EDICIÓN 2019

La Revista IDENTIDAD ENERGÉTICA (ISSN: 2448-7775) es una plataforma de investigación y divulgación en el área multidisciplinar de la Energía, su contenido es multidisciplinario brindando aportaciones tecnológicas y científicas originales enfocadas en el área energética, IDENTIDAD ENERGÉTICA se publica de manera cuatrimestral y es editada por CINERGIAUG.

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Adopción de las Tecnologías de la Información y la Comunicación
y el Consumo de Energía Eléctrica en México

JESÚS MARTÍNEZ PATIÑO,IVÁN ABEL HERNÁNDEZ ROBLES,GEOVANNI HERNÁNDEZ GÓMEZ,JOSÉ MERCED LOZANO GARCÍA
Universidad de Guanajuato

Las tecnologías de la información es una base importante para la sociedad actual, dando lugar a la conjunción de los equipos informáticos y las redes que se conectan entre sí. Los datos recientes muestran un incremento importante en la introducción de equipos de cómputo en los hogares mexicanos, aumentando el uso de éstos según diversos rangos de edades. Aunado a ello, de manera paralela el uso de cualquier equipo que consume energía eléctrica refleja su impacto en la facturación de la casa-habitación. De ahí, la importancia del análisis del impacto que se tiene de manera directa con el uso de tecnologías de la información en el hogar, para determinar costos en la utilización de estos equipos y dispositivos

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Propuesta de Mercado Eléctrico Minorista Transactivo en México

JUAN CARLOS OLIVARES ROJAS,ENRIQUE REYES ARCHUNDIA,SERGIO ADRIÁN CARRILLO VILLANUEVA,JOSÉ ANTONIO GUTIÉRREZ GNECCHI
Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Morelia

El abaratamiento de las energías renovables aunado al amplio uso de tecnologías de información y comunicaciones en la red eléctrica, entre otros factores han hecho que los mercados eléctricos principalmente en el sector minorista entre los usuarios finales estén cambiando de forma muy dinámica. En este trabajo se presenta un estudio de las diversas alternativas de mercados eléctricos minoristas transactivos y se propone un modelo mercado eléctrico simple con estas características adaptado para el entorno de los usuarios finales mexicanos

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Interacción de la energía undimotriz con cargas invariantes

PAULINA LIZETH CUEVAS MUÑOZ,XIOMARA GONZÁLEZ RAMÍREZ,IVÁN ABEL HERNÁNDEZ ROBLES,JESÚS MARTÍNEZ PATIÑO
Universidad de Guanajuato

Debido al creciente aumento del uso de los recursos fósiles utilizados para la generación de energía eléctrica, y al aumento de los índices de contaminación ocasionados por el uso de estos recursos, se ha optado por la búsqueda de nuevas alternativas para su generación. Se ha incursionado en el estudio de las energías renovables ya que el índice de contaminación generado por la utilización de estos recursos es menor. Un recurso para la generación de energía eléctrica es la proveniente de los océanos, especialmente la proveniente del oleaje, por tanto, el presente trabajo propone el desarrollo de una herramienta encargada de simular el potencial eléctrico undimotriz en la zona costera de México. El desarrollo de dicha herramienta está basado en los parámetros característicos del oleaje como altura significativa (𝐻𝑠) y periodo pico (𝑇𝑝) de diferentes puntos de estudio, los cuales son tomados por cada hora, durante un periodo de seis años

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Impacto de la Generación Eólica y Solar FV sobre las Emisiones
Contaminantes Usando los Toolbox de MATLAB

LUIS CONTRERAS AGUILAR,TIBERIO VENEGAS,JAIME ARROYO,RAMÓN BETANCOURT
Universidad de Colima

