Análisis de eficiencia energética en sistemas trifásicos no lineales usando IEEE 1459-2010
La medición de eficiencia energética según la norma IEEE 1459-2010 aplicada a convertidores estáticos de potencia en sistemas trifásicos, es el eje de esta investigación. En la primera parte se sustenta la importancia de este tipo de trabajos, el estado del arte y marco teórico relacionado con la no...
- Autores:
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Rojas Cala, Rolando Ernesto
- Tipo de recurso:
- Masters Thesis
- Fecha de publicación:
- 2020
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- Universidad Santo Tomás
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- Repositorio Institucional USTA
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La medición de eficiencia energética según la norma IEEE 1459-2010 aplicada a convertidores estáticos de potencia en sistemas trifásicos, es el eje de esta investigación. En la primera parte se sustenta la importancia de este tipo de trabajos, el estado del arte y marco teórico relacionado con la norma, las teorías de medición de potencia eléctrica, los convertidores estáticos de potencia tipo puente inversor trifásico de seis pulsos y los variadores de velocidad aplicados a motores de inducción, además de la metodología de trabajo, los objetivos y la justificación del mismo. A continuación, se presenta la metodología para medir la eficiencia desarrollada en el programa Simulink de Matlab según los parámetros de la IEEE 1459-2010 aplicada a un inversor trifásico tipo puente. En la sección posterior se demuestra experimentalmente el método, aplicándolo a un variador de velocidad. Para finalizar se compara la medición de eficiencia de forma tradicional con la propuesta gracias a la norma IEEE 1459-2010. El resultado de la metodología propuesta respecto a la tradicional demostró que con la aplicación de la norma IEEE1459-2010 se puede precisar con más exactitud el valor de la eficiencia, por cuanto el estándar incluye energía ineficiente asociada a la presencia de armónicos en las señales de corriente y voltaje que son generadas por los convertidores estáticos en el proceso. |
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Colombia Normatividad eficiencia energética y uso de energías alternativas | Alianza Internacional de Desarrollo Territorial. (n.d.). Retrieved February 9, 2018, from https://aidterritorial.org/2014/06/01/colombia-normatividad-eficiencia-energetica-y-uso-de-energias-alternativas/ Czarnecki, L. S. (1987a). What is wrong with the Budeanu concept of reactive and distortion power and why it should be abandoned. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, IM-36(3), 834–837. https://doi.org/10.1109/TIM.1987.6312797 De Oro Arenas, L., e Melo, G. A., & Canesin, C. A. (2017). FPGA-based power meter implementation for three-phase three-wire and four-wire power systems, according to IEEE 1459-2010 standard. In 2017 Brazilian Power Electronics Conference (COBEP) (pp. 1–6). IEEE. https://doi.org/10.1109/COBEP.2017.8257373 Emanuel, A. E. (2004). 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En la primera parte se sustenta la importancia de este tipo de trabajos, el estado del arte y marco teórico relacionado con la norma, las teorías de medición de potencia eléctrica, los convertidores estáticos de potencia tipo puente inversor trifásico de seis pulsos y los variadores de velocidad aplicados a motores de inducción, además de la metodología de trabajo, los objetivos y la justificación del mismo. A continuación, se presenta la metodología para medir la eficiencia desarrollada en el programa Simulink de Matlab según los parámetros de la IEEE 1459-2010 aplicada a un inversor trifásico tipo puente. En la sección posterior se demuestra experimentalmente el método, aplicándolo a un variador de velocidad. Para finalizar se compara la medición de eficiencia de forma tradicional con la propuesta gracias a la norma IEEE 1459-2010. El resultado de la metodología propuesta respecto a la tradicional demostró que con la aplicación de la norma IEEE1459-2010 se puede precisar con más exactitud el valor de la eficiencia, por cuanto el estándar incluye energía ineficiente asociada a la presencia de armónicos en las señales de corriente y voltaje que son generadas por los convertidores estáticos en el proceso.The measurement of energy efficiency according to the IEEE 1459-2010 standard applied to static power converters in three-phase systems