Estimación de modelos lineales para el control predictivo de pequeñas centrales hidroeléctricas
En este artículo se lleva a cabo el modelamiento de una Pequeña Central Hidroeléctrica (PCH), mediante la obtención de modelos lineales de predicción. El modelo matemático de la central, contempla todo su sistema hidráulico, el cual va desde el tanque de captación, pasando por el túnel para el trans...
- Autores:
-
Estrada-Viana, I. D. (Iván Darío)
Peña-Palacio, J. A. (Juan Alejandro)
Guarnizo-Lemus, C. (Cristian)
- Tipo de recurso:
- Article of journal
- Fecha de publicación:
- 2012
- Institución:
- Universidad EIA .
- Repositorio:
- Repositorio EIA .
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.eia.edu.co:11190/704
- Acceso en línea:
- https://repository.eia.edu.co/handle/11190/704
- Palabra clave:
- RSO00088
INFRAESTRUCTURA Y GESTIÓN DEL TERRITORIO
INFRAESTRUCTURE AND LAND PLANNING
HYDROELECTRIC
HIDROELÉCTRICA
MODELO LINEAL
LINEAR MODEL
PEQUEÑA CENTRAL HIDROELÉCTRICA ( PCH )
OUTPUT ERROR ( OE )
MODELO ARX
MODELO ARMAX
MODELO BOX-JENKINS
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- openAccess
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En este artículo se lleva a cabo el modelamiento de una Pequeña Central Hidroeléctrica (PCH), mediante la obtención de modelos lineales de predicción. El modelo matemático de la central, contempla todo su sistema hidráulico, el cual va desde el tanque de captación, pasando por el túnel para el transporte del recurso hídrico, las tuberías de carga, hasta llegar a las unidades de generación. Posteriormente, se procede al modelamiento del sistema, mediante la utilización de un conjunto de modelos de predicción como los modelos ARX, ARMA X, Box-Jenkins y Output Error (OE). Los resultados obtenidos por cada uno de los modelos anteriores, fueron evaluados frente al modelo dinámico no lineal que representa el comportamiento dinámico del sistema. Esta evaluación se hizo con base en el análisis del error, así como de acuerdo con el índice de desempeño de cada modelo. De esta manera, los mejores resultados fueron obtenidos por el modelo OE, ya que este muestra de una manera directa cómo el error puede afectar la salida del sistema. Finalmente, el desarrollo de este modelo puede ser utilizado en la aplicación de controladores predictivos para la distribución de carga (potencia a generar) en Pequeñas Centrales Hidroeléctricas, con base en las condiciones de disponibilidad de agua en el tanque de captación. |
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Posteriormente, se procede al modelamiento del sistema, mediante la utilización de un conjunto de modelos de predicción como los modelos ARX, ARMA X, Box-Jenkins y Output Error (OE). Los resultados obtenidos por cada uno de los modelos anteriores, fueron evaluados frente al modelo dinámico no lineal que representa el comportamiento dinámico del sistema. Esta evaluación se hizo con base en el análisis del error, así como de acuerdo con el índice de desempeño de cada modelo. De esta manera, los mejores resultados fueron obtenidos por el modelo OE, ya que este muestra de una manera directa cómo el error puede afectar la salida del sistema. Finalmente, el desarrollo de este modelo puede ser utilizado en la aplicación de controladores predictivos para la distribución de carga (potencia a generar) en Pequeñas Centrales Hidroeléctricas, con base en las condiciones de disponibilidad de agua en el tanque de captación.This paper presents the modeling of a Small Hydroelectric Plant (PCH), by obtaining linear prediction models. The mathematical model of the system, provides all your hydraulic system, which runs from the reservoir tank, through the tunnel for the transport of water resources, load lines, up to the generation units. Subsequently, the system proceeds to modeling, using a set of prediction models like ARX models, ARMA X, Box-Jenkins and Output Error (OE). The results obtained for each of the above models were evaluated versus nonlinear dynamic model that represents the dynamic behavior of the system. This evaluation was based on error