AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial

Este proyecto brindó una solución a los problemas de confiabilidad presentes en las funciones de protecciones eléctricas tradicionales. Estos se presentan debido a los continuos cambios topológicos en el sistema eléctrico de potencia, que originan fluctuaciones en las corrientes nominales y de corto...

Full description

Autores:
Molina Antequera, Luis Fernando
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/12131
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/12131
Palabra clave:
Protecciones eléctricas
Protecciones adaptativas
Dispositivos electrónicos inteligentes
Intelligent Electronic Device
Electrical protection
Adaptive protection
Rights
License
Universidad del Norte
id REPOUNORT2_4871694ed4a18e6b32fb2b23ce4625ab
oai_identifier_str oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/12131
network_acronym_str REPOUNORT2
network_name_str Repositorio Uninorte
repository_id_str
dc.title.es_ES.fl_str_mv AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
dc.title.en_US.fl_str_mv AIR: Development of an artificial intelligence-based protection relay
title AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
spellingShingle AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
Protecciones eléctricas
Protecciones adaptativas
Dispositivos electrónicos inteligentes
Intelligent Electronic Device
Electrical protection
Adaptive protection
title_short AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
title_full AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
title_fullStr AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
title_full_unstemmed AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
title_sort AIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificial
dc.creator.fl_str_mv Molina Antequera, Luis Fernando
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Restrepo Restrepo, Mauricio
Orozco Henao, Cesar Augusto
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Molina Antequera, Luis Fernando
dc.subject.es_ES.fl_str_mv Protecciones eléctricas
Protecciones adaptativas
Dispositivos electrónicos inteligentes
Intelligent Electronic Device
topic Protecciones eléctricas
Protecciones adaptativas
Dispositivos electrónicos inteligentes
Intelligent Electronic Device
Electrical protection
Adaptive protection
dc.subject.en_US.fl_str_mv Electrical protection
Adaptive protection
description Este proyecto brindó una solución a los problemas de confiabilidad presentes en las funciones de protecciones eléctricas tradicionales. Estos se presentan debido a los continuos cambios topológicos en el sistema eléctrico de potencia, que originan fluctuaciones en las corrientes nominales y de cortocircuito; por la integración de microrredes y recursos de generación distribuida en el sistema. Por esta razón, se construyó un dispositivo apoyado en herramientas de inteligencia artificial, capaz de adaptarse a estos cambios topológicos pudiendo mantener la confiabilidad del servicio de energía eléctrica. El dispositivo construido, realiza todas las tareas de un dispositivo de protección, desde la adquisición de las señales de tensión y corriente, hasta la clasificación del estado del sistema de potencia, enviando una señal de disparo a un interruptor en caso de que ocurra una falla. Este dispositivo fue diseñado y construido basado en las normativas IEEE en lo referente a transformadores de corriente, los lineamientos para la elaboración de un EACP (estudio de ajuste y coordinación de protecciones) del CNO (consejo nacional de operación), y, por último, la resolución CREG 025 / 1995, para definir un tiempo máximo de despeje de falla. Adicionalmente, se tuvieron en cuenta requisitos propuestos por el cliente, garantizando el correcto funcionamiento de este dispositivo. Finalmente, se realizaron pruebas en laboratorio, validando así que, el dispositivo implementado es capaz de adquirir las señales de tensión y corriente, procesándolas mediante una red neuronal que es capaz también, de clasificar los estados del sistema. Por último, este dispositivo es capaz de enviar una señal de disparo a un interruptor que realiza la desconexión del sistema protegido.
publishDate 2024
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2024-06-24T15:43:11Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2024-06-24T15:43:11Z
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2024-05-23
dc.type.es_ES.fl_str_mv article
dc.type.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10584/12131
url http://hdl.handle.net/10584/12131
dc.language.iso.es_ES.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.es_ES.fl_str_mv Universidad del Norte
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Universidad del Norte
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.publisher.es_ES.fl_str_mv Barranquilla, Universidad del Norte, 2024
institution Universidad del Norte
