Examinando por Autor "Celeita Rodríguez, David Felipe"

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    A generalized m-bus case study to test the computational efficiency of a PMU-based 4-Wire DSSE procedure
    (Universidad de los Andes, 2019) Rodríguez Pérez, Néstor Alfonso; Oliveira de Jesus, Paulo Manuel de; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    The following document discusses the use of phasor measurement units (PMU) in state estimation, and it is focused in a distribution system using the 4-wire detailed model. Initially, the necessary concepts to the right understanding of the document will be presented, such as state estimation, which is a mathematical method used to estimate voltages and currents in a power system. In this work it will be assumed the use of PMU's to acquire measurements of voltage, current, and also grounding impedance. The document presents a generalization of a method of parameter estimation that could be use in distribution systems to identify failures in multi-grounded systems measurements. Followed by the generalization of an algorithm in the software MATLAB, which can be used to implement the parameter estimation of the system. Finally, the results will be presented and discussed. The main objective of this project is to develop a m-node study case, in order to test the algorithm developed by DeOliviera-Ramos-Celeita. Therefore, a study case based in the Kersting Nev system as developed, in order to include a growing number of nodes. Later, a generalization of the state estimation algorithm was developed, Finally, the computational efficiency and parameter estimation efficiency were tested.
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    A simulation study on locating water trees on single core XLPE underground cables using reflectometry diagnosis techniques
    (Uniandes, 2020) Reyes Martínez, Valentina; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    This project intends to exhibit the importance of preventive maintenance as it can help reduce the causes of failure on the distribution system's components, specifically on underground cables improving the system's reliability. [1] For accomplishing this goal, two wave propagation techniques: time domain reflectometry (TDR) and frequency domain reflectometry (FDR) are evaluated on its performance on locating water-trees on cable's insulation. Water treeing is a degradation of cable's insulation due to a high level of moisture that causes a line to ground fault. The project explains the wave propagation through the cable and the changes the wave has while finding defects on the insulation. It was found that both techniques could locate the water-trees on a 500m single core XLPE cable. However, the results showed that time domain reflectometry has better accuracy than frequency domain reflectometry. Also, TDR implementation has less complexity than FDR
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    Agrupación de armónicos por carga de vehículo eléctrico y su implicación en el dimensionamiento de los transformadores de distribución
    (Universidad de los Andes, 2022) Jiménez Pérez, Nicolás; Ramos López, Gustavo Andrés; Caro Ramírez, Luis Manuel; Celeita Rodríguez, David Felipe
    En la actualidad, con la contaminación ambiental en el planeta ha habido diferentes alternativas para reducir la huella de carbono entre estos están los vehículos eléctricos como una solución viable. Por otra parte, la incorporación de estos vehículos a gran escala presenta desafíos en la calidad eléctrica y en la penetración a gran escala de estas cargas no lineales debido a su distorsión armónica en la red de distribución. Por otra parte, la distorsión armónica de corriente de los vehículos eléctricos en los transformadores que generan aumentos de temperatura. Asimismo, dependiendo de su tipo de carga puede generar más o menos distorsión armónica y una disminución en la vida útil de los diferentes elementos en el sistema de distribución como el transformador. Es por ello, que en este proyecto se centra en abordar el impacto de los vehículos eléctricos como carga a nivel industrial y el dimensionamiento de los transformadores para reducir su THD, teniendo en cuenta un análisis técnico y modelación del sistema.
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    Algoritmo de localización de fallas en sistemas de distribución basado en machine learning
    (Universidad de los Andes, 2020) Gordillo Sierra, Juan David; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe; Oliveira de Jesus, Paulo Manuel de
    This work presents a fault location method in distribution systems based on neuronal networks using a phase-angle jump as the model?s single input. The IEEE 34 nodes system was used. Different fault scenarios have been considered to train ANN models including various incipient angles, fault types, fault resistance values, and various fault distances that typically affect a fault location algorithm?s accuracy. Different load conditions were not considered in this particular study. Nine different models were trained specifically with particular fault types and fault resistance values and one model was trained with all fault scenarios regardless of the latter obtaining the best performance with three different models trained specifically for locating each fault type considered.
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    Análisis armónico en microrredes
    (Universidad de los Andes, 2022) Salgado Pinzón, Isabella; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    Con el aumento del interés de la sociedad en las energías renovables, el concepto de microrred ha tomado importancia, pues permite la inclusión de estas mediante un sistema eléctrico que puede funcionar de manera independiente. Sin embargo, la incorporación de dichas energías requiere el uso de inversores, los cuales generan distorsión en las ondas de voltaje y corriente del sistema. Es importante conocer el flujo y generación de armónicos en las microrredes para saber como mitigarlos, y así evitar daños en equipos o cargas tanto de la propia microrred como de la red eléctrica principal. Debido a lo anterior, en el presente proyecto se analizará el panorama general de generación de armónicos con modelos de simulación que representan a la microrred conectada a la red eléctrica, al igual que se busca realizar un modelo de referencia de una microrred en un programa de simulación para su posterior análisis armónico. Lo anterior se hace con el fin de identificar características en la generación y flujo de armónicos cuando la microrred funciona en sus dos modos de operación: conectada a la red eléctrica y de manera aislada.
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    Análisis de armónicos en micro-redes usando conversores de cuatro hilos
    (Universidad de los Andes, 2021) Ortegon Salamanca, Julio Cesar; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    A medida que se ha incrementado el interés por las denominadas micro-redes, debido a su facilidad en la integración de energías renovables y por ser una alternativa para la integración de energía en zona aledañas donde la red eléctrica no puede llegar fácilmente. Como los esfuerzos en la investigación de micro-redes solo se han centrado en su control y optimización de recursos, en este proyecto se vuelve de interés analizar cómo estos nuevos sistemas pueden afectar a la red eléctrica, más específicamente a la calidad de la potencia. Esto último debido a que las micro-redes se componen de conversores de potencia, siendo estos una gran fuente de armónicos.
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    Análisis de criterios de selección entre tecnologías LCC y VSC para proyectos HVDC
    (Universidad de los Andes, 2022) Chaparro Gamboa, Jorge Alfredo; Ramos López, Gustavo Andrés; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    El trabajo presenta una metodología para seleccionar la tecnología de las estaciones conversoras de proyectos HVDC, basada en el planteamiento de criterios a partir de visión del desarrollo de la red eléctrica y la implementación del proceso analítico jerárquico, como método de decisión y evaluación multicriterio. Adicionalmente, presenta una revisión del estado del arte de las tecnologías LCC y VSC y la revisión de diferentes proyectos HVDC.
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    Análisis de falla y protección de sistemas de distribución basados en conversores de electrónica de potencia
    (Universidad de los Andes, 2021) Restrepo Gazabon, Rodrigo José; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    Las fuentes de energía renovable no convencional (FERNC) presentan un reto para los ingenieros de protección de los sistemas de potencia, ya que la tecnología de inversores tiene características de cortocircuito distintas a las máquinas sincrónicas convencionales. Los aportes de corriente son inferiores, y el desplazamiento angular de corriente y voltaje dependen de la estrategia de control implementada, implicando que las protecciones convencionales (ANSI 50/51, 67) no se puedan implementar de manera sencilla en un sistema con presencia de FERNC. En este caso de estudio se simuló, a partir del ejemplo 25 de ATPDraw, una planta fotovoltaica de 1 MW conectada a un sistema de 22 kV a través de un transformador Estrella-Delta 1/22 kV, al cual se le aplicaron fallas monofásicas y trifásicas en ambos niveles de tensión. Al observar el aporte de corriente del inversor, se evidenció cómo los esquemas mencionados no son adecuados para proteger sistemas conectados a través de conversores de electrónica de potencia.
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    Análisis de riesgo de fallas en cadenas de aisladores por descargas indirectas
    (Universidad de los Andes, 2022-07-05) Reyes Martínez, Valentina; Ramos López, Gustavo; 75065613; Celeita Rodríguez, David Felipe; Ríos Mesías, Mario Alberto
    El sistema eléctrico colombiano está en constante riesgo de falla por las condiciones topográficas y atmosféricas del país. Esto sumado a la escasez de rutinas de mantenimiento predictivo en las cadenas de aisladores hace que el riesgo de falla de estos equipos sea mayor. Este proyecto pretende aportar al mantenimiento predictivo de las cadenas de aisladores al proveer una herramienta capaz de estimar la probabilidad y cantidad de desgaste generado sobre estos equipos por una descarga indirecta y las condiciones de contaminación del equipo.
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    Aproximación al desarrollo de un gemelo digital de un relé universal: diseño e implementación de un gemelo híbrido de un relé de distancia MHO
    (Universidad de los Andes, 2023-01-13) Bolivar Cepeda, Juan David; Ramos López, Gustavo; 75065613; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    El proyecto se enfocó en el diseño e implementación de un gemelo digital de un DSP y de un relé de función Distancia MHO para su funcionamiento en tiempo real mediante el uso de la typhoon HIL 402. El objetivo principal del proyecto era desarrollar una herramienta que pudiera simular el comportamiento de un relé de distancia en un ambiente controlado y reproducible. Para lograr esto, se utilizó el DSP para realizar cálculos y procesamiento de señales en tiempo real, y se conectó a la typhoon HIL 402 para obtener las señales de entrada del sistema. El relé de distancia se implementó mediante algoritmos de detección de fallas y cálculo de impedancias, y se programó para realizar acciones de protección en caso de detectar una falla en el sistema.
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    Aproximación al desarrollo de un gemelo digital de un relé universal: diseño e implementación de un gemelo híbrido de un relé de sobrecorriente direccional en Raspberry Pi 4
    (Universidad de los Andes, 2023-01-13) Sequeda Villamizar, Warley; Ramos López, Gustavo; 75065613; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    En este proyecto de grado se realizó una aproximación al desarrollo e implementación de un gemelo digital de un dispositivo de protección universal de propósito general. Su objetivo es el de servir como herramienta para la validación de parametrización de funciones de protección y como herramienta de entrenamiento para ingenieros en el área de protecciones. Para esto, se propone el desarrollo de un gemelo híbrido usando un sistema closed-loop con el uso de una plataforma de simulación en tiempo real. Los pasos seguidos en este proyecto de grado consistieron en realizar un estudio del estado del arte en técnicas de validación de protecciones en dispositivos de protección. Seguido, se definió el diseño conceptual de las etapas usuales que implementan estos equipos. Finalmente, se validaron los resultados de cada una de las etapas, realizando un gemelo híbrido de un relé de línea de transmisión con función de sobrecorriente diferencial. Se usa como plataforma para el relé una Raspberry Pi 4 y la plataforma Typhoon HIL 402 como simulador en tiempo real. Se modeló un sistema de transmisión de prueba y se simuló dos tipos de falla: hacia adelante y hacia atrás. Se validaron los resultados de operación y no operación en el equipo y los cambios que ocurrieron en el sistema antes y después de su toma de decisión. El prototipo desarrollado posee las siguientes limitaciones: > Interfaz gráfica de usuario (Human Machine Interface HMI) > Algoritmos de control en el caso de que exista más de una función de protección. > Verificación del funcionamiento con un relé comercial. > Generación de archivos COMTRADE.
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    Clasificación y localización de fallas en sistemas de transmisión con IBR mediante CNN-LSTM
    (Universidad de los Andes, 2025-12-16) Barreto Parra, German Francisco; Ramos López, Gustavo; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    Los sistemas de transmisión modernos enfrentan nuevos desafíos en la protección y localización de fallas debido a la creciente penetración de recursos basados en inversores (IBR). A diferencia de la generación convencional, los IBR presentan lazos de control rápidos y mecanismos de limitación de corriente que alteran significativamente la respuesta dinámica del sistema ante fallas, reduciendo la efectividad y la confiabilidad de los esquemas de protección tradicionales basados en magnitudes fasoriales y supuestos de comportamiento estacionario. En este contexto, se propone un enfoque híbrido para la clasificación y localización de fallas en sistemas de transmisión, basado en la Transformada de Clarke y una arquitectura de aprendizaje profundo CNN--LSTM. La Transformada de Clarke se emplea para obtener una representación compacta de las señales trifásicas de tensión y corriente, mientras que la red CNN permite la extracción automática de características espaciales relevantes, y la red LSTM modela la dependencia temporal asociada a los transitorios de falla. El modelo es entrenado y evaluado utilizando datos obtenidos a partir de simulaciones detalladas del sistema, considerando distintos tipos de falla, ubicaciones a lo largo de la línea, variaciones operativas y escenarios tanto con generación convencional como con alta penetración de IBR. Los resultados obtenidos muestran un desempeño robusto del modelo propuesto en ambos escenarios, evidenciando su capacidad para capturar las dinámicas no lineales introducidas por los convertidores electrónicos de potencia y mantener una estimación precisa del tipo y la ubicación de la falla. En conjunto, el enfoque presentado se perfila como una alternativa viable y prometedora para aplicaciones avanzadas de protección y monitoreo en sistemas de potencia modernos.
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    Comparativa de desempeño armónico entre controladores MPC y PWM para IBPS Grid Forming
    (Universidad de los Andes, 2021) Salgado Gutiérrez, Iván Felipe; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    Los inconvenientes asociados con el uso de combustibles fósiles y las nuevas tecnologías disponibles han incentivado la planeación de grandes proyectos relacionados con la utilización de nuevas fuentes de energía, especialmente proyectos solares y eólicos, que necesitan una interfaz adecuada que les permita conectarse a la red eléctrica. Lo anterior, implica un cambio profundo en la red eléctrica debido a que estas fuentes están conectadas generalmente por dispositivos de electrónica de potencia, que interactúan de forma diferente a las tradicionales máquinas sincrónicas. Dentro de esta transición, en la que inevitablemente los dispositivos de electrónica de potencia irán remplazando muchas máquinas sincrónicas, se necesita comprender las ventajas y desventajas en su comportamiento armónico dependiendo de su estrategia de control empleada. En este sentido, el presente proyecto de grado se centra en validar el comportamiento armónico de las estrategias de control de inversores Grid Forming: Model Predictive Control y Pulse Width Modulation, en el marco de la verificación del cumplimiento de los requisitos recomendados en el estándar IEEE 1547.1 de la sección 4. Para esto se propone, en primer lugar, comprender en detalle los componentes requeridos para la conexión a la red eléctrica de fuentes de energía basadas en inversores. Luego, establecer las diferencias entre los esquemas de control (GFI) diseñados bajo el marco del FCS-MPC o PR-PWM. Finalmente, implementar un caso base en el que se puedan evidenciar las ventajas o desventajas del comportamiento armónico de cada uno.
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    Coordinación óptima de relés de sobrecorriente direccionales utilizando modelos detallados de 4 hilos
    (Universidad de los Andes, 2019) Archila Cruz, Oscar Fabián; Oliveira de Jesus, Paulo Manuel de; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    El presente trabajo muestra el efecto de realizar la coordinación de protecciones de relés de sobrecorriente direccionales con un modelo detallado de cuatro hilos en una red anillada. La metodología está basada en \cite{urdaneta1} la cual presenta un modelo matemático para la representación del relé, así como el planteamiento del problema de optimización utilizando programación lineal para resolver el problema de coordinación. Este documento parte de este desarrollo. En primera instancia, se plantea la pregunta de ¿cuál es la falla relevante para el problema de coordinación? A partir del anterior interrogatorio se desarrolló el problema de optimización para falla trifásica y diferentes sitios de fallas en la línea para un sistema de 3 barras, 3 líneas de transmisión y 6 relés de sobrecorriente direccionales (RSCD). Seguidamente se evaluó la efectividad de los ajustes para distintos lugares de fallas estableciendo el lugar o lugares en los cuales la función objetivo asociada al problema de optimización fuera la menor. A partir de los resultados obtenidos se estableció los parámetros que definen o alteran la falla relevante en términos del problema de coordinación. En segunda instancia, se resuelve el problema de coordinación, pero en este caso con un modelo detallado de cuatro hilos desbalanceado para falla trifásica y monofásica utilizando OpenDss. A partir de los resultados obtenidos se puede establecer las consecuencias de ubicar el RSCD en las diferentes fases de la línea. Finalmente, se realiza la coordinación para el mismo sistema, pero con variaciones en la impedancia de puesta a tierra, comparando los resultados de los ajustes de los RSCD para los diferentes casos tratados.
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    Definición de criterio general de protección que opera independientemente del grupo de conexión del transformador
    (Universidad de los Andes, 2020) Morales Santiesteban, Camilo Andrés; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    "El presente proyecto de grado busca reducir la complejidad que se tiene a la hora de implementar un sistema de protección diferencial en los sistemas de potencia a través de la creación de un criterio de protección que no dependa del cambio en el grupo vectorial del transformador de potencia que se encuentra en el interior de la zona de protección."--Tomado del Formato de Documento de Grado
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    Desarrollo de metodología para implementación y evaluación de estimador dinámico de estados
    (Universidad de los Andes, 2022-01-17) Forero Rodríguez, Jaime Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe; Ríos Mesías, Mario Alberto; 79468026; 1014193495; Ramos López, Gustavo Andrés
    El documento muestra el trabajo realizado para llegar a una metodología de implementación y evaluación de estimadores dinámicos de estados. Se muestran los trabajos realizados con proyectos donde vinculan estrategias, algoritmos y dispositivos similares a los planteados en la metodologia. Además se indica los pasos a seguir para implementar el estimador planteado
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    Design of protection schemes based on symmetrical components in the time domain
    (Universidad de los Andes, 2021) Rodríguez Carvajal, Julio Andrés; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    Symmetrical components theory, presented by Fortescue in 1918, and its analysis of the time domain presented by Lyon in 1954, have been widely used for fault analysis and power system protection algorithms. In recent times, applications in time domain have been deeply studied given their potential for getting a quicker failure detection, there are two main techniques which apply signal processing methods in the time domain: Travel-wave and incremental quantities. The theoretical background of symmetrical components to fault analysis is well recognized. This paper presents a new algorithm that allows detecting direction and gives an indication for a fault location, based on the calculation of the symmetrical components and processing them as incremental quantities, the algorithm is tested in a simulation study case and on the data provided by a relay for a real-world fault.
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    Development of methodology for programming and testing protection devices using computer models and the relay Eaton EMR-3000
    (Universidad de los Andes, 2019) Niño Ramírez, Carlos Alberto; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    "Se desarrolló una metodología para parametrizar relés de protección utilizando simulación en el dominio del tiempo, para obtener parámetros eléctricos de un escenario específico, y oscilografías que permitieran probar la programación del relé. Se utilizó el relé de motor Eaton EMR-3000 para este desarrollo." -- Tomado del Formato de Documento de Grado.
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    Diferencias entre la aplicación de onda viajera con wavelet y con differentiator-smoother
    (Universidad de los Andes, 2022) Hernández Ruiz, Johan Alexander; Ramos López, Gustavo Andrés; Celeita Rodríguez, David Felipe
    Actualmente se comercializan relés que usan la protección de onda viajera. Uno de los pasos necesarios para implementar este algoritmo es eliminar las señales en la banda de frecuencia de 60Hz y lograr detectar el tiempo en el que llega el primer frente de onda en el momento de una falla. Actualmente, los fabricantes realizan este filtrado haciendo uso de un filtro llamado Differentiator Smoother, sin embargo, en la práctica se ha podido observar que este filtro no es lo suficientemente sensible a cambios, por ejemplo, para detectar descargas parciales. En este proyecto de grado se propone cambiar este filtro por la transformada de Wavelet, con el fin de mejorar la sensibilidad y lograr detectar descargas parciales transitorias que pueden ayudar al operario, por ejemplo, a realizar mantenimientos preventivos. También, se mostrarán resultados utilizando diferentes niveles y ondas madre para distintos tipos de fallas.
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    Digital protection system implementation at Gridteractions: transmission system with IBR technology
    (Universidad de los Andes, 2024-07-02) Turizo Prieto, Sergio Ricardo; Ramos López, Gustavo; Ríos Mesías, Mario Alberto; Celeita Rodríguez, David Felipe
    This research presents a digital protection system for a transmission line based on dynamic state estimation (DSE). Most of the state estimator applications in protection and control systems are based on unrealistic synthetic data and models and on conventional estimation algorithms. The main barriers to implement state estimation in protection schemes are the lack of novel techniques, the high computational complexity and the unavailability of mathematical and physical models that reflect the real behavior of each system component. In this work, the robustness of the DSE algorithm to the inclusion of inverter-based generation (IBR) is tested and warning indicators are proposed to evaluate the vulnerability of the estimator to data errors caused by interference in the instrumentation equipment channels and delays induced by time synchronization in the measurements.