is the focus of this research. The first part supports the importance of this type of work, the state of the art and theoretical framework related to the standard, theories of electrical power measurement, three-phase three-pulse inverter bridge type static power converters and speed applied to induction motors, in addition to the work methodology, objectives and justification thereof. Next, the methodology for measuring the efficiency developed in the Matlab Simulink program is presented according to the parameters of IEEE 1459-2010 applied to a three-phase bridge type inverter. In the later section, the method is experimentally demonstrated by applying it to a variable speed drive. Finally, the efficiency measurement is compared in a traditional way with that proposed thanks to the IEEE 1459-2010 standard. The result of the proposed methodology with respect to the traditional one showed that with the application of the IEEE1459-2010 standard, the efficiency value can be more precisely specified, since the standard includes inefficient energy associated with the presence of harmonics in the signals of current and voltage that are generated by static converters in the process.Magister en Ingeniería Electrónicahttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coMaestríaapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásMaestría Ingeniería ElectrónicaFacultad de Ingeniería ElectrónicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis de eficiencia energética en sistemas trifásicos no lineales usando IEEE 1459-2010EfficiencyEnergyThree-phaseInverterSimulationEnergy efficiencySimulaciónEficiencia energéticaNormas IEEEEnergíaTrifásicoInversorEficienciaTesis de maestríainfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisCRAI-USTA BogotáAlfonso-Gil, J. C., Orts-Grau, S., Munoz-Galeano, N., Gimeno-Sales, F. J., & Segui-Chilet, S. (2013). Measurement System for a Power Quality Improvement Structure Based on IEEE Std.1459. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 62(12), 3177–3188. https://doi.org/10.1109/TIM.2013.2270901Alfonso Gil, J. C. (2010). Contribución a la mejora de los sistemas de medida basados en el IEEE Std 1459-2000. Universidad Politecnica de Valencia. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8345Barrero, J., Bautista A., Duarte C. y Ordoñez G. (2009) Medición de las magnitudes de potencia y energía eléctrica bajo las nuevas condiciones de los sistemas eléctricos. Dialnet. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/6299759.pdfBuchholz, F. (1922). Die drehstrom-scheinleistung bei ungleichmassiger belastung der drei zweigeo Title. Licht Und Kraf, 2, 9–11.Budeanu, C. I. (1927). Reactive and fictitious powerso Title. Inst. Romain de l’Energie. Bucharest,Rumania.Colombia Normatividad eficiencia energética y uso de energías alternativas | Alianza Internacional de Desarrollo Territorial. (n.d.). Retrieved February 9, 2018, from https://aidterritorial.org/2014/06/01/colombia-normatividad-eficiencia-energetica-y-uso-de-energias-alternativas/Czarnecki, L. S. (1987a). What is wrong with the Budeanu concept of reactive and distortion power and why it should be abandoned. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, IM-36(3), 834–837. https://doi.org/10.1109/TIM.1987.6312797De Oro Arenas, L., e Melo, G. A., & Canesin, C. A. (2017). FPGA-based power meter implementation for three-phase three-wire and four-wire power systems, according to IEEE 1459-2010 standard. In 2017 Brazilian Power Electronics Conference (COBEP) (pp. 1–6). IEEE. https://doi.org/10.1109/COBEP.2017.8257373Emanuel, A. E. (2004). Summary of IEEE Standard 1459: Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. IEEE Transactions on Industry Applications, 40(3), 869–876. https://doi.org/10.1109/TIA.2004.827452Emanuel, A. E., & Milanez, D. L. (2006). Clarke’s Alpha, Beta, and Zero Components: A Possible Approach for the Conceptual Design of Instrumentation Compatible With IEEE Std. 1459–2000. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 55(6), 2088–2095. https://doi.org/10.1109/TIM.2006.884125Fang Zheng Peng, & Jih-Sheng Lai. (1996). Generalized instantaneous reactive power theory for three-phase power systems. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 45(1), 293–297. https://doi.org/10.1109/19.481350Filipski, P. (1980). A New Approach to Reactive Current and Reactive Power Measurement in Nonsinusoidal Systems. 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