bitstream.url.fl_str_mv https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/12131/1/rel%c3%a9.png
https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/12131/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv a1d60714b095e296fb2d809e9ca98e9d
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Digital de la Universidad del Norte
repository.mail.fl_str_mv mauribe@uninorte.edu.co
_version_ 1812183126809509888
spelling Restrepo Restrepo, MauricioOrozco Henao, Cesar AugustoMolina Antequera, Luis Fernando2024-06-24T15:43:11Z2024-06-24T15:43:11Z2024-05-23http://hdl.handle.net/10584/12131Este proyecto brindó una solución a los problemas de confiabilidad presentes en las funciones de protecciones eléctricas tradicionales. Estos se presentan debido a los continuos cambios topológicos en el sistema eléctrico de potencia, que originan fluctuaciones en las corrientes nominales y de cortocircuito; por la integración de microrredes y recursos de generación distribuida en el sistema. Por esta razón, se construyó un dispositivo apoyado en herramientas de inteligencia artificial, capaz de adaptarse a estos cambios topológicos pudiendo mantener la confiabilidad del servicio de energía eléctrica. El dispositivo construido, realiza todas las tareas de un dispositivo de protección, desde la adquisición de las señales de tensión y corriente, hasta la clasificación del estado del sistema de potencia, enviando una señal de disparo a un interruptor en caso de que ocurra una falla. Este dispositivo fue diseñado y construido basado en las normativas IEEE en lo referente a transformadores de corriente, los lineamientos para la elaboración de un EACP (estudio de ajuste y coordinación de protecciones) del CNO (consejo nacional de operación), y, por último, la resolución CREG 025 / 1995, para definir un tiempo máximo de despeje de falla. Adicionalmente, se tuvieron en cuenta requisitos propuestos por el cliente, garantizando el correcto funcionamiento de este dispositivo. Finalmente, se realizaron pruebas en laboratorio, validando así que, el dispositivo implementado es capaz de adquirir las señales de tensión y corriente, procesándolas mediante una red neuronal que es capaz también, de clasificar los estados del sistema. Por último, este dispositivo es capaz de enviar una señal de disparo a un interruptor que realiza la desconexión del sistema protegido.This project provided a solution to the reliability problems present in the traditional electrical protection functions. These problems arise due to the continuous topological changes in the electrical power system, which cause fluctuations in the nominal and short-circuit currents; due to the integration of microgrids and distributed generation resources in the system. For this reason, a device supported by artificial intelligence tools was built, capable of adapting to these topological changes being able to maintain the reliability of the electric power service. The built device performs all the tasks of a protection device, from the acquisition of voltage and current signals, to the classification of the power system status, sending a trip signal to a circuit breaker in case a fault occurs. This device was designed and built based on IEEE standards regarding current transformers, the guidelines for the elaboration of an EACP (protection adjustment and coordination study) of the CNO (national operation council), and, finally, the CREG 025 / 1995 resolution, to define a maximum fault clearing time. Additionally, requirements proposed by the client were taken into account, guaranteeing the correct operation of this device. Finally, laboratory tests were performed, validating that the implemented device is capable of acquiring voltage and current signals, processing them through a neural network that is also capable of classifying the system states. Finally, this device is able to send a trigger signal to a switch that disconnects the protected system.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2024Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Protecciones eléctricasProtecciones adaptativasDispositivos electrónicos inteligentesIntelligent Electronic DeviceElectrical protectionAdaptive protectionAIR: Desarrollo de un dispositivo de protección basado en inteligencia artificialAIR: Development of an artificial intelligence-based protection relayarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501ORIGINALrelé.pngrelé.pngDispositivo construido y su funcionamiento dentro de una interfaz de usuarioimage/png691923https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/12131/1/rel%c3%a9.pnga1d60714b095e296fb2d809e9ca98e9dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/12131/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5210584/12131oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/121312024-06-24 10:43:11.892Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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