Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

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Parametric time-frequency analysis for discrimination of non-stationary signals
(2009) Avendaño Valencia, Luis David; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor)
Abstract: In this masterï¿½s thesis discrimination of non-stationary signals using time varying parametric modeling and time frequency analysis is explored. This work consists of two parts, the first, to obtain a representation for non-stationary signals by parametric modeling and parametric time-frequency representations, and the second, feature selection and extraction based on timeï¿½frequency representations and time-varying data. In this study many advantages of non-stationary signal analysis using parametric methodology will be made evident. Among them it will be found that by means of these models it is possible to determine how signalï¿½s structure changes along time and analogously, to determine how the frequency content of a signal changes. The effectiveness of this methodology depends on three main factors, first, the choice of the model structure, which in the case of TVAR modeling would be the problem to find the order of AR model, second, estimation of the model parameters and third, selection the structure of temporal change that is imposed on the dynamics of time-variant parameters. In this aspect, a revision and evaluation of different state of the art methodologies for model structure selection, estimation of TVAR parameters and temporal structures is made. It was found that the performance of parametric methodology depends directly on these three factors; however, the main influencing factor is the structure of temporal change imposed on the estimator and how it couples with the dynamics of a time-varying signal. The second addressed problem is how to use these time varying features (matricial features) to train classifiers. Features estimated with parametric models yield a complete representation of signalï¿½s dynamics at the cost of large dimensionality and redundancy. Thus, a review of feature extraction methods devised for time-varying and matricial data is carried out. Also, relevance analysis is generalized for the case of matricial data.
Diseño y montaje de un control de nivel para una envasadora de lácteos
(2004) Giraldo Betancur, Indira Marcela
En el siguiente documento se desarrolla el diseño e implementación de un control de nivel económico, para la completa automatización de envasadoras verticales, llenadoras y selladoras, encargadas de envasar productos lácteos (leche y yogur). Contando con la elección de los elementos del lazo de control, su respectivo diseño y su implementación en planta; teniendo en cuenta el manejo especial que se debe tener con los productos de consumo humano, lo que le da un carácter especial a la elección de los materiales para cada instrumento. Además se realiza una evaluación económica debida a la utilización de la envasadora automática en la planta procesadora de productos lácteos.
Detección múltiple en tiempo real para localización de una fuente acústica
(2006) Alzate Castaño, Ricardo; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor)
Se presenta la implementación de un sistema para efectuar localización pasiva bidimensional y seguimiento en tiempo real sobre una fuente acústica simple empleando la técnica de estimación de TDOA por correlacion y ﬁltro de Kalman con modelo de medición en coordenadas cartesianas haciendo uso de un arreglo lineal de 3 micrófonos como dispositivo de captura de señales. Los resultados generados maniﬁestan una fuerte dependencia del algoritmo implementado respecto a la resolución discreta del ﬁltrado espacial obteniendo estimados consistentes de localización para puntos ubicados en el interior de la región de mayor sensibilidad. La precisión de la medida se incrementa para señales de incidencia con características apreciables de aleatoriedad posterior a la acción de suavizado de un ﬁltro de Kalman / Abstract: The implementation of a real-time single acoustic source localization and tracking system is presented based on TDOA correlation estimation and Kalman ﬁltering methods for processing the data received by a 3 microphone linear array. The results derived shows a strong dependence on the spatial resolution of the system oﬀering good estimates for the points located inside of the higher resolution region. Accurate increasing is derived for signals with high randomness after smoothing with a Kalman ﬁlter.
