Proyectos finales de Ing. Eléctrica le apuestan a la automatización informática

Durante la jornada de sustentación, estudiantes de octavo semestre presentaron diez proyectos finales basados en la automatización informática para promover solución a problemas planteados en la cotidianidad.

Estudiantes durante su presentación de proyectos finales.

Por: Jordy Barrios

29 nov 2022

Estudiantes del Programa de Ingeniería Eléctrica realizaron la sustentación de sus proyectos finales de manera presencial en el salón 13G2 del Bloque G. La cita semestral para demostar parte de sus conocimientos adquiridos tuvo como protagonista la automatización de los sistemas aplicada a los servicios informáticos, acogida en la mayoría de las iniciativas evaluadas por docentes de Uninorte e expertos invitados.

La jornada fue presidida por el docente José Daniel Soto Ortiz, del Departamento de Ing. Eléctrica y Electrónica, quien al iniciar la actividad resaltó los temas esenciales que abordaron los estudiantes durante ocho semestres para plasmar un proyecto que cubre tópicos de sistemas de control, sistemas de telecomunicaciones y electrónica analógica y digital.

Los proyectos estudiantiles

Los estudiantes mediante estas iniciativas adquieren habilidades para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería en la vida cotidiana. Sus proyectos se basaron en las aplicaciones de nuevas tecnologías que satisfacen las necesidades de la industria y la sociedad, desenvolviéndose en las áreas de sistemas informáticos, automatización, y bioingeniería, basadas en circuitos electrónicos analógicos y digitales.

La sustentación inicial, a cargo de los estudiantes Simón Zuñiga Pérez y Jesús Bustillo Oyola, se basó en un diseño computacional para reducir la congestión de la red eléctrica del Atlántico, con la intención de monitorear la carga eléctrica en algunos sectores del departamento. En ese sentido, los jóvenes edificaron un sistema de red mediante Panda Power, una herramienta de código abierto fácil de usar para el modelado, análisis y optimización de sistemas de potencia con un alto grado de automatización.

Simón Zuñiga Pérez y Jesús Bustillo Oyola durante su presentación.

El objetivo principal fue crear una herramienta como alternativa para poder descongestionar y modelar los proyectos de alteración eléctrica mediante un sistema computacional que entrara en la red del departamento del Atlántico. Se logró corroborar que ante diversos casos la herramienta logra mostrar correctamente el comportamiento del sistema y modelar proyectos nuevos de generación, proponiendo alternativas óptimas. También decidimos implementar para futuros desarrollos de herramientas similares la integración de otros métodos para la descongestión”.

Jesús Bustillo Oyola, estudiante de Ingeniería Eléctrica.

El planteamiento del problema surge con la red de recursos propios del Atlántico para crear proyectos con energía renovable, por lo tanto este par de estudiantes generó una alternativa de expansión para mejorar el rendimiento del sistema, obteniendo resultado de tipo energético, donde se mejoran las condiciones de la red al reducir las capacidades de las líneas de transmisión ante la entrada en gran medida de proyectos de generación de fuentes renovables.

“Gracias a este diseño obtuvimos resultados para reducir el costo de implementación en la creación de líneas de transmisiones nuevas y disminuyeron las pérdidas económicas en el transporte de la energía. Además, nos permitió mejorar la infraestructura de la red del Atlántico y que esta pueda tener las condiciones requeridas para la conexión de este tipo de generación que contribuye a la descarbonización del sector”, agregó Zuñiga Pérez.

En segundo lugar, las estudiantes María Victoria Nájera y Paula Andrea Raveles desarrollaron una herramienta informática para la viabilidad económica de usuarios residenciales que participarán en el mercado de energía, mediante la problemática proyectada por la electrificación de nuevos usuarios creando nuevos proyectos de energías alternativas, sin tener en cuenta los tiempos de reestructuración sumado a factores, como el retorno de la inversión en la tasa interna energética de los consumidores.

María Victoria Nájera y Paula Andrea Raveles durante su sustentación.

De acuerdo con la problemática en las distintas empresas de energía, decidimos diseñar e implementar una herramienta informática que calcule la viabilidad económica de los proyectos de energía fotovoltaica y el retorno de inversión de los mismos, así como la venta de acciones de los centros de energía desde el usuario hasta la red. Para ello, utilizamos un usuario proporcionado de estrato dos para calcular la viabilidad económica de un proyecto utilizando el ahorro de la herramienta de gestión de demanda, y otro usuario de estrato cuatro con problemas en su sistema fotovoltaico para calcular sus excedentes de energía”.

Paula Andrea Raveles, estudiante de Ingeniería Eléctrica.

Las estudiantes diseñaron una aplicación de fácil manejo que le permite a cada consumidor calcular el consumo de su energía reflejada en su factura, de acuerdo a las hora de servicio suministrada por la empresa. “Los usuarios podrán ingresar sus datos para identificar el valor del servicio proporcionado en relación a las horas de servicios no prestados, es decir, en cortes de energía. Para ello utilizamos pares oficiales de empresas como Air-e para permitir que la herramienta realice cálculos del fondo de inversión y la venta de excedentes de forma práctica para validar el consumo de la residencia”, evocó María Nájera.

En las conclusiones finales, las jóvenes indicaron que la herramienta logró medir de manera exitosa los dos casos planteados, dejando en evidencia suministro energético alto en relación con los cortes de energías presentados en ambas residencias, manifestando un margen negativo para ambos casos.

Por otro lado, los estudiantes Daniel Ibáñez Barrios y Fernando Martes Jiménez presentaron un diseño y construcción de un indicador de calidad de energía DES y FES para usuarios residenciales, basado en un prototipo de indicador de energía SAIDI y SAIFI para promover la utilización de dispositivos que puedan servirle un usuario domiciliario y brindarle mejor estabilidad en el servicio de energía que actualmente es prestado por empresas, debido a que este no miden cumplimiento en cada hogar específico.

Daniel Ibáñez Barrios y Fernando Martes Jiménez durante su intervención.

“El problema radica en que los últimos años en Colombia ha habido incrementos en la tarifa de energía para usuarios industriales y residenciales, es por ello que se tiene un indicador de calidad SAIDI, que mide la duración en horas de un año de todas las interrupciones que presenta un usuario en promedio. Este se organiza con la información de las empresas que tienen mayores obras de interrupción, hasta la que tiene menores. Para este indicador se planteó la meta de reducir el 8 % de estos indicadores anualmente”, indicó Martes Jiménez.

En su iniciativa, los estudiantes usaron el indicador de energía SAIDI, que mide la duración promedio de las interrupciones percibidas por un usuario conectado a un sistema de energía eléctrica en horas, pero podría también presentarse en minutos, y SAIFI un indicador para la cantidad de veces promedio que se presenta una interrupción para un usuario conectado a un sistema de energía eléctrica.

“Manejando estos indicadores, nuestro proyecto busca diseñar y construir un dispositivo que pueda medir patrones en tiempo real de suministro de energía en un circuito eléctrico, con el objetivo de señalar los indicadores de calidad energética más relevantes en el sector residencial. En ese caso, pudimos diseñar y crear un prototipo para poder monitorear estos indicadores y validar el prototipo de manera experimental junto con su función del ambiente, ante las fallas en los componentes, maniobras e indisponibilidades que afectan a los sistemas eléctricos”, explicó Ibáñez Barrios.

En ese orden de ideas, el proyecto pudo comprobar la confiabilidad del sistema eléctrico local para determinar una propuesta que pueda mejorar reducir los indicadores SAIDI y SAIFI estableciendo la confiabilidad y calidad de servicio de distribución eléctrica.