El impacto que tienen las fuentes de generación renovables (eólica y solar fotovoltaica) dentro de los estudios de flujos de potencia se han incrementado en los últimos años, debido principalmente a la necesidad de cuantificar el efecto de estas tecnologías sobre la operación de los sistemas eléctricos. Además, debido a su naturaleza estocástica y con cierta incertidumbre en su disponibilidad, se hace necesario analizar el sistema incluyendo periodos o series de tiempo. Asimismo, el uso de las herramientas simples como lo son los Toolbox de MATLAB proveerá de simplicidad a la solución y simplificará el análisis para cuantificar su impacto. En este trabajo se implementó una herramienta para la solución del problema de despacho económico y de emisiones de CO2, y la solución de flujos de potencia usando los Toolbox de MATLAB. También, se incluyeron las fuentes de energía renovable para cuantificar el impacto que tienen su uso sobre las emisiones del sistema. El caso de prueba es la red de 9 nodos modificada, donde se obtuvieron hasta un poco más de 30% menos emisiones contaminantes respecto al caso base

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Diseño de Planta Fotovoltaica en un Entorno de Realidad Virtual

RICARDO CERVANTES GARCÍA, UAN M. CANO FIGUEROA,J MIGUEL GONZÁLEZ LÓPEZ*, FERNANDO RODRÍGUEZ HARO,MARCO PÉREZ GONZÁLEZ, JESÚS CERVANTES GARCÍA, H. DANIEL DÍAZRODRÍGUEZ.
Universidad de Colima.

Este artículo describe el desarrollo de un entorno virtual de una instalación fotovoltaica de 200kWp en la Facultad de Ingeniería Electromecánica de la Universidad de Colima. El usuario podrá interactuar con el sistema en un entorno inmerso mostrando todo lo necesario para llevar a cabo un proyecto; las características del equipamiento son desplegadas mientras el usuario esta interactuando utilizando lentes de realidad virtual. En el desarrollo del mundo ficticio se utilizaron las herramientas de diseño Google Sketchup, SolidWorks y Blender. Los objetos creados en estas herramientas son exportados a Unity para darle una apariencia de ser reales. Este software es propuesto ante la falta de financiamiento y equipo para que los estudiantes puedan realizar prácticas de instalaciones fotovoltaicas a gran escala. La eficacia de la herramienta propuesta es evaluada por medio de una encuesta, los resultados ilustran que la realidad virtual son una alternativa de enseñanza

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Flujos de Potencia Óptimos multi-objetivo: Análisis de la operación de
sistemas de potencia considerando las emisiones de CO2

DAVID CORONA MARTÍNEZ, HECTOR ELIZARRARAZ MENDIOLA, JOSUÉ ADRIÁN MÁRQUEZ ZAFRA, JOSÉ MIGUEL GARCÍA GUZMÁN.
Instituto Tecnológico Superior de Irapuato.

En este trabajo se utiliza una formulación de flujos de potencia óptimos (FPO) multi-objetivo para llevar a cabo el análisis de la operación de sistemas eléctricos de potencia (SEP) considerando las emisiones de dióxido de carbono (CO2). El FPO se modela como un problema de optimización no lineal multi-objetivo porque optimiza dos funciones: el costo de generación de potencia activa y las emisiones de CO2. Diversos casos de estudio son llevados a cabo utilizando el sistema de potencia de 11 nodos y el de Nueva Inglaterra. Los resultados de estos casos de estudio muestran que al considerarse las emisiones de dióxido de carbono en la formulación de FPO se podría perjudicar la rentabilidad económica del SEP, ya que se presenta una disminución en el perfil de tensión nodal y un aumento en el costo de generación de potencia activa debido al incremento de las pérdidas de potencia

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Análisis y Simulación de Motores de Imanes Permanentes para
Aplicaciones a Vehículos Eléctricos

IVÁN A. HERNÁNDEZ ROBLES, RICARDO A. ARROYO PEREZ, JOSÉ M. LOZANO GARCÍA, JESÚS MARTÍNEZ PATIÑO, HÉCTOR J. ESTRADA GARCÍA.
Universidad de Guanajuato.

Con el objetivo de