Brain connectivity-patterns representation based on electroencephalography network analysis
(2018) Hurtado Rincón, Juana Valeria; Castellanos Domínguez, César Germán (Thesis advisor); Martínez Vargas, Juan David (Thesis advisor)
Brain connectivity has emerged as a neuronal analysis tool widely used to explore brain functions and supply relevant information in the study of the cognitive processes. However, current methodologies used to assess brain connectivity are not always exact and as a result, possible spurious connections may appear. Moreover, measuring the connection between all possible pairs of EEG-channels leads to high dimensional matrices with either redundant or irrelevant information. To avoid problems in connectivity analysis and issues of high computational cost, a selection stage of the most significant connections can be implemented. Nevertheless, there is not a standard method yet to extract connections and the definition of significant connections may vary accordingly with the object of study. Therefore, to develop an accurate methodology, information inherent to each specific problem should be included. In this work, three different tools are presented, that execute the extraction of significant connections considering the experimental scenario. The first tool, tested on a BCI dataset, finds the set of connections that best discriminate two MI classes. Consequently, a kernel-based methodology of feature selection is used to rank each connection by its contribution in the classes discrimination. Finally, the significant connections will be the smaller set that achieves the best classification accuracy. The second methodology is used in a study of the significant connectivity patterns in attention networks. To this end, the connectivity of two classes (target and non-target) in an oddball paradigm experiment is extracted. Here, the significant connections are selected as the ones that differ the most, statistically speaking, between target and non-target. Finally, in a study of the recovery of a subject with aphasia, differences in connectivity, related to improvements produced by therapy were found. In this study, connections that change through the sessions of treatment at the level of amplitude and structure were extracted. Also, a set of significant connections that changed increasingly between the sessions was selected. For all the proposed methodologies, the brain connectivity is computed over EEG signals and the extraction of the significant connections is based on information inherent to the data or the experiment. In general, the selection of connections allows the considerable reduction of connectivity characteristics, this facilitates the physiological interpretation of the experiments and can improve the performance and computational cost of the systems that use these features
Control predictivo en un sistema de tratamiento anaerobio: formulación y simulación numérica
(2015) Alzate Ibáñez, Angélica María; Olivar Tost, Gerard (Thesis advisor)
En este trabajo se presenta el estudio de un proceso de digestión anaerobia en un reactor UASB para el tratamiento de lixiviados, con el objetivo de proponer una estrategia de control predictivo basado en un modelo no lineal (NMPC) para la regulación de la concentración de sustrato orgánico a la salida del bioreactor. Inicialmente se presenta un modelo matemático para describir el comportamiento dinámico del sistema, se asume que la dinámica del proceso presenta dos etapas principales: etapa metanogénica y etapa acidogénica. El modelo involucra en sus expresiones cinéticas los efectos de la temperatura y el pH, los cuales se analizan empleando la teoría de bifurcaciones. Se hace uso de un observador no lineal para la estimación las variables no medibles en línea, como lo son las concentraciones de biomasa y las velocidades máximas de crecimiento bacteriano. La calibración y validación del modelo y el observador se realiza empleando un conjunto de datos experimentales provenientes del bioreactor; como criterio de evaluación se considera el valor del error medio relativo. Finalmente, se evalúa el desempeño de la estrategia de control mediante simulaciones numéricas. Los resultados obtenidos muestran un buen desempeño de la técnica de control propuesta, para garantizar los valores permisibles del efluente del bioreactor en relación a la normatividad de vertimientos vigente en Colombia
Criterios para la realización de una Auditoría Energética en usuarios Oficiales, Comerciales y Residenciales de Colombia
(2017) López Cardona, Juan Carlos; Carvajal Quintero, Sandra Ximena (Thesis advisor)
La tesis comienza presentando una revisión general del estado del arte de las auditorías energéticas en términos de los Sistemas de Gestión de Energía con base en lo establecido en la Norma NTC ISO 50001. Se exponen los tipos de auditoría, las características más sobresalientes, beneficios de su aplicación y desafíos en la implementación. Posteriormente se exponen algunos procesos metodológicos para la realización de auditorías energéticas según el tipo de sector en el que se aplique, con base en criterios técnicos y normativos para optimizar los resultados del estudio. Finalmente se presenta el análisis del estudio de caso el cual fue una auditoría energética llevada a cabo a una edificación donde opera una entidad del sector público; el análisis, contempla las tres etapas de desarrollo: etapa previa, de ejecución, análisis y cierre
Análisis de la viabilidad técnico - económica de la inclusión de energía renovable en una de las principales localidades de las ZNI
(2017) Grisales Lezama, Sandra; Carvajal Quintero, Sandra Ximena (Thesis advisor)
En este documento se realiza un análisis de viabilidad que inicia con la caracterización de los centros poblados de las Zonas no Interconectadas del país, realizando una diferenciación demográfica, características del sistema de generación y su proyección en el mediano plazo, de esta base se seleccionan los centros poblados que cuenten con las características aptas que permitan la implementación de un sistema de generación renovable que garantice sostenibilidad técnica y económica por lo que se realizarán los análisis y estudios de potencial energético y las condiciones de diseño y operación que garanticen la eficiencia del sistema enmarcado dentro de la regulación vigente para ZNI y la normatividad que se encuentra en proceso de reglamentación, de manera paralela se realizarán un análisis de viabilidad económica teniendo en cuenta las condiciones macroeconómicas actuales y los costos que actualmente se reconocen para la prestación del servicio y costos indicativos de la implementación de diferentes tipos de tecnología en el país
Análisis de la dinámica de los modelos neuronales de toma de decisiones
(2017) Hurtado López, Julián; Olivar Tost, Gerard (Thesis advisor)
El objetivo de este trabajo es el análisis dinámico de procesos de toma de decisiones en redes neuronales biológicas entre dos alternativas, haciendo uso de simulaciones computacionales de modelos deterministas no lineales de las redes neuronales comprometidas. Inicialmente, se propone y analiza la dinámica de una red neuronal atractora básica que da soporte a un proceso de toma de decisiones. Posteriormente, tomando como sujeto de estudio experimental el ratón macho, se utiliza esta red neuronal para proponer dos posibles circuitos sinápticos que ayuden a entender como decide bajo estimulación artificial frente a un intruso. El primero controla los comportamientos sociales entre montada/apareamiento y ataque. El segundo controla los comportamientos sociales de montada/apareamiento y ataque además de un comportamiento no social como el acicalamiento. Los resultados obtenidos en la dinámica emergente de los modelos propuestos corresponden con precisión con los comportamientos y conductas registradas bajo estimulación natural y artificial en protocolos experimentales con roedores. Finalmente, se propone un modelo para una red neuronal de toma de decisiones que despliega diferentes modos de decisión y la posibilidad de transiciones entre ellos debido a una red neuronal externa
Desarrollo de un sistema automático de medición de la masa de café en rama a través de visión de máquina
(2017) Ramos Giraldo, Paula Jimena; Prieto Ortiz, Flavio Augusto (Thesis advisor); Oliveros Tascón, Carlos Eugenio (Thesis advisor)
La estimación de producción de café en Colombia es un proceso que se realiza periódicamente para proyectar la dinámica del negocio del café, tanto a nivel Nacional como Internacional. Actualmente no se cuenta con herramientas, dispositivos o sistemas que asistan esta labor, es un proceso que se lleva a cabo de forma manual, siendo costoso y dispendioso. Como un primer acercamiento a una solución del problema anterior se propone, a través de esta tesis doctoral, desarrollar un sistema para estimar la producción de café en una rama a partir de imágenes adquiridas con sistemas monoculares en condiciones de campo. Se desarrollaron algoritmos con alta robustez a los cambios en iluminación y con un manejo adecuado del ruido en imágenes generadas por sistemas monoculares, como el presente en algunos dispositivos móviles. Este trabajo se desarrolló en cuatro etapas: (i) La primera consistió en diseñar una estrategia para adquirir imágenes en condiciones de campo, se desarrolló un aplicativo móvil para controlar la adquisición y el almacenamiento de las imágenes y realizar geolocalización de cada una de las ramas chequeadas en una parcela de café; (ii) En la segunda etapa se diseñó un algoritmo para la identiﬁcación y conteo de frutos de café por estado de desarrollo, en condiciones de campo, usando información de textura (2D) en las imágenes adquiridas; se tuvieron en cuenta técnicas de segmentación adecuadas para frutos visibles y medianamente ocluidos, reconocimiento de patrones para diferenciar los frutos de otras estructuras vegetativas presentes en las ramas, como por ejemplo hojas, ﬂores, tallo, etc.; (iii) La etapa tres consistió en diseñar un algoritmo 3D para obtener el modelo geométrico de los frutos de café en la rama, e inferir su estado de desarrollo a partir de la información geométrica y de color de cada nube de puntos generada: (iv) La última etapa consistió en probar cada uno de los algoritmos desarrollados en la segunda y tercera etapa y crear modelos de estimación de producción a nivel de rama, para cada uno de los estados de desarrollo. Se logró estimar el número de frutos en una rama de café, por medio del conteo automático generado por el sistema de visión de máquina desarrollado, con un R2 del 0,98 y un error del 17%. Se estimó también el porcentaje de maduración de la rama con un R2 del 0,94 y un error del 7%. La masa de la rama fue estimada a partir del conteo automático y se obtuvo un R2 de 0,94 con un error de estimación del 22%. Se realizaron estimaciones a nivel de árbol y parcela que muestran que es posible estimar la masa a cosechar de la parcela por medio del conteo automático a frutos de café en ramas. La información obtenida en este trabajo permitirá generar herramientas para que los caficultores utilicen un método eficiente, no destructivo y de bajo costo que proporcione información útil para planificar el trabajo agrícola y la obtención de beneficios económicos de la gestión eficiente de los recursos
Estudio de indicadores de calidad del suministro de energía eléctrica de una red de distribución a 13.2 kV
(2015) Vargas Jiménez, Daniel; Carvajal Quintero, Sandra Ximena (Thesis advisor); Ramírez Castaño, Samuel (Thesis advisor)
Este trabajo presenta, en primer lugar, definiciones y normas internacionales relacionadas con indicadores de calidad del suministro identificados en la resolución 098 de 2008. Luego se identifica los circuitos con peores índices de calidad del suministro par. En segunda instancia, se identifica los circuitos de la red de distribución, del operador del servicio de energía eléctrica CHEC, con peores índices de calidad del suministro con el fin de identificar la magnitud del problema. Finalmente, se exponen conceptos relacionados con aplicaciones de automatización como la principal solución para disminuir la ocurrencia y duración de desconexiones fortuitas la calidad y de esta manera aumentar los ingresos del Operador de Red
Diseño de un Convertidor Electrónico Orientado a Módulo Para Instalaciones Fotovoltaicas
(2017) Silva Ocampo, Alex David; Osorio Londoño, Gustavo Adolfo (Thesis advisor)
Se pretende con este trabajo diseñar y construir un convertidor electrónico orientado a módulo para instalaciones fotovoltaicas, observar su implementación en un ambiente real Industrial y obtener la máxima eficiencia posible en su desarrollo específicamente para el aprovechamiento de instalaciones fotovoltaicas
Comparación y Análisis de los métodos de localización de fallas en sistemas eléctricos de transmisión y distribución
(2017) Sánchez Correa, Santiago; Toro García, Nicolás (Thesis advisor); Garcés Gómez, Yeison Alberto (Thesis advisor)
En esta tesis se estudian los algoritmos de localización de fallas, teniendo en cuenta la configuración de las redes y los tipos de mediciones que se implementan en las subestaciones de alta tensión, también se hace énfasis en las técnicas que se usan en los Sistemas de Distribución y Sistemas de Transmisión para la localización de las fallas. En este trabajo se propone como detectar el fallo, la fase que posee y su dirección geométrica, con lo que se puede probar que los algoritmos bajo ciertas configuraciones poseen errores relevantes, en este trabajo se utilizan redes eléctricas del SIN (Sistema de Interconexión Nacional) , Posteriormente la investigación se enfoca en mostrar las comparaciones de estos métodos y su efectividad. En esta tesis se propone varios modelos de cómo se analizan las fallas, tomando como base la información del sistema, estos modelos se implementan y se probarán en Digsilent un software especializado que permite el uso de algoritmos externos para la ejecución de los casos específicos o Métodos para la localización de fallas, con este software se ejecutan algoritmos creados en Python, los cuales son compatibles con la interfaz, donde se muestra el uso de la herramienta y sus ayudas para esta investigación
Metodología para la estimación de curva de carga diaria para un circuito de media tensión (13.2 kv) a partir de técnicas inteligentes
(2017) Álvarez Barreto, Juan Carlos; Cano Plata, Eduardo Antonio (Thesis advisor)
