Dissertations / Theses on the topic 'Calidad de la energia electrica'

El presente trabajo está dedicado al estudio de los huecos de tensión y su impacto en la valoración de la calidad de la energía eléctrica. Dicho estudio aborda la revisión y aplicación de las metodologías existentes para la clasificación de huecos de tensión, obtenidos a partir de simulaciones y medidas en sistemas eléctricos. A partir de esto, y de los inconvenientes encontrados a la hora de clasificar algunos tipos de huecos de tensión trifásicos, se ataca el problema, inicialmente, realizando un análisis de las causas que dan lugar a las diferentes tipologías de huecos con el fin de encontrar el conjunto de las causas implicadas en generar estos tipos de huecos especiales que han presentado dificultades a la hora de clasificarlos con las metodologías existentes, como la clasificación fasorial. Una vez realizado el análisis tipológico y encontrado el conjunto de las causas mencionadas, se plantea un modo de evaluar los huecos de tensión a partir de su forma. Esta nueva manera de evaluación le asigna un número a cada forma de hueco trifásico, eliminando así las inexactitudes presentadas por la clasificación fasorial. A partir de la nueva evaluación, esta tesis se plantean unos índices de sitio de sistema, para huecos de tensión. Estos tiene en cuenta el hecho que los huecos trifásicos no descienden iguales en cada fase y, en consecuencia, que cada forma de hueco influye de manera diferente sobre los dispositivos sensibles a ellos. Esto se logra ponderando diferente a cada forma de hueco a la hora de evaluar el índice. Después de obtener los índices, y junto con otros encontrados en la literatura, se aplican a los sitemas eléctricos español y colombiano con el fin de, por una parte, obtener un orden del valor que pueden adquirir; por otro lado, de contrastarlos en cuanto a los valores obtendios como a la facilidad de implementación; y, finalmente, que ellos permitan homogenizar los sistemas eléctricos. Otro aspecto importante abordado en este trabajo, es el relacion
García Quintero, E. (2008). Valoración de la calidad de la energía eléctrica respecto a huecos de tensión: índices y niveles de calidad [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3348
Palancia

Since the last quarter of the last century, and due to the spectacular increment of the connection of electronic loads to the electric system, it has been extraordinarily increased the existence of non-sinusoidal currents with high content of harmonics. This fact, in comparison to our environment, is named "electric pollution".
The presence of these electronic loads is given in all power levels, from hundreds of VA until some MVA and, although the problem is increased with the installed power, it is not negligible the effect achieved by the accumulation of many loads of small power. Due to this fact specific power quality standards have been imposed.
The conventional filter techniques, based on passive filters installation tuned at the supposed harmonics in the plant, became inadequate due to the variability in the value and content of the same ones throughout the time.
The present PhD thesis is dedicated to the study of the current techniques for the elimination of those harmonics, and also the conventional reactive energy, by means of Active Power Filters based on the use of static power converters and specific control algorithms.
After exposing the mains theories on the instantaneous power in the electric systems, and their application to the compensation techniques of harmonic and reactive energy by means of Active Power Filters, improvements are contributed in the application of those theories consistent in the simplification of the same ones based on the exclusive consideration of the active instantaneous power, as a really physical concept and easily measurable.
In particular it is considered of special interest, for their simplicity and excellent results, the so called Simplified General Theory of the Instantaneous Power. This theory is applicable to one-phase as well as three-phase systems with or without neutral conductor.
Analogical and digital prototypes of control have been built, based on the exposed theories, with experimental results that confirm the validity of the same ones.
An industrial prototype of a Active Power Filter of 40kVA of compensation power has also been built, whose control is based in Simplified General Theory of the Instantaneous Power, and experimental results in laboratory demonstrate the excellent behaviour even with electronics loads whose Total Harmonic Distortion of current (THDi) exceeds 70%. This THDi is reduced below values of 5%.
Desde el último cuarto del pasado siglo, y debido al espectacular incremento de la conexión de cargas electrónicas al sistema eléctrico, se ha incrementado extraordinariamente la existencia de corrientes no senoidales con alto contenido de armónicos, apareciendo lo que, por similitud con el entorno medioambiental, se denomina "polución eléctrica."
La presencia de estas cargas electrónicas se da en todos los niveles de potencia, desde centenas de VA hasta algunos MVA y, aunque el problema se agrava con la potencia instalada, no es por ello despreciable el efecto provocado por la acumulación de muchas cargas de pequeña potencia, hasta tal punto que el contenido de armónicos ha debido ser regulado por normas específicas.
Las técnicas convencionales de filtrado, basadas en la instalación de filtros pasivos sintonizados con los armónicos supuestamente presentes, resultan inadecuadas debido a la variabilidad en el valor y contenido de los mismos a lo largo del tiempo.
El presente trabajo de tesis está dedicado al estudio de las técnicas actuales para la eliminación de esos armónicos, y también de la energía reactiva convencional, mediante técnicas de Filtrado Activo de Potencia (FAP), basadas en la utilización de Convertidores Estáticos de Potencia y algoritmos de control específicos.
Después de exponer las principales teorías sobre la potencia instantánea en los sistemas eléctricos, y su aplicación a las técnicas de compensación de armónicos y energía reactiva
mediante FAP, se aportan mejoras en la aplicación de esas teorías, consistentes en la simplificación de las mismas basadas en la consideración exclusiva de la potencia activa instantánea, como concepto de indudable sentido físico y fácilmente medible.
En particular se considera de especial interés, por su simplicidad y excelentes resultados, la denominada Teoría General de la Potencia Instantánea Simplificada (TGPIS), de aplicación tanto a sistemas monofásicos como a trifásicos, con o sin neutro.
Se han construido prototipos de control analógico y digital, basados en las teorías expuestas, con resultados experimentales que confirman la validez de las mismas.
También se ha construido un prototipo industrial de un FAP de 40kVA de potencia de compensación, cuyo control está basado en la TGPIS, sobre el que se han realizado ensayos de laboratorio a potencias del orden de 15kVA, con resultados que demuestran su excelente comportamiento, incluso ante cargas cuya Distorsión Armónica Total de corriente (THD) excede el 70%, que queda reducida a valores inferiores al 5%.