analysis and according to the performance index of each model. Thus, the best results were obtained by the OE model as this shows a direct way as the error may affect the system output. Finally, the development of this model can be used in the implementation of predictive controllers for load distribution (power generation) in Small Hydroelectric Plant, based on the conditions of water availability in the reservoir tank.16 p.application/pdfspaDerechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/El autor de la obra, actuando en nombre propio, hace entrega del ejemplar respectivo y de sus anexos en formato digital o electrónico y autoriza a la ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995, y demás normas generales sobre la materia, utilice y use por cualquier medio conocido o por conocer, los derechos patrimoniales de reproducción, comunicación pública, transformación y distribución de la obra objeto del presente documento. PARÁGRAFO: La presente autorización se hace extensiva no sólo a las dependencias y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, sino también para formato virtual, electrónico, digital, y en red, internet, extranet, intranet, etc., y en general en cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARÁGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la ESCUELA DE INGENIERÍA DE ANTIOQUIA actúa como un tercero de buena fe.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercialhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2RSO00088INFRAESTRUCTURA Y GESTIÓN DEL TERRITORIOINFRAESTRUCTURE AND LAND PLANNINGHYDROELECTRICHIDROELÉCTRICAMODELO LINEALLINEAR MODELPEQUEÑA CENTRAL HIDROELÉCTRICA ( PCH )OUTPUT ERROR ( OE )MODELO ARXMODELO ARMAXMODELO BOX-JENKINSEstimación de modelos lineales para el control predictivo de pequeñas centrales hidroeléctricasEstimating linear models for predictive control of small hydroelectric plantsArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Civil, Ambiental Geológica e IndustrialEscuela de Ingeniería de Antioquia EIAMahmoud, M. Dutton K. y Denman. M. Dynamical modeling and simulation of a cascaded reservoirs hydropower plant. Science Direct. Electric power systems research 70, 2004 A, 129-139.Farkh, R. Laabidi K. y Ksouri. M. PI Stabilization for time delay system. MOSIM’10. May 10-12, 2010. Hammamet, Tunisia.Arafet, P., Chang, F., Torres M. y Domínguez H. Métodos de identificación dinámica. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Universidad de Oriente. Junio, 2008.PublicationTHUMBNAILRSO00088.pdf.jpgRSO00088.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg8280https://repository.eia.edu.co/bitstreams/af2a30fe-9995-4778-a19d-0400bbd1322e/downloaddeff3a66b0732d9d7b2a1bde579a36c4MD57ORIGINALRSO00088.pdfRSO00088.pdfapplication/pdf1236359https://repository.eia.edu.co/bitstreams/39dccf02-0806-47e8-9c48-d28a6410a0a3/download8e89de55c7e7d8f7366474664cc67f7aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81494https://repository.eia.edu.co/bitstreams/59640a50-7a45-47f2-b191-e0eeb05439a9/download66874b0b9366b748c60895d2fb6339f8MD52CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://repository.eia.edu.co/bitstreams/04588c28-70c6-4609-b189-d2b28b160da4/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD53license_textlicense_texttext/html; charset=utf-821310https://repository.eia.edu.co/bitstreams/5f978a42-db0c-445d-a3d5-c05bdd614860/download10a9da7597c333616da297895d0393ecMD54license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823253https://repository.eia.edu.co/bitstreams/ad713fd0-ec39-4f6b-8f38-7ffddaa13f20/downloadcd76e7886171c964e259dcf5e912e299MD55TEXTRSO00088.pdf.txtRSO00088.pdf.txtExtracted texttext/plain36077https://repository.eia.edu.co/bitstreams/f7685370-40c9-4d67-b367-c4c8a9e6f4ce/downloadd2c24e66100844b97bf8cde266058570MD5611190/704oai:repository.eia.edu.co:11190/7042023-07-25 17:20:41.863https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020open.accesshttps://repository.eia.edu.coRepositorio Institucional Universidad EIAbdigital@metabiblioteca.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 |