Una curva de demanda diaria confiable contiene información valiosa para realizar distintos análisis, como por ejemplo el cálculo de pérdidas técnicas de energía a partir de flujos de potencia horarios. El propósito de este documento es el de presentar un método para la estimación de una curva de demanda confiable, que pueda ser empleado por los operadores de red para uso en el análisis de sus redes. El método consiste en varias etapas secuenciales, preproceso, limpieza, estimación y ajuste, utilizando MATLAB como herramienta informática con técnicas de minería de datos para la agrupación y depuración de datos. La curva final se ajusta contrastándola con la energía medida y finalmente suavizada para mejorar los resultados
Control and optimization strategies to maximize the energy generated by photovoltaic sources
(2017) González Montoya, Daniel; Ramos Paja, Carlos Andrés (Thesis advisor)
This thesis presents control and optimization techniques to improve the energy generated by Photovoltaic (PV) power systems. The first part of this work presents an analysis of the Perturb and Observe MPPT algorithm, providing integral procedures to design the perturbation period and amplitude size parameters. The first method presented is aimed at design the amplitude size from a maximum PV power losses restriction, while the perturbation period is designed to track a dynamic irradiance profile with the correct three-point behavior to guarantee the system stability. Subsequently, a second method to precisely design the perturbation period of a Perturb and Observe MPPT algorithm is also proposed. Such a procedure is designed to calculate the perturbation period in agreement with the settling time of the PV voltage for any condition of the damping ratio. Similarly, this thesis proposes an optimization strategy to maximize the energy generated by the PV system through a non-linear control of the DC/DC converter. Such an optimization process is carried out using the Sliding Mode Control (SMC) theory to drive the PV voltage to follow an external reference provided by an MPPT algorithm avoiding the linearization of the PV system model, which is a classical solution used in the literature, to ensure the same performance in all the PV operation range. The first control structure proposed in this thesis is aimed to design an integral procedure to ensure a stable sliding regime in all the desired operation range of the system. This design procedure exhibits advantages in comparison with existing solutions that rely in the linearization of inner current loop dynamics. The second design method provides a single solution that involves both the MPPT algorithm and DC/DC converter controller. This integral design of both control systems allows to optimize the parameters values of both controllers. The SMC-based solutions are mathematically analyzed to mitigate the perturbations caused by the irradiance changes and oscillations in the load connected to the DC/DC converter, e.g. a grid-connected inverter. Finally, this thesis also analyses the negative effects caused by the mismatching phenomena at the PV array, mainly the power drop. Hence, an optimization process for the modules connections is proposed in order to mitigate the mismatching effects. That process is based on reconfiguration algorithms that change the electrical connection between the modules to maximize the PV array power. Those techniques are compared with the classical exhaustive search approach, demonstrating the advantages of the new solution by means of circuital simulations
Dissimilarity-based multiple instance classification and dictionary learning for bioacoustic signal recognition
(2017) Ruiz Muñoz, José Francisco; Orozco Alzate, Mauricio (Thesis advisor)
In this thesis, two promising and actively researched fields from pattern recognition (PR) and digital signal processing (DSP) are studied, adapted and applied for the automated recognition of bioacoustic signals: (i) learning from weakly-labeled data, and (ii) dictionary-based decomposition. The document begins with an overview of the current methods and techniques applied for the automated recognition of bioacoustic signals, and an analysis of the impact of this technology at global and local scales. This is followed by a detailed description of my research on studying two approaches from the above-mentioned fields, multiple instance learning (MIL) and dictionary learning (DL), as solutions to particular challenges in bioacoustic data analysis. The most relevant contributions and findings of this thesis are the following ones: 1) the proposal of an unsupervised recording segmentation method of audio birdsong recordings that improves species classification with the benefit of an easier implementation since no manual handling of recordings is required; 2) the confirmation that, in the analyzed audio datasets, appropriate dissimilarity measures are those which capture most of the overall differences between bags, such as the modified Hausdorff distance and the mean minimum distance; 3) the adoption of dissimilarity adaptation techniques for the enhancement of dissimilarity-based multiple instance classification, along with the potential further enhancement of the classification performance by building dissimilarity spaces and increasing training set sizes; 4) the proposal of a framework for solving MIL problems by using the one nearest neighbor (1-NN) classifier; 5) a novel convolutive DL method for learning a representative dictionary from a collection of multiple-bird audio recordings; 6) such a DL method is successfully applied to spectrogram denoising and species classification; and, 7) an efficient online version of the DL method that outperforms other state-of-the-art batch and online methods, in both, computational cost and quality of the discovered patterns
Propiedades magnéticas y ferroeléctricas de nanocompuestos con estructura perovskita La1-xSrxMnO3 y Pb(ZrxTi1-x)O3: Simulación Monte Carlo
(2016-11) Ortiz Álvarez, Hugo Hernán; Restrepo Parra, Elisabeth (Thesis advisor)
En el presente trabajo de tesis doctoral se muestran los resultados de simulaciones computacionales, desarrolladas empleando el método de Monte Carlo junto con el algoritmo Metrópolis y el modelo de Heisenberg, con el fin de estudiar propiedades asociadas al ferromagnetismo y la ferroelectricidad en bicapas multiferroicas constituidas por materiales tipo perovskita, en subsistemas de naturaleza ferroeléctrica y ferromagnética con acople magnetoeléctrico. Para empezar, se identificó dentro de la familia de las manganitas el compuesto 〖La〗_(1-x) 〖Sr〗_x MnO3 (LSMO) como un material ferromagnético de interés,dada su alta polarización magnética, su elevada temperatura crítica, sus conocidas propiedades magnetostrictivas y un variado diagrama de fases directamente relacionado con la composición x. Así mismo, se escogió para su estudio el material Pb(〖Zr〗_x 〖Ti〗_(1-x))O3 (PZT) por sus bondades como material ferroeléctrico; esto es, su alta temperatura crítica, polarización espontánea y coeficiente piezoeléctrico. Lo anterior, teniendo en cuenta además, los reportes experimentales sobre bicapas de estos mismos compuestos, en los cuales se evidenciaba un acople magnetoeléctrico significativo entre ambos. En una segunda instancia, se determinaron valores para las constantes de intercambio magnético y de interacción entre dipolos eléctricos que reprodujeran el comportamiento de la temperatura crítica en cada bicapa para un nivel de dopaje de x=1/3 y x=0.5 para el LSMO y el PZT respectivamente. De igual forma, se estudió el efecto sobre las simulaciones, de los distintos parámetros del modelo, ajustándolos a valores para los cuales se recrearan las características magnéticas y eléctricas esenciales de los dos compuestos. Tanto en el caso de la capa FM como el de la capa ferroeléctrica (FE), se realizaron estudios de propiedades magnéticas y eléctricas en función de la temperatura, como magnetización y polarización por sitio de red, susceptibilidad magnética y eléctrica. Igualmente, se analizó el comportamiento de la capa ferromagnética (FM) al variar el campo magnético y de la capa magnética al variar el campo eléctrico, teniendo en cuenta además, el efecto de una deformación de las películas por la aplicación de un esfuerzo perpendicular a las mismas. Se analizaron ciclos de histéresis variando la temperatura y el espesor de las capas. Adicionalmente, se estudió el comportamiento de la resistividad de la capa magnética variando el campo magnético, la temperatura, la deformación y el espesor de las películas. Finalmente, se estudiaron las bicapas de los sistemas magnético y eléctrico, analizando su respuesta a variaciones en temperatura, campo eléctrico, campo magnético, deformación por presión uniaxial y espesor. Se encontró como el modelo, predice en forma apropiada, el efecto magnetoeléctrico por transferencia de carga hacia la interfase presente en bicapas de estos materiales y su correspondiente efecto magnetorresistivo. De igual forma, se determinó como este efecto magnetoeléctrico es apreciable tanto a bajas temperaturas como a temperaturas cercanas a la temperatura crítica del material magnético, abriendo la posibilidad hacia potenciales aplicaciones en dispositivos espintrónicos. Las simulaciones se llevaron a cabo empleando el lenguaje FORTRAN95. Los resultados obtenidos fueron comparados con diversos reportes de la literatura, con el fin de validar los modelos y los algoritmos propuestos
Propuesta de implementación de programas de gestión de demanda de energía eléctrica para el sector residencial en Colombia
(2013) Gómez Marín, Juan Sebastián; Carvajal Quintero, Sandra Ximena (Thesis advisor)
En este documento se analiza la implementación de Programas de Gestión de Demanda para el sector residencial en Colombia, en base a los conceptos y experiencias registradas a nivel internacional. Se analiza la estructura del mercado eléctrico colombiano y se presenta la implementación de conceptos de Gestión de Demanda. Adicionalmente, con tecnologías de medición de energía eléctrica disponibles en Colombia, se obtuvieron mediciones hora a hora del consumo de energía, que permitieron identificar tópicos en los perfiles diarios de demanda para usuarios residenciales. Finalmente se diseñó un modelo de difusión basado en Dinámica de Sistemas, para identificar escenarios que favorezcan en implementación de Programas de Gestión de Demanda, en el sector residencial Colombiano
Prototipo para el Análisis Dinámico del Sistema Leva-Péndulo con Impactos
(2015) Rivera Ocampo, Oscar Alberto; Osorio Londoño, Gustavo Adolfo (Thesis advisor)
Esta tesis comprende desde la descripción de los elementos mecánicos (en especial de la leva) y electrónicos necesarios para la constitución del prototipo para el análisis dinámico del sistema leva-péndulo con impactos, hasta la interpretación de algunos resultados obtenidos de las pruebas. Se explica el objeto del perfil de la leva y de su seguidor estilo péndulo; se establecen las características cinemáticas y cinéticas del sistema leva-seguidor como mecanismo general, y se proponen las recomendaciones para investigaciones futuras, tales como las características que se pueden cambiar en el prototipo para enriquecer el estudio de las diferentes dinámicas resultantes de la variación de los perfiles de la leva, materiales, tipos de seguidores; inclusión de otros elementos mecánicos, por ejemplo un resorte en el seguidor lo que conduciría, posiblemente, al análisis dinámico de sistemas mecánicos con control
Dinámica y optimización de los sistemas de puesta a tierra
(2015) Jiménez Lozano, Guillermo; Cano Plata, Eduardo Antonio (Thesis advisor); Estrada Estrada, Jorge Hernán (Thesis advisor)
Con la presente Tesis de Doctorado se desarrolló una metodología para el análisis de sistemas de puesta a tierra (SPT) utilizando técnicas de Optimización. El objetivo anterior se trabajó teniendo en cuenta un método de evaluación de SPT, el empleo de métodos de Optimización y su aplicación a la norma de la IEEE–80 (2013) y la realización de un experimento comparativo del método elaborado. Todo este trabajo fue posible con la elaboración de diferentes configuraciones de red caracterizadas por distintas distancias entre conductores, a través de diversas geometrías y también por varias profundidades de excavación. Además, considerando la corriente de falla que entrega la línea de transmisión que llega a la subestación para el diseño del SPT. El comportamiento en los sistemas de puesta a tierra relacionados con la dinámica ante la presencia de perturbación se pueden estudiar utilizando un enfoque de modelo de circuito propuesto por G. Kron, usando las ecuaciones de Maxwell y observando las formulaciones lagrangianas, con ellas, se resuelve la ecuación de la relación constitutiva de la Ley de Ohm en la teoría del campo electromagnético; en esta Tesis se presenta un modelo de circuito diseñado con el enfoque de Kron implementado en el Programa de Transitorios Electromagnéticos (ATP por sus siglas en inglés). El modelo es adecuado para describir con precisión el comportamiento de los SPT complejos reales relacionados el comportamiento dinámico del sistema de puesta a tierra. En esta Tesis se analizan los métodos de elementos finitos (MEF), utilizando un enfoque de circuito para la solución de la ecuación diferencial. Seguida a esta solución, se desarrolla un nuevo procedimiento para la Optimización con la idea de modificar el algoritmo propuesto en la IEEE-80 (2013). Se utiliza el programa ETAP para el trabajo con el MEF
Análisis control de tensión en una red de distribución, operando de manera aislada
(2015) Villa Giraldo, Ana María; Carvajal Quintero, Sandra Ximena (Thesis advisor)
El siguiente documento hace referencia a la Tesis de Maestría Ingeniería Eléctrica en profundización, en esté se presentará el análisis de estabilidad de tensión para una red de distribución operando en modo isla, el cual tiene como motivación: generar respaldo en la red de distribución del sistema eléctrico de potencia ante contingencias, sin alterar la calidad del servicio a los usuarios, los cuales quedan operando en modo isla; tener en cuenta las condiciones actuales de la normativa Colombiana; y las necesidades del país considerando entre ellas: confiabilidad, respaldo, sostenibilidad y zonas no interconectadas. Se involucrará la generación distribuida con diferentes niveles de penetración, para lo cual se especificarán las definiciones y clases de este tipo de generación, con el fin de determinar cuál es la opción más adecuada para la implementación en Colombia, de igual manera se realizarán simulaciones por medio del software DigSilent, lo cual permitirá definir los límites de estabilidad de tensión y las condiciones que deben existir en la red de distribución operando en modo isla, con el fin de mantener dicho estado

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