En esta tesis se analizan diversos aspectos para la optimización y mejora de redes de distribución de la energía eléctrica. En dicho análisis se ha tenido en cuenta el estado actual de las redes y los desafíos a los que se están enfrentando. Entre los factores que más afectan a la concepción de las nuevas redes se encuentran la calidad de la energía eléctrica (CEE) y la generación distribuida (GD). Son estos factores los que están marcando cambios significativos tanto en la forma de entender el negocio eléctrico como en los requisitos técnicos que debe cumplir la red de distribución. Es por eso que la tesis se centra en estudiar la influencia de la CEE y cómo varían los parámetros del sistema cuando se introduce en una red convencional la GD, de manera que se puedan analizar los límites que las actuales redes de distribución tienen para expandirse e integrar GD y los puntos de operación más adecuados para la misma. Esta metodología de análisis permite establecer criterios de diseño para las futuras redes de distribución y evaluar las ventajas y desventajas de las nuevas redes. La preocupación por el cambio climático está llevando a grandes cambios en el negocio de la energía eléctrica. Como objetivos generales se busca un bajo coste, una buena CEE y la eficiencia energética. Estas consignas han calado hondo en el sector y como consecuencia se están llevando a cabo varios proyectos en diferentes países que tratan de alcanzar estos objetivos. Una de las tendencias que más se está popularizando es el concepto de microrred. En esta tesis se recogen algunos de los aspectos de las microrredes, sin embargo se diferencia de este concepto puesto que no son objetivos principales la operación en isla, el almacenaje de energía o la optimización del control de la GD integrada en la red. Las microrredes pueden ser consideradas en estos aspectos rupturistas con el concepto actual.
Yebra Vega, T. (2010). Nuevos retos en el diseño de redes eléctricas de distribución. Enfoque a la carga, la red y la calidad de la energía eléctrica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8683
Palancia

[EN] This thesis will focus on the description of the formulation of the unbalance powers steady linear-phase three wire systems, given the imbalanced sinusoidal electric network flows, based on the Unified Theory of the Power (UPM, Unified Power Measurement) and the IEEE Std. 1459-2010. From these theories, a series of imbalanced parameters allow a formulation and analysis of a complex unbalance powers system, as well as the obtaining of these at any point in the network are defined, checking at all times the total apparent power to an unbalanced system (S1) expressed by Buchholz, the UPM and the IEEE Std. 1459-2010. Using the definition of the electrics instantaneous three-phase power, this thesis provides the description of a series of imbalance parameters of the loads due to resistive components (A, B) and reactive (C, D) using the positive sequence voltage and the active and reactive currents determined by characteristics of the loads and electrical networks. These parameters allow the determination of system inefficiencies due to imbalances in permanent regime, giving rise to new complex expressions of unbalance powers in the unbalanced electrical networks, as much totals (Du) due to the asymmetry of the currents (Dui) and/or voltages (Duv). Total apparent power of an unbalanced system (S1) is reformulated in order to correctly see the equivalence of the unbalanced powers of a star-delta transformation done by the Kennelly (Rosen) theorem. Starting from unbalanced load systems and balanced voltages systems, the imbalance parameters are formulated. These parameters check the Unified Theory of the Power (UPM). After, we analyze unbalanced systems in voltages and currents, and the complex unbalance powers are formulated separately when a system undergoes with both imbalance indicators. The analysis of the power flows in unbalanced networks, to obtain the nodal voltages and currents circulating into lines, is performed using the software RDAP (Radial Distribution Analysis Package) and in certain cases PsPICE, Matpower (MatLab) and PowerWorld. A series of practical cases designed for different network configurations and conditions of the supply voltage loads, which allow contribution findings of this thesis, are consistent with the UPM theory and IEE Std. 1459-2010.
[ES] La presente tesis doctoral se centra en la descripción de la formulación de las potencias de desequilibrio en régimen permanente de los sistemas trifásicos lineales a tres hilos dados los flujos de potencia desequilibrados en las redes eléctricas sinusoidales. Para ello, se basa en la Teoría Unificada de las Potencias (UPM, Unified Power Measurement) y en la IEEE Std. 1459-2010. A partir de dichas teorías, se definen una serie de parámetros de desequilibrio que permiten la formulación y el análisis de las potencias complejas de desequilibrio del sistema, así como la obtención de éstas en cualquier punto de la red, verificando en todo momento la potencia aparente total para un sistema desequilibrado (S1) expresada por Buchholz, la UPM y por la IEEE Std 1459-2010. A partir del uso de la definición de la potencia eléctrica instantánea trifásica, la tesis aporta la descripción de una serie de parámetros de desequilibrio debidos a las componentes resistivas (A, B) y reactivas (C, D) de las cargas, empleando la tensión de secuencia positiva y las intensidades activas y reactivas determinadas por las características de las cargas y de las redes eléctricas. Estos parámetros permiten la determinación de las ineficiencias del sistema debidas a los desequilibrios en régimen permanente, dando lugar a nuevas expresiones fasoriales de las potencias de desequilibrio en las redes eléctricas desequilibradas, tanto totales (Du) como las debidas a la asimetría de las intensidades (Dui), y/o de las tensiones (Duv). La potencia aparente total de un sistema desequilibrado (S1) es reformulada a fin de contemplar de forma correcta la equivalencia de las potencias de desequilibrio de una transformación estrella - triángulo efectuada mediante el teorema de Kennelly (Rosen). Partiendo de sistemas desequilibrados en cargas y equilibrados en tensiones se formulan los parámetros de desequilibrio los cuales verifican la Teoría Unificada de las Potencias (UPM), para posteriormente considerando tensiones y corrientes desbalanceadas, formular de forma separada las potencias de desequilibrio complejas que un sistema experimenta ante un desequilibrio de ambas magnitudes. El análisis de los flujos de potencia en las redes desequilibradas, para la obtención de las tensiones nodales y de las corrientes circulantes por las líneas, se realiza mediante el uso del software RDAP (Radial Distribution Analysis Package), así como en determinados casos PsPICE, Matpower (MatLab) y PowerWorld. Se presentan una serie de supuestos prácticos diseñados para las distintas configuraciones de las redes y condiciones de las tensiones de alimentación de las cargas, los cuales permiten constatar que las aportaciones de la presente tesis son acordes con la Teoría UPM y la IEEE Std. 1459-2010.
[CAT] La present tesi doctoral se centra en la descripció de la formulació de les potències de desequilibri en règim permanent dels sistemes trifàsics linials a tres fils donats els fluxos de potència desequilibrats a les xarxes elèctriques sinusoïdals. Per a això, es basa en la Teoria Unificada de les Potències (UPM, Unified Power Measurement) i en la IEEE Std. 1459-2010. A partir d'aquestes teories,es defineixen una sèrie de paràmetres de desequilibri que permeten la formulació i l'anàlisi de les potències complexes de desequilibri del sistema, així com l'obtenció d'aquestes en qualsevol punt de la xarxa, verificant a tot moment la potència aparent total per a un sistema desequilibrat (S1) expressada per Buchholz, la UPM i la IEEE Std. 1459-2010. A partir de l'ús de la definició de la potència eléctrica instània trifásica, la tesi aporta la descripció d'una sèrie de paràmetres de desequilibri deguts a les components resistives (A, B) i reactivez (C, D) de les càrregues, emprant la tensió de seqüència positiva i les intensitats actives i reactives determinades per les característiques de les càrregues i de les xarxes elèctriques. Aquests paràmetres permeten la determinació de les ineficiències del sistema degudes als desequilibris en règim permanent, donant lloc a noves expressions fasorials de les potències de desequilibri a les xarxes elèctriques desequilibrades, tant totals (Du) com les degudes a l'asimetria de les intensitats (Dui) i/o de les tensions (Duv). La potència aparent total d'un sistema desequilibrat (S1) és reformulada a fi de contemplar de forma correcta l'equivalència de les potències de desequilibri d'una transformació estrela - triangle efectuada mitjançant el teorema de Kenelly (Rosen). Partint de sistemes desequilibrats en càrregues i equilibrats en tensions es formulen els paràmetres de desequilibri els quals verifiquen la Teoria Unificada de les Potències (UPM), per posteriorment considerant tensions i corrents desbalancejades, formular de forma separada les potències de desequilibri complexes que un sistema experimenta davant d'un desequilibri de totes dues magnituds. L'anàlisi dels fluxos de potència a les xarxes desequilibrades, per a l'obtenció de les tensions nodals i dels corrents circulants per les línies, es realitza mitjançant l'ús del software RDAP (Radial Distribution Analysis Package), així com en determinats casos PsPICE, Matpower (MatLab) i PowerWorld. Es presenten una sèrie de supòsits pràctics disenyats per a les diferents configuracions de les xarxes i condicions de tensions d'alimentació de les càrregues, els quals permeten constatar que les aportacions de la present tesi són concordes amb la Teoría UPM i la IEEE Std. 1459-2010.
Blasco Espinosa, PA. (2015). FORMULACIÓN DE LA POTENCIA DE DESEQUILIBRIO. APLICACIÓN A REDES ELÉCTRICAS DESEQUILIBRADAS SINUSOIDALES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/55846
TESIS

