación Minero Energética (UPME). «Resolución 000196 de 2020». En: (2020).	spa
dc.relation.references	Congreso de la República de Colombia. «Ley 2099 de 2021». En: (2021).	spa
dc.relation.references	Unidad de Planeación Minero Energética. UPME. Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, RETIE. ADOPTADO MEDIANTE RESOLUCIÓN 180398 DEL 7 DE ABRIL DE 2004 Y MODIFICADO PARCIA LEMTE CON LA RESOLUCIÓN 180498 DEL 29 DE ABRIL DE 2005 Y LA RESOLUCIÓN 181419 DEL 1 DE NOVIEMBRE DE 2005. Bogotá : UPME, 2005.	spa
dc.relation.references	Instituto Colombiano de Normas Técnicas. Norma Técnica Colombiana NTC 2050: Código Eléctrico Colom biano. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación. CONTEC, 1998	spa
dc.relation.references	G Luna y D González. «Evaluación del impacto de la generación distribuida en redes de distribución basado en la normatividad colombiana y estándares IEEE». En: Caso de estudio: Modelo de pruebas IEEE 34 (2013).	spa
dc.relation.references	Instituto Colombiano de Normas Técnicas. Norma Técnica Colombiana NTC 1340: Electrotecnia: tensiones nominales en sistemas de energia electrica a 60hz en redes de servicio publico. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación. ICONTEC, 2004	spa
dc.relation.references	Francisco A Candelas-Herıéas y Alberto Seva Follana. «Montaje eléctrico de baja tensión». En: Electrotecnia y Electrónica (2011).	spa
dc.relation.references	Carlos Zapata. «Confiabilidad de sistemas eléctricos de potencia». En: Pereira: Universidad Tecnológica de Pereira (2011), pág. 85	spa
dc.relation.references	Olabambo Oluwasuji y col. «Algorithms for fair load shedding in developing countries». En: (2018).	spa
dc.relation.references	Luka Strezoski y col. «Integration of Utility Distributed Energy Resource Management System and Aggrega tors for Evolving Distribution System Operators». En: Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 10.2 (2022), págs. 277-285. doi: 10.35833/MPCE.2021.000667	spa
dc.relation.references	Trevor M. Letcher y Vasilis M. Fthenakis. A Comprehensive Guide to Solar Energy Systems. Academic Press, 2018.	spa
dc.relation.references	Mustafa E Amiryar y Keith R Pullen. «A review of flywheel energy storage system technologies and their applications». En: Applied Sciences 7.3 (2017), pág. 286	spa
dc.relation.references	Jaume Martıénez Bertran. «Métodos de estimación del estado de carga de baterıéas electroquıémicas». B.S. thesis. Universitat Politècnica de Catalunya, 2017.	spa
dc.relation.references	R Álvaro y J Menéndez. «Casos de Microrredes». En: Orkestra: Paıés Vasco, Spain 73 (2020).	spa
dc.relation.references	Microgrids. Mayo de 2011. url: https://www.c2es.org/content/microgrids/.	spa
dc.relation.references	Suramericana de Seguros. Motores eléctricos. 2002.	spa
dc.relation.references	Alberto Luis Farina. «Motores eléctricos trifásicos: usos, componentes y funcionamiento». En: Ingenierıéa Eléctrica 68 (2018).	spa
dc.relation.references	Carla Elizabeth Revelo Flores. «Implementación de un sistema de adquisición de datos para el análisis del comportamiento de parámetros eléctricos en el arranque de un motor trifásico». Tesis de mtría. 2017.	spa
dc.relation.references	Darwin Abraham López Ati. «Distorsión armónica producida por variadores de frecuencia para mejorar el desempeño de motores eléctricos trifásicos en el Laboratorio de Automatización Industrial de la Facultad de Ingenierıéa Civil y Mecánica». Tesis de mtría. Universidad Técnica de Ambato., 2014.	spa
dc.relation.references	Viviana Elizabeth Jiménez Chaves. «El estudio de caso y su implementación en la investigación». En: Revista internacional de investigación en ciencias sociales 8.1 (2012), págs. 141-150	spa
dc.relation.references	internacional de investigación en ciencias sociales 8.1 (2012), págs. 141-150. [40] Gloria Mousalli-Kayat. «Métodos y diseños de investigación cuantitativa». En: Revista researchgate. Obtenido de https://www. researchgate. net/publication/303895876 Metodos y Disenos de Investigacion Cuantitativa (2015).	spa
dc.relation.references	MT123000 (12V300AH). Ago. de 2022. url: https : / / energiaypotencia . com / uploads / files / FT - MT12300.pdf.	spa
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.rights.local	Abierto (Texto Completo)	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.subject.keyword	Management	spa
dc.subject.keyword	Standardized indexes	spa
dc.subject.keyword	Electric microgrid	spa
dc.subject.keyword	Consumption	spa
dc.subject.keyword	Induction motor	spa
dc.subject.keyword	Variable frequency drive	spa
dc.subject.keyword	Critical load	spa
dc.subject.lemb	Ingeniería Electrónica	spa
dc.subject.lemb	Consumo-Energía	spa
dc.subject.lemb	Método de Estudio	spa
dc.subject.lemb	Estudio-Cuantitativo	spa
dc.subject.proposal	Gestión	spa
dc.subject.proposal	Índices normalizados	spa
dc.subject.proposal	Microrred eléctrica	spa
dc.subject.proposal	Consumo	spa
dc.subject.proposal	Motor de inducción	spa
dc.subject.proposal	Variador de velocidad	spa
dc.subject.proposal	Carga Crítica	spa
dc.title	Gestión del Consumo Energético Para Motores de Inducción Mediante una Microrred Eléctrica	spa
dc.type	bachelor thesis
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.drive	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.local	Tesis de pregrado	spa
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion