Desempeño de la interoperabilidad, escalabilidad y seguridad en las comunicaciones de una microrred de energía eléctrica

ilustraciones, diagramas, tablas

Autores:
Vargas Diaz, Jair Hernán
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/81778
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/81778
https://repositorio.unal.edu.co/
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Electric network analyzers
Analizadores de redes de energía
Electric power systems - communication systems
Energía eléctrica – Sistemas de comunicación
Interoperabilidad
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Seguridad
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En este trabajo de investigación, se evalúa el desempeño de las comunicaciones de una microrred (MG por sus siglas en inglés) de energía eléctrica. Para esto, se analizan las tres características principales en esta comunicación que son la interoperabilidad, escalabilidad y seguridad; a partir del establecimiento de un caso de uso y sus requisitos asociados para la realización de las pruebas diseñadas. Se crearon indicadores para cada una de estas características que permitieran medir su desempeño, encontrando los elementos en donde se requiere una mayor atención para mejorar los resultados obtenidos. A partir de los productos calculados, se llega a un valor global de desempeño del 75%, que permite concluir que la MG propuesta tiene un nivel medio, fortalecido por el buen actuar de la interoperabilidad y escalabilidad, aunque con notables mejoras a nivel de seguridad informática. Asimismo, se propone utilizar la metodología planteada, con el plan de pruebas y los indicadores planteados, para que sean aplicables en las futuras microrredes eléctricas o investigaciones asociadas a este tema de investigación. (Texto tomado de la fuente)In Colombia, there is a low implementation of electric microgrids with communications systems that address emerging technologies such as IoT and cloud, closely linked to the lack of knowledge of these and their behavior within the communications infrastructure for the electricity sector. In this research work, the performance of the communications of an electric power microgrid is evaluated. For this purpose, the three main characteristics of this communication are interoperability, scalability, and security, based on the establishment of a use case and its associated requirements for the performance of the designed tests. Indicators were created for each of these characteristics to measure their performance, finding the elements where more attention is required to improve the results obtained. Based on the calculated products, an overall performance value of 75% was reached, which allows concluding that the proposed microgrid has a medium level, strengthened by the good performance of interoperability and scalability, although with notable improvements in terms of IT security. Likewise, it is proposed to use the proposed methodology, with the test plan and the raised indicators, to be applicable in future microgrids or research associated with this research topic.Universidad Nacional de Colombia, proyecto "Estrategia de transformación del sector energético colombiano en el horizonte de 2030" financiado en la convocatoria 778 de Colciencias Ecosistema Científico - Contrato FP44842-210-2018". Desde junio de 2019 hasta la fecha el proyecto generó contratos para el desarrollo de investigaciones asociadas al área de investigación de mi tesis de maestría. Adicionalmente realizó inversiones en equipos e infraestructura que aportaron al caso de uso utilizado en la investigación.Municipio de Medellín - "Extendiendo Fronteras Educativas y Formación Avanzada - SAPIENCIA". Este programa pagó la mitad de la matrícula de cada semestre, al final se deben realizar 20 horas de trabajo social en transferencia de conocimiento en el tema de la investigación.MaestríaMagíster en Ingeniería - Automatización IndustrialLa metodología que permitirá probar los objetivos propuestos en este trabajo de investigación se basa en el método científico, en donde es determinante el componente experimental, modificando variables específicas que admitan obtener resultados comparativos, y enfrentándolos con los parámetros que exigen las necesidades de comunicación de las microrredes eléctricas.Automatización Industrial de Sistemas de PotenciaÁrea Curricular de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería de Controlxvii, 164 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaMedellín - Minas - Maestría en Ingeniería - Automatización IndustrialDepartamento de Ingeniería Eléctrica y AutomáticaFacultad de MinasMedellín, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Medellín620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaElectric network analyzersAnalizadores de redes de energíaElectric power systems - communication systemsEnergía eléctrica – Sistemas de comunicaciónInteroperabilidadEscalabilidadSeguridadMicrorredes eléctricasComunicacionesTecnologías emergentesIndicadoresInteroperabilityScalabilitySecurityElectrical microgridsHardware in the Loopemerging technologiesIndicatorsDesempeño de la interoperabilidad, escalabilidad y seguridad en las comunicaciones de una microrred de energía eléctricaPerformance of interoperability, scalability and security in the communications of a microgrid of electrical energyTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMM. F. Zia, E. Elbouchikhi, y M. Benbouzid, “Microgrids energy management systems: A critical review on methods, solutions, and prospects”, Appl. Energy, vol. 222, núm. May, pp. 1033–1055, 2018, doi: 10.1016/j.apenergy.2018.04.103.E. Harmon, U. Ozgur, M. H. Cintuglu, R. De Azevedo, K. Akkaya, y O. A. Mohammed, “The Internet of Microgrids: A Cloud-Based Framework for Wide Area Networked Microgrids”, IEEE Trans. Ind. Informatics, vol. 14, núm. 3, pp. 1262–1274, 2018, doi: 10.1109/TII.2017.2785317.IEC Technical Committee 57, “IEC 61850. Communication networks and systems for power utility automation.”, 2017. [En línea]. Disponible en: https://webstore.iec.ch/publication/6028.I. ALI y S. Hussain, “Communication Design for Energy Management Automation in Microgrid”, IEEE Trans. Smart Grid, vol. 9, núm. 3, pp. 1–1, 2018, doi: 10.1109/TSG.2016.2606131L. Ding, Q. Han, X. Ge, y X. Zhang, “An Overview of Recent Advances in Event-Triggered Consensus of Multiagent Systems”, IEEE Trans. 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