En las páginas siguientes plantearemos las distintas interrogantes jurídicas que han surgido, especialmente producto de las crisis energética de 1998, que como toda situación compleja, pone a prueba el funcionamiento del sistema haciendo más evidentes los defectos latentes en la legislación. Por ello respecto del CDEC, se abordarán diversos temas destinados a dilucidar el fundamento de su existencia, funciones principales, conformación, sus integrantes (y la posibilidad de agregar nuevos miembros a este organismo), su naturaleza jurídica y lo acontecido al respecto, la responsabilidad de los integrantes por las decisiones tomadas en este organismo y finalmente, los efectos que produce en el CDEC el hecho de que la participación en el mercado eléctrico se encuentre en manos de pocas empresas.

El análisis de Fourier es el método fundamental para la medida de armónicos e interarmónicos en señales eléctricas y es el principio de análisis que establece la International Electrotechnical Commission para los instrumentos de medida. Con el objetivo de superar las limitaciones que lo hacen poco efectivo en determinadas condiciones se han propuesto otras técnicas de análisis como las wavelets. En esta tesis doctoral se explora esta alternativa en el campo de la calidad del suministro de energía eléctrica.Como aportación principal se presenta un nuevo método de medida de armónicos e interarmónicos basado en la Transformada Wavelet Packet compatible con el estándar de medida IEC 61000-4-7 de 2002. El método propuesto utiliza un árbol de descomposición wavelet, que en sus distintos niveles suministra la medida de armónicos e interarmónicos de la señal, así como su contenido subarmónico e información de sus variaciones en el dominio temporal.Se exponen las características principales del método en cuanto a la elección de la función wavelet madre, el banco de filtros que implementa el árbol de descomposición wavelet y el postprocesado que posibilita la compatibilidad con el estándar de medida. Se analizan las prestaciones del método en la medida de armónicos e interarmónicos, tanto en condiciones estacionarias como en el caso de pérdida de sincronía por variación de la frecuencia fundamental o variación de la ventana de muestreo de la señal, presencia de componentes no síncronas con la frecuencia de la red o presencia de componentes de amplitud variable. Por último, se expone la información que aporta el método para la estimación temporal de las componentes frecuenciales medidas.El método desarrollado junto con el método de IEC, se ha implementado sobre un equipo electrónico para adquisición y procesado de señal utilizando técnicas de instrumentación virtual. Se expone la estructura y características del hardware utilizado y del software desarrollado así como los resultados obtenidos en la medida del espectro frecuencial de señales de diferente naturaleza.Por último se resumen las conclusiones obtenidas y se proponen futuras líneas de investigación motivadas por la realización de esta tesis doctoral.
Fourier analysis is the fundamental method for the measurement of harmonics and interharmonics in electrical power systems and is the method proposed by the International Electrotechnical Commission (IEC) for standard measurement instruments. With the objective of overcoming the limitations in certain conditions, other techniques of analysis such as wavelets have been proposed. This doctoral thesis investigates alternatives in the field of the quality of the provision of electrical energy. The main contribution of this thesis is the proposal of a new method of measurement of harmonics and interharmonics based on the Wavelet Packet Transform compatible with the standard IEC 61000-4-7 of 2002. The method proposed simultaneously uses different levels of the same wavelet decomposition tree for the measurement of harmonic, interharmonic and subharmonic components in the input signal as well as their time evolution.The basic characteristics of the method in terms of the choice of the mother wavelet function, the bank of filters that implements the wavelet decomposition tree and the postprocessing to make the method compatible with the measurement standard are explained. The benefits of the method in the measurement of harmonics and interharmonics are analyzed, both in stationary conditions and in the case of loss of synchrony due to variation of the base frequency or variation of the sampling window of the signal, presence of nonsynchronous components with the frequency of the network or presence of components of variable amplitude. Finally, the information that the method provides about the temporal estimation of the measured frequencial components is described.The method developed and the IEC method have been implemented on a virtual instrument. The hardware used and the software developed are explained studying the performance of the instrument under different measurement conditions.Finally the conclusions obtained are summarized and future lines of investigation motivated by this doctoral thesis are proposed.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales)
El objetivo de esta tesis es hacer un análisis jurídico de los contratos de suministro de energía eléctrica en cuestión, tratando de abarcar a lo menos de manera somera, los principales temas que se tratan en Derecho Civil a propósito de los contratos, señalando sus particularidades como negocio regulado por el Derecho Eléctrico y asimismo, discutir la conveniencia o inconveniencia de este tipo de contratación. No se pretende un estudio exhaustivo del tema precedentemente señalado, ello escapa a las posibilidades y pretensiones de la suscrita, pues se trata de un tema complejo, agravado por la limitante de estar poco abordado por nuestra doctrina, e ir en curso un proyecto de modificaciones en su regulación. Para abordar el estudio de los contratos de suministro de energía eléctrica a clientes libres, se procederá primeramente a elaborar una definición, enunciando sus características y su naturaleza jurídica. En cuanto a esto último, la doctrina no es uniforme, pero me inclino por la posición mayoritaria que sostiene que es una especie de compraventa de cosa mueble, por las razones que expondré en el transcurso del presente trabajo. Se proseguirá de manera sistemática, distinguiendo las partes del contrato y los elementos del mismo, para luego tratar la autonomía de la voluntad en el Derecho Eléctrico. Se profundizará asimismo sobre los efectos del contrato de suministro en comento, dentro del cual se distinguen las obligaciones y derechos que se generan para cada uno de los contratantes, de los efectos respecto de terceros, no sin previamente diferenciar sus requisitos esenciales, de los que emanan de su naturaleza jurídica y los meramente accidentales. Asimismo, se analizará - en acápites separados pero consecutivos -, la procedencia de la acción resolutoria, el caso fortuito en el sector eléctrico y la eventual revisión judicial del contrato en estudio. Con relación a esto último, está la teoría de la imprevisión, doctrinariamente aplicable a los contratos de ejecución diferida y tracto sucesivo, con ciertas características que se verán en su oportunidad. En cuanto a su regulación, le es aplicable tanto la ley eléctrica propiamente tal, contenida en el D.F.L. N° 1 de 1982, del Ministerio de Minería, “Ley General de Servicios Eléctricos en materia de Energía Eléctrica”, y el D.S. N° 327 de 1997, del mismo Ministerio, que fijó su Reglamento, así como el derecho civil en su carácter de derecho común y general. Como fuentes de esta investigación, además de la legislación aplicable, la doctrina y la jurisprudencia, se acudirá a la historia fidedigna de la ley eléctrica en vigencia, en lo tocante al racionamiento eléctrico y los clientes libres, e indagar sobre su fundamento y alcance.

