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https://hdl.handle.net/20.500.12104/81711
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Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
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dc.contributor.advisor | Barocio Espejo, Emilio | |
dc.contributor.advisor | Del Puerto Flores, Dunstano | |
dc.contributor.advisor | Zúñiga Haro, Pável | |
dc.contributor.advisor | Uribe Campos, Felipe Alejandro | |
dc.contributor.author | Saldaña González, Antonio Emmanuel | |
dc.date.accessioned | 2020-08-15T19:06:16Z | - |
dc.date.available | 2020-08-15T19:06:16Z | - |
dc.date.issued | 2018-01-12 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/81711 | - |
dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.description.abstract | Las técnicas de análisis y procesamiento de datos son partes clave para la implementación de un Sistema de Monitoreo y Control de Área Amplia (por sus siglas en inglés “WAMS”). Estas herramientas proporcionan una noción más completa sobre la evolución temporal en un sistema eléctrico de potencia. Actualmente, con la incorporación de sofisticadas unidades de medición fasorial en microredes y en redes de distribución se ha abierto la posibilidad de implementar técnicas para el monitoreo espectral de armónicos. Sin embargo, las mediciones fasoriales en un sistema son múltiescala, ruidosas, contienen datos faltantes, tendencias y valores atípicos que enmascaran la presencia de daños en el sistema y dificultan el análisis del comportamiento dinámico del sistema. Además, el monitoreo de grandes sistemas interconectados genera grandes cantidades de datos, lo que provoca la necesidad de utilizar técnicas robustas, multidimensionales y basadas en la reducción de datos. En esta tesis, se presenta una técnica llamada Descomposición Modal Dinámica (DMD) para el análisis espectral de armónicos en sistemas eléctricos de potencia. Esta técnica elimina la dependencia de modelos matemáticos y extrae la información espectral desde un conjunto de datos multidimensionales, los cuales pueden ser extraídos a partir de simulaciones (PSCAD), datos históricos, o de microsincrofasores (?????) distribuidos espacialmente en una microred. Adicionalmente DMD brinda información sobre las fuentes emisoras de armónicos, los desbalances de voltaje, los coeficientes de amortiguación y las frecuencias dominantes. Esta técnica está basada en la descomposición ortogonal propia (POD), lo cual hace que la técnica sea robusta ante el ruido blanco gaussiano y clasifica los modos de acuerdo a su energía modal. El enfoque propuesto se aplicó en señales con diversos niveles de distorsión armónica obtenidas de una microred de 13.8 kV que fue elaborada en un simulador profesional PSCAD. Se analizaron diversos casos de estudio (estacionario, transitorio y con ruido gaussiano). Los resultados obtenidos fueron validados por otras técnicas de procesamiento de datos, tales como la transformada discreta de Fourier (DFT) y el análisis de Prony. Los resultados obtenidos son muy prometedores y su estructura matemática facilita la implementación de esta técnica en tiempo-real. | |
dc.description.tableofcontents | Resumen III Abstract IV Lista de figuras V Lista de Tablas VII Lista de Acrónimos VIII Tabla de contenido X Capítulo I Introducción 1.1 Motivación....................................................................................................... 1 1.2 Declaración del Problema ............................................................................... 2 1.3 Objetivos ......................................................................................................... 3 1.4 Hipótesis .......................................................................................................... 3 1.6 Estructura de la tesis ........................................................................................ 3 1.6 Revisión del estado del arte ............................................................................. 4 1.6.1 Régimen Estacionario............................................................................. 5 1.6.2 Régimen No-Estacionario ...................................................................... 6 1.6.3 Régimen Transitorio ............................................................................... 8 1.7 Análisis de la Revisión Bibliográfica ............................................................ 17 1.8 Referencias .................................................................................................... 18 Capítulo II Representación Espectral de Múltiples-Señales con DMD 2.1 Introducción................................................................................................... 23 2.2 Conceptos Generales de la Descomposición Modal Dinámica ..................... 24 XI 2.3 Aproximación del Operador Lineal de Koopman A ..................................... 26 2.3.1 Subespacio de Krylov .......................................................................... 26 2.3.1.1 Descomposición Q-R ............................................................ 27 2.3.1.2 Mínimos Cuadrados .............................................................. 28 2.3.1.3 Mínimos Pseudoinversa ........................................................ 