En la presente tesis, se describe cómo la situación actual motiva la investigación en las tecnologías de transmisión inalámbrica de energía eléctrica. Se abordan diferentes alternativas propuestas, como la inducción magnética simple, el uso de ondas electromagnéticas o la inducción magnética resonante. Se establecen los objetivos principales y secundarios de la presente tesis. Se analiza los principios básicos detrás de la transmisión inalámbrica de electricidad: electricidad, magnetismo, inducción electromagnética, resonancia eléctrica, entre otros. Se describe el circuito que se va a utilizar para el prototipo. En el caso del transmisor, se analiza cada módulo de este: fuentes de corriente, inversor, circuito resonante, antena transmisora. En el caso de receptor, se analizan sus módulos: antena receptora, rectificador y regulador de voltaje. Se exhibe las diferentes pruebas hechas al prototipo, con gráficos de los datos obtenidos y un análisis de estos. Se hace análisis de la potencia transmitida en variaciones de distancia y voltaje de fuente y se analiza la eficiencia de transmisión.
In this thesis, it is described the current situation and how it motivates research in wireless power transfer technologies. Different proposed alternatives are discussed, such as plain inductive induction, electromagnetic waves use or resonant inductive induction. The main and secondary objectives of this thesis are established. The basic principles behind wireless power transfer are analyzed: electricity, magnetism, electromagnetic induction, electric resonance, among others. The circuit used for the prototype is described. In the transmitter case, each of its modules is analyzed: current sources, inverter, resonant circuit, transmitter antenna. In the receiver case, its modules are analyzed: receiver antenna, rectifier and voltage regulator. Different tests made to the prototype are exhibited, with graphics of the data obtained and an analysis of it. An analysis of the power transmitted in distance and source voltage variations is made and the efficiency of transmission is analyzed.
Tesis

En este trabajo se ha desarrollado un estudio del comportamiento térmico del suelo radiante por cable eléctrico en su aplicación a los edificios industriales.

Se ha analizado la influencia de las variables:

- Dosificación de hormigón de la losa radiante
- Profundidad de embebido del elemento calefactor se ha modelizado el suelo radiante mediante una formulación basada en el método de los elementos finitos.

Se han realizado ensayos experimentales para la validación experimental del modelo. De todo lo anterior, se han extraído conclusiones referentes al comportamiento térmico del suelo radiante, así como consideraciones respecto a las dosificaciones y profundidades de embebido optimas para un correcto funcionamiento de este tipo de sistemas de calefacción.

El consumo de energía eléctrica existente en Chile es mucho menor de aquel que se presenta en los países desarrollados (los países con ingresos altos tienen un consumo per cápita que oscila entre los 6.400 y 15.300 kwh. Chile, que se sitúa en los países de ingresos medios altos, alcanzó en 2001 un consumo per cápita de 2.599 kwhNote1. ), circunstancia que determina una proyección de alto crecimiento de la tasa de consumo eléctrico hacia el 2005, de alrededor de un 8,5% según las proyecciones aportadas por la Comisión Nacional de EnergíaNote2. , configurándose este sector como uno de los más dinámicos al interior de la economía chilena, desarrollándose por encima de otros sectores industrialesNote3. . Por este motivo, como nunca antes, debe ser una preocupación primordial y constante del Estado asegurar el debido reconocimiento y protección a los derechos y deberes de nuestros ciudadanos en sus relaciones de consumo, fundamentales en una economía de libre mercado como la nuestra, donde las leyes de protección al consumidor, en el fondo, constituyen un camino alternativo a la técnica de la legislación intervencionista en materia económicaNote4. . Teniendo en cuenta lo anterior, las razones

Esta tesis doctoral trata acerca de los sistemas de compensación activos de conexión en paralelo utilizados para la mejora de la calidad del suministro eléctrico, y de la eficiencia energética en las redes eléctricas de distribución y en las instalaciones, a cuatro hilos. En la presente tesis se desarrolla un nuevo filtro o compensador activo de potencia con la capacidad de seleccionar los fenómenos a compensar, incluyéndose además algunas propuestas que, aplicadas a estos sistemas de compensación, permiten mejorar las prestaciones finales obtenidas. Se presentan las estrategias de compensación global más utilizadas en compensadores activos y se propone un método de compensación global basado en la norma IEEE Std. 1459-2000. Se realiza un estudio comparativo de las diferentes estrategias de compensación global. Para la obtención de un compensador selectivo, se proponen dos métodos diferentes para la descomposición de las corrientes de carga y la obtención de las corrientes de compensación. El primer método está basado en la utilización de las conductancias por fase y la conductancia equivalente del sistema trifásico. El segundo se basa en la descomposición de potencias propuesta en la IEEE Std. 1459-2000. Se presenta un análisis de cada uno de los métodos propuestos. Se presenta el análisis del sistema completo para la implementación del compensador selectivo propuesto. El sistema de control incluye, la utilización de la técnica de la ventana deslizante para la obtención de las corrientes de referencia, el desarrollo de un regulador de corriente de bajo coste computacional, el diseño del regulador para el control del bus dc y el desarrollo de un nuevo modulador vectorial tridimensional 3D-3B SVPWM. Finalmente, se presentan los resultados de simulación y experimentales del sistema de compensación diseñado, para diferentes tipos de cargas y condiciones de alimentación. Parte de estos resultados han sido presentados, entre otras, en las siguientes publicaciones: " S. O
Orts Grau, S. (2008). Sistema de compensación mediante filtro activo de potencia con sistema de obtención de las corrientes de referencia selectivo utilizando control 3D-3B SVPWM de la etapa de potencia. Aplicación a sistemas industriales a 4 hilos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3797
Palancia

La tesis doctoral presenta un nuevo método de detección y análisis de eventos en la tensión de suministro de energía eléctrica que utiliza simultáneamente el análisis wavelet y un filtro de Kalman extendido actuando en paralelo sobre las muestras de la tensión. El análisis wavelet proporciona la mejor precisión en la determinación de las características temporales del evento y el filtro de Kalman extendido permite, por un lado confirmar la existencia del evento, descartando aquellas detecciones erróneas que puede producir el análisis wavelet debido a su muy alta sensibilidad, así como determinar con la mayor exactitud la magnitud y fase de la tensión durante el evento.El método desarrollado se ha implementado un tiempo real sobre un sistema DSP, de forma que se adquieren las muestras de la tensión y se analizan sus valores dentro del intervalo de muestreo, para poder detectar y analizar eventos en el menor tiempo posible y poder desarrollar estrategias de protección de los distintos equipos conectados a la red de distribución
The thesis presents a new method for detection and analysis of voltage events in power systems using wavelet analysis and an extended Kalman filter acting in parallel on the voltage samples. The wavelet analysis provides the best estimation of the time-related parameters of the voltage event and the extended Kalman filter enables, on the one hand the confirmation of the beginning and the end of the voltage event, avoiding the erroneous detections that can be produced due to the very high sensitivity of the wavelet analysis, and on the other hand, the estimation of the magnitude and phase angle of voltage supply during the event. The method proposed has been implemented in a DSP-based system, where the voltage samples are analyzed within the sampling period for real-time detection of voltage events.

Nowadays, energy is absolutely necessary all over the world. Taking into account the advantages that it presents in transport and the needs of homes and industry, energy is transformed into electricity. Bearing in mind the expansion of electricity, initiatives like Horizon 2020, pursue the objective of a more sustainable future: reducing the emissions of carbon and electricity consumption and increasing the use of renewable energies. As an answer to the shortcomings of the traditional electrical network, such as large distances to the point of consumption, low levels of flexibility, low sustainability, low quality of energy, the difficulties of storing electricity, etc., Smart Grids (SG), a natural evolution of the classical network, has appeared. One of the main components that will allow the SG to improve the traditional grid is the Energy Management System (EMS). The EMS is necessary to carry out the management of the power network system, and one of the main needs of the EMS is a prediction system: that is, to know in advance the electricity consumption. Besides, the utilities will also require predictions to manage the generation, maintenance and their investments. Therefore, it is necessary to dispose of the systems of prediction of the electrical consumption that, based on the available data, forecast the consumption of the next hours, days or months, in the most accurate way possible. It is in this field where the present research is placed since, due to the proliferation of sensor networks and more powerful computers, more precise prediction systems have been developed. Having said that, a complete study has been realized in the first work, taking into account the need to know, in depth, the state of the art, in relation to the load forecasting topic. On the basis of acquired knowledge, the installation of sensor networks, the collection of consumption data and modelling, using Autoregressive (AR) models, were performed in the second work. Once this model was defined, in the third work, another step was made, collecting new data, such as building occupancy, meteorology and indoor ambience, testing several paradigmatic models, such as Multiple Linear Regression (MLR), Artificial Neural Network (ANN) and Support Vector Regression (SVR), and establishing which exogenous data improves the prediction accuracy of the models. Reaching this point, and having corroborated that the use of occupancy data improves the prediction, there was the necessity of generating techniques and methodologies, in order to have the occupancy data in advance. Therefore, several attributes of artificial occupancy were designed, in order to perform long-term hourly consumption predictions, in the fourth work.
A dia d’avui l’energia és un bé completament necessari arreu del món. Degut als avantatges que presenta en el transport i a les necessitats de les llars i la indústria, l’energia és transformada en energia elèctrica. Tenint en compte la total expansió i domini de l’electricitat, iniciatives com Horitzó 2020, tenen per objectiu un futur més sostenible: reduint les emissions de carboni i el consum i incrementant l’ús de renovables. Partint dels defectes de la xarxa elèctrica clàssica, com són gran distància al punt de consum, poca flexibilitat, baixa sostenibilitat, baixa qualitat de l’energia, dificultats per a emmagatzemar energia, etc. apareixen les Smart Grid (SG), una evolució natural de la xarxa clàssica. Un dels principals elements que permetrà a les SG millorar les xarxes clàssiques és l’Energy Management System (EMS). Així doncs, per a que l’EMS pugui dur a terme la gestió dels diversos elements, una de les necessitats bàsiques dels EMS serà un sistema de predicció, o sigui, saber per endavant quin consum hi haurà en un entorn determinat. A més, les empreses subministradores d’electricitat també requeriran de prediccions per a gestionar la generació, el manteniment i fins i tot les inversions a llarg termini. Així doncs ens calen sistemes de predicció del consum elèctric que, partint de les dades disponibles, ens subministrin el consum que hi haurà d’aquí a unes hores, uns dies o uns mesos, de la manera més aproximada possible. És dins d’aquest camp on s’ubica la recerca que presentem. Degut a la proliferació de xarxes de sensors i computadors més potents, s’han pogut desenvolupar sistemes de predicció més precisos. A tall de resum, en el primer treball, i tenint en compte que s’havia de conèixer en profunditat l’estat de la qüestió en relació a la predicció del consum elèctric, es va fer una anàlisi completa de l’estat de l’art. Un cop fet això, i partint del coneixement adquirit, en el segon treball es va dur a terme la instal•lació de les xarxes de sensors, la recollida de dades de consum i el modelatge amb models lineals d’auto-regressió (AR). En el tercer treball, un cop fets els models es va anar un pas més enllà recollint dades d’ocupació, de meteorologia i ambient interior, provant diferents models paradigmàtics com Multiple Linear Regression (MLR), Artificial Neural Network (ANN) i Support Vector Regression (SVR) i establint quines dades exògenes milloren la predicció dels models. Arribat a aquest punt, i havent corroborat que l’ús de dades d’ocupació millora la predicció, es van generar tècniques per tal de disposar de les dades d’ocupació per endavant, o sigui a hores vista. D’aquesta manera es van dissenyar diferents atributs d’ocupació artificials, permetent-nos fer prediccions horàries de consum a llarg termini. Aquests conceptes s’expliquen en profunditat al quart treball.

[EN] Nowadays one of the main challenges of the electricity distribution activity is to achieve a more efficient use of existing network access in an environment of increasing difficulty for the implementation of new infrastructures by means of a better manage its capacity as a system. Also making use of a greater display of distributed energy resources (DER) with potential capacity to provide ancillary to guarantee a safe operation of the electrical power system. This challenge has a high impact in the planning, development and operation of the current electric distribution network, as well as the conditions for access and connection to it. The research area of this thesis is framed in the context of the planning and operation of the electric distribution network evolving into a smart grid and where the DER can bring their capacity or ancillary services to the security and stability of the system, within the context of European directives on the matter. This approach entails a more intensive use of the network capacity with an ICT technological support and the development of legal regulation. This regulation will facilitate the required DER technical and economic signals to integrate them into the electric power system and the electrical market by means of the provision of regulation services in the electric distribution network. The scientific challenge addressed in this thesis is framed in the field of planning the electricity distribution grid, with the support of active distribution sytem management (ADSM). The proposed contribution offers a viable technical and operational solution for ADSM approach within the current context of smart grid deployment and regulatory development. The result of this work is a planning methodology for advanced power distribution networks integrating distributed energy resources in the context of the smart grids deployment. This new methodology for network analysis and planning makes use of new elements for decision making regarding the technical solution and the best time to invest in distribution electric assets. In addition new research and development topics have been identified to order to support decision making for all the involved grid agents regarding capital intensive facilities with long repayment periods in the frame a regulated activity or in competition. As a consequence the main objectives of this thesis are: - To incorporate proactively the real capabilities of distributed energy resources (DER) to the planning and operation of a electric distribution network. - To reach a greater visibility of the distribution networks access points making use of the data available to select and processs those who help building a renewed model for analyzing the behavior of the current distribution network, incorporating DER resources as a contribution to the planning process. - To promote the efficient use of network capacity in medium voltage (grid assets in service, access conditions, etc.) trough operational orders, variable in time, and an appropriate risk management.
[ES] En la actualidad, uno de los principales retos de la actividad de distribución eléctrica es lograr un uso más eficiente del acceso a la red existente, en un entorno de dificultad creciente para la implantación de nuevas infraestructuras, gestionando mejor su capacidad como sistema, a partir de una mayor visualización de los recursos energéticos distribuidos (DER), con capacidad potencial para aportar servicios en el ámbito de la seguridad en la explotación de dicho sistema. Esta realidad tiene claro alcance sobre la planificación, desarrollo y operación de la actual red de distribución, así como sobre las condiciones de acceso y conexión a la misma. El ámbito de investigación de la presente tesis se enmarca en la perspectiva de la planificación y operación de la red de distribución, en evolución hacia una red inteligente, y en donde los DER pueden aportar su capacidad o servicios complementarios a la seguridad y estabilidad de la misma, dentro del contexto de la Directivas Europeas en la materia. Este enfoque conlleva un uso más intensivo de la capacidad de la red, con el necesario soporte tecnológico de las TIC y el desarrollo de la regulación en la materia, para establecer las oportunas señales técnicas y económicas en términos de requisitos operacionales de los DER hacia el sistema y el mercado, que viabilicen la adecuada provisión de sus servicios de regulación en el nivel de distribución eléctrica. El reto científico que se aborda en la presente tesis se enmarca en el ámbito de la planificación de la red de distribución eléctrica, contando con el apoyo de la operación de redes avanzadas. La contribución propuesta ofrece una solución técnica y operativa viable para su enfoque y tratamiento, dentro del actual contexto de despliegue de redes inteligentes y de desarrollo regulatorio de la materia. Con ello se estructura una metodología de planificación de sistemas avanzados de distribución de energía eléctrica que incorpora los recursos energéticos distribuidos en el contexto de despliegue de redes inteligentes. Esta metodología de análisis y planificación de red incorpora nuevos aspectos o elementos de decisión sobre la solución técnica y sobre el momento de invertir en activos de distribución eléctrica. Así mismo, se identifican nuevas líneas de investigación, que permitan mejorar la toma de las decisiones de inversión, por parte de los agentes involucrados con actividad regulada o en libre competencia, sobre instalaciones intensivas en capital y con largo periodo de amortización. En consecuencia, los principales objetivos de la investigación son los siguientes: - Incorporar de forma proactiva a la planificación y operación de una red de distribución real las capacidades de los recursos energéticos distribuidos (DER, disponibles o propiciados). - A partir de los datos disponibles que posibilitan una mayor visualización de los puntos de acceso a la red, seleccionar y tratar aquellos que permiten construir un modelo renovado de análisis del comportamiento de la red de distribución actual incorporando los recursos DER, como contribución al proceso de planificación de la misma. - Propiciar el uso eficiente de la capacidad de red de distribución MT (activos de red en servicio, condiciones de acceso, etc.), a partir de consignas operativas de servicio, variables en el tiempo, y la prudente gestión del riesgo.
[CAT] Actualment, un dels principals reptes de l'activitat de distribució elèctrica és aconseguir l'ús més eficient de l'accés a les seues infraestructures existents, en un entorn de dificultat creixent per la implantació de les noves infraestructures, gestionant millor la seua capacitat com a sistema, a partir d'una major visualització dels recursos energètics distribuïts, amb capacitat potencial per aportar serveis en l'àmbit de la seguretat del sistema. Aquesta realitat té un abast clar sobre la planificació, desenvolupament i operació de l'actual xarxa de distribució, així com sobre les condicions d'accés i connexió a aquesta. L'àmbit d'investigació de la present tesi s'emmarca en la perspectiva de la planificació i operació de les infraestructures de distribució elèctrica (xarxa de distribució), en l'evolució cap a una xarxa intel·ligent, on els DER (recursos energétics distribuïts) poden aportar la seua capacitat o serveis complementaris a la seguretat i estabilitat d'aquesta, dins del context de les Directives Europees en la matèria. La dita perspectiva comporta l'ús més intensiu de la capacitat de la xarxa, des d'un important suport tecnològic de les TIC, i el desenvolupament de la regulació jurídica, amb la finalitat d'afavorir els senyals tècnics i econòmics oportuns per establir els requisits operacionals dels DER cap al sistema i el mercat, que habiliten l'adequada provisió dels seus serveis de regulació al nivell de la distribució elèctrica. El repte científic que s'aborda en la present tesi s'emmarca en l'àmbit de la planificació de la xarxa de distribució elèctrica, comptant amb el suport de l'operació de les xarxes avançades. La contribució de la proposta ofereix una solució tècnica operativa viable pel seu plantejament i tractament, dins l'actual context de desplegament de les xarxes intel·ligents i desenvolupament regulador en la matèria. Amb açò s'estructura una metodologia de planificació de sistemes avançats de distribució d'energia elèctrica que incorpora els recursos energètics distribuïts en el context del desplegament de les xarxes intel·ligents. Aquesta metodologia d'anàlisi i planificació de la xarxa incorpora nous aspectes o elements de decisió sobre la solució tècnica i sobre el moment d'invertir en actius de distribució elèctrica. Així mateix, s'identifiquen noves línies de recerca, que permeten millorar la presa de decisions d'inversió, per part dels agents involucrats en l'activitat regulada o en lliure competència, sobre instal·lacions intensives en capital i amb llarg períod d'amortització. En conseqüència, els principals objectius de la investigació són els següents: - Incorporació de manera proactiva a la planificació i operació d'una xarxa de distribució real les capacitats dels recursos energètics distribuïts (disponibles o propiciats). - Partint de les dades disponibles que possibiliten una major visualització dels punts d'accés a la xarxa, seleccionar i tractar aquells que permeten construir un model renovat d'anàlisi del seu comportament actual incorporant els recursos DER, com a contribució al procés de planificació d'aquesta. - Afavorir l'ús eficient de la capacitat de la xarxa de distribució MT (actius de xarxa en servei, condicions d'accés, etc.), partint de les consignes operatives de serveis, variables en el temps, i prudent gestió del risc.
Picard López, JL. (2015). Contribución a la planificación de sistemas avanzados de distribución de energía eléctrica incorporando los recursos energéticos distribuidos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59237
TESIS

In recent years, supply chain management (SCM) has become of great importance as nowadays not only are businesses competing with each other, but so too are suppliers. The main objective of this thesis is to analyse some of the relevant aspects of SCM found in the manufacturing processes and quality control methods of the supply chain in the wind power sector. This is done through a collection of articles which present and analyse real data collected in the field as well as empirical data. The subsequent results reveal that supply chains in the wind power sector are hybrids, where various manufacturing paradigms are in play (lean, agile,leagile and project management) at specific points of the purchasing and manufacturing process. This thesis analyses the lean manufacturing concept inside the wind power sector, revealing the extent to which the lean tools and techniques are applied and the impact they subsequently have on competing priorities. It also examines the difficulties encountered by service providers when attempting to implement lean concepts as well as those resulting from the complex technology required by this highly specialised sector. The thesis also highlights the fact that the widely-used ISO 9001 standard, valid in so many industrial sectors, falls short in sectors dealing with high technological complexity. Furthermore, it sheds light on the perception clients have concerning third-party audits. Lastly, the thesis demonstrates the wind sector’s extensive use of quality tools and techniques when compared to other industrial sectors. This thesis provides the starting point for analysing aspects related to manufacturing and quality management systems in the supply chains of sectors handling high technological complexity, where there is low volume manufacture, high levels of customised and mixed products and irregular demand.
El concepte de la gestió de la cadena de subministrament (SCM) ha anat guanyant importància en els darrers anys, donat que actualment ja no són les empreses les que competeixen entre elles, sinó que són les cadenes de subministrament les que competeixen entre si. El principal objectiu d'aquesta tesi, realitzada sota la modalitat de tesi doctoral per articles, és analitzar per mitjà de dades reals (dades de camp) i empíriques, alguns aspectes rellevants, relacionats amb la fabricació i la gestió de la qualitat, en la cadena de subministrament del sector eòlic. Els resultats d’aquest estudi mostren que la cadena de subministrament del sector eòlic, és una cadena "híbrida", on coexisteixen diferents paradigmes de fabricació (lean, agile, leagile i la gestió per projectes); amb diferents punts de penetració de comanda. Alhora en aquesta tesi, s´analitza el paradigma "lean manufacturing" des de la perspectiva del sector eòlic i ens posa de manifest les dificultats que troben els proveïdors i tecnòlegs del sector a l´hora d'implementar aquest paradigma. També en els resultats d´aquesta tesi es demostra que el popular estàndard de gestió de la qualitat ISO 9001, vàlid per a la majoria de sectors, és un estàndard insuficient quan es tracta d'implementar la gestió de la qualitat en sectors amb una alta complexitat tecnològica. Finalment també aquest treball demostra l'elevat ús de les eines i tècniques de qualitat en el sector eòlic, comparat amb altres sectors industrials. Finalment podem afirmar que aquesta tesi, constitueix un punt de partida per l'anàlisi de cadenes de subministrament en sectors d´alta tecnologia, on la demanda és incerta, amb baixos volums de fabricació i un alt grau de personalització en el “mix” de productes.

Les stratégies d’éco-conduite sont des approches dédiées matérialisées par des algorithmes capables d'utiliser des informations internes et externes liées à l’environnement du véhicule afin de créer des recommandations et/ou des limitations au conducteur et de générer automatiquement un profil d’usage pour le cas d’un véhicule autonome. Elles permettent notamment de réduire la consommation d'énergie et limiter les émissions de polluants, mais souvent n’intègrent pas directement l'autonomie et les performances requises par le conducteur en temps réel. Ces travaux de thèse visent à développer une stratégie d'éco-conduite adaptée aux motos électriques en intégrant les contraintes d’usage. En effet, la stratégie proposée utilise un contrôleur optimal basé sur une approche d’optimisation en temps réel. Cette dernière est orientée pour garantir que l'énergie disponible soit suffisante pour effectuer le trajet demandé, en adaptant le profil de vitesse suivant les conditions d’usage et les contraintes énergétiques. Pour ce faire, cette stratégie a mobilisé différents modèles considérant des contraintes multi-physiques (électriques, mécaniques, thermiques, ...etc.) des principaux éléments constituant la chaine de conversion : machine électrique, convertisseurs d’électronique de puissance et batterie, afin de tenir compte le comportement énergétique global. La stratégie proposée s’appuie sur un modèle non linéaire prédictif de commande (NMPC) associé à une optimisation unidimensionnelle non linéaire avec une fonction coût évolutive. Cette fonction intègre d’une manière progressive, au même niveau, plusieurs critères qui ont été départagés par une étude de sensibilité des coefficients de pondération, en tenant compte du temps de compilation pour satisfaire les besoins du temps réel. Ces travaux ont été validés en simulation et expérimentation sur un banc de test développé à échelle réduite. Cette validation a montré que la stratégie permet d'augmenter de 20% l'autonomie avec une limitation maximale de 30% de la vitesse et l’accélération pour les cas d’usage les plus contraignants (conduites dynamiques). En outre, la stratégie est capable de garantir la fin du trajet à 98% avec une erreur de distance inférieure à 1,5%, en présence de bruits de capteurs et d'actionneur
The eco-driving strategies are dedicated approaches based on algorithms capable to use external and internal vehicle data to create recommendations and/or limitations over the driver or to generate automatically a complete reference to be followed in the case of autonomous vehicle. They let to reduce the energy consummation and to limit the pollution emissions, but currently, their usage is not directly related to the autonomy and the performance required by the driver in real time. In this context, this thesis work proposes an Eco-Driving strategy suitable for electric motorcycle with usage limitations. In fact, this strategy uses an optimal controller able to make an online optimization process. This controller is oriented to ensure that the energy available is enough to complete a demanded trip and to adapt the speed profile according to the usage requirements and the energetic constraints. The developed strategy integrates dynamic models carrying out an optimization under multi-physic constraints (electric, mechanic, thermal …etc) present in the main elements of the power chain: electric machine, power electronics converters and battery. Those models let to make a global energy behavior representation. The NMPC optimization technic (non-linear model predictive controller) is supported on a non-linear mechanical model joined to a weight unidimensional non-linear optimization. This means that the NMPC cost function weights can evolve in function of energy behavior and external constraints. This multi-objective cost function integrates (in a progressive way) different behaviors that related to the energy consumption classified by a weighting sensitivity study. This process lets to find a good balance between the optimization goal and the compilation time to satisfy real-time needs. The developed approach has been validated in simulation and in experimental with a reduced scale developed test bench. The validation shows that the algorithm is able to increase around 20% the autonomy with a maximum limit of 30% of the speed and acceleration for the strict usage cases (dynamic driving). In addition, the algorithm is capable to ensure completing the travel in the 98% of cases with a distance error lower than 1.5% in the presence of sensors and actuator noises
Las estrategias de conducción ecológica son enfoques basados en algoritmos capacesde utilizar los datos del vehículo para crear recomendaciones sobre el conductor o generar una referencia completa a seguir en el caso de un vehículo autónomo. Estos, permiten reducir el consumo de energía pero actualmente su uso no está directamente relacionado con la autonomía y el rendimiento requerido por el conductor en tiempo real. En este contexto, este trabajo de tesis propone una estrategia de conducción ecológica adecuada para motocicletas eléctricas. De hecho, esta estrategia utiliza un controlador óptimo capaz de realizar un proceso de optimización online. Este controlador está orientado a garantizar que la energía disponible sea suficiente para completar un viaje demandado. Para cumplir esa meta, el control optimo adapta el perfil de velocidad de acuerdo con los requisitos de uso y las limitaciones energéticas. El enfoque desarrollado ha sido validado con un banco de pruebas desarrollado a escala reducida. La validación muestra que el algoritmo puede aumentar un 20 % la autonomía con una límitacion máxima del 30 % de la velocidad y aceleración para los casos de uso estricto. Además, el algoritmo es capaz de asegurar la capacidad para completar el recorrido en el 98 % de los casos con un error de distancia inferior al 1,5 %

Tese de Doutoramento em Engenharia Electrotecnia e de Computadores
Neste trabalho aplicou-se a tecnologia dos Sistemas Multi-Agente ao estudo de Mercados Competitivos de Electricidade, incidindo no desenvolvimento de protocolos e estratégias de negociação, bem como na análise de cenários para apoio à tomada de decisões. Nos últimos anos, os Mercados de Energia Eléctrica têm sofrido, um processo de reestruturação em que se procura promover a competitividade no sector. Neste âmbito surgiram novas entidades e a forma como as entidades se relacionavam foi substancialmente alterada. Com o aumento da competitividade surgem novas opções de negócio, surgindo diversos modelos de mercado, assentes em diferentes mecanismos de negociação. Novas regras ditam novos comportamentos, obrigando as entidades do sector a um esforço de adaptação de modo a manterem a sua competitividade. A análise do mercado, da sua evolução e de diferentes comportamentos por parte das diversas entidades, torna-se um factor chave. As entidades presentes nestes mercados estão naturalmente distribuídas, são independentes e heterogéneas, cada uma possui os seus objectivos e actua de forma autónoma no sentido de os atingir e interagem entre si no meio onde se encontram. Todas estas características motivaram o desenvolvimento do MASCEM – “Multi Agent Simulator of Competitive Electricity Markets”. O MASCEM é um Simulador Multi-Agente que permite estudar vários modelos de Mercados de Energia Eléctrica e diversos comportamentos por parte das entidades participantes. Foram definidos os protocolos de negociação para o mercado spot de electricidade, funcionando como um modelo em Bolsa, em Contratos Bilaterais e em modelo Misto. O comportamento das entidades de mercado é baseado em estratégias dinâmicas para definição de preços. Desenvolveu-se, ainda, um Algoritmo de Análise de Cenários, que permite estruturar a informação recolhida pelos agentes ao longo do processo de negociação e analisá-la sob várias perspectivas, estabelecendo as opções de negócio e permitindo a sua análise através da aplicação de critérios de decisão baseados em Teoria de Jogos. Com este simulador foram já realizadas várias experiências que permitiram tirar diversas conclusões sobre o trabalho desenvolvido e apontar linhas de acção futuras.
This thesis reports our work on applying Multi-Agent Systems technology to study Competitive Electricity Markets, focusing essentially on the development of negotiation protocols and strategies, and on agents’ decision-making based on the analysis of previewed market scenarios. The electricity industry is experiencing major changes in the structure of its markets and regulations, evolving into a distributed industry in which market forces drive electricity’s price. This industry is becoming competitive; a market environment is replacing the traditional centralized-operation approach. New entities have emerged and the role of existing ones has changed. There are different market rules, based on different negotiation mechanisms. In this context, new modelling approaches that simulate how electric power markets might evolve over time and how market participants might react to the changing environment are welcome. Electricity market entities are heterogeneous and autonomous, have their own objectives and follow their business strategies in order to reach them; they interact among them in a dynamically changing environment. All these characteristics led us to develop MASCEM – Multi-Agent Simulator of Competitive Electricity Markets, and give electricity market entities a tool to support their decisions and to obtain knowledge about market behaviour and evolution. With MASCEM different market models and behaviours are simulated. Negotiation protocols for spot market based on a Pool, Bilateral Contracts and Hybrid model were defined. Agents’ behaviour is based on dynamic strategies, dependent on time and behaviour, in order to adjust price during and between negotiation periods. A Scenario Analysis Algorithm is proposed. This algorithm provides a more complex support to develop and implement dynamic pricing strategies since each agent analyses and develops a strategic bid, for the next period, taking into account not only their previous results but also other players results and expected future reactions. The algorithm is based on analysing several bids under different scenarios, and applying a decision method, based on Game Theory, to select the bid to propose. Several experiences have been made, leading us to achieve some conclusions and define future developments.