28 2.3.2 Matriz de Proyección Ortogonal ......................................................... 29 2.3.2.1 Descomposición Ortogonal Propia .................................... 29 2.4 Revisión de Técnicas Analizadas .................................................................. 30 2.5 Descomposición Espectral de Matriz de Proyección .................................... 31 2.5.1 Coeficientes Espectrales en DMD ...................................................... 33 2.6 Conclusiones Preliminares ............................................................................ 34 2.7 Referencias .................................................................................................... 34 Capítulo III Monitoreo Global de Fuentes Emisoras de Armónicos en una Microred 3.1 Introducción................................................................................................... 36 3.2 Revisión de Estándares .................................................................................. 37 3.2.1 Estándar IEEE 519 ............................................................................ 37 3.2.2 Estándar IEC 61000-4-7 .................................................................... 38 3.3 Transformada Discreta de Fourier ................................................................. 38 3.2.1 Definición DFT .................................................................................... 38 3.2.2 Coeficientes de Fourier ........................................................................ 39 3.2.3 Matriz Ortogonal de Transformación W .............................................. 40 3.4 Limitaciones de la DFT ................................................................................. 41 3.4.1 Efecto de Cerca de Estacas ................................................................... 42 3.4.2 Efecto de Dispersión Espectral............................................................. 42 XII 3.5 Análisis y Resultados de Simulación ............................................................ 43 3.5.1 Descripción de Microred de Prueba....................................................... 44 3.5.2 Consideraciones de Monitoreo .............................................................. 44 3.6 Identificación de Fuentes Armónicas en una Microred .................................... 45 3.6.1 Análisis Armónico Global ...................................................................... 45 3.6.2 Identificación de Fuentes Armónicas ..................................................... 46 3.6.3 Caracterización de las Fases (Mode Shape) ........................................... 47 3.7 Sobretensión por Resonancia en Microred ....................................................... 48 3.8 Conclusiones Preliminares ................................................................................ 51 3.9 Referencias ........................................................................................................ 51 Capítulo IV Identificación Global de Armónicos en Señales Transitorias 4.1 Introducción................................................................................................... 54 4.2 Análisis y Resultados de Simulación ............................................................ 55 4.2.1 Aislamiento de Microred por Falla de L-T ....................................... 55 4.2.1.1 Caso A. THDv 0%. Falla de LT Temporal ........................... 55 4.2.1.2 Caso B. THDv 3%. Falla de LT Temporal ............................ 57 4.2.1.3 Caso C. THDv 5%. Falla de LT Temporal ............................ 60 4.2.2 Reconexión de Microred con la Red Principal ................................. 62 4.2.2.1 Caso A. THDv 0%. Reconexión de Microred ...................... 62 4.2.2.2 Caso B. THDv 5%. Reconexión de Microred ....................... 64 4.2.3 Oscilación de Generadores por Falla L-T en PCC ............................ 66 4.5 Conclusiones Preliminares ............................................................................ 67 4.6 Referencias .................................................................................................... 68 XIII Capítulo V Conclusiones 5.1 Conclusiones generales ................................................................................. 69 5.2 Aportaciones .................................................................................................. 70 5.3 Trabajos futuros ............................................................................................. 70 Apéndice A Características generales de los μPMUs ........................................ 71 Apéndice B Señales Sintéticas inmersas en ruido blanco gaussiano .................. 74 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
dc.subject | Ingenieria Electrica | |
dc.title | Monitoreo de fuentes emisoras de armónicos en microredes usando la Descomposición Modal Dinámica | |
dc.type | Tesis de Maestria | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Saldaña González, Antonio Emmanuel | |
dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
dc.type.conacyt | masterThesis | - |
dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRICA | - |
dc.degree.department | CUCEI | - |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRICA | - |
Aparece en las colecciones: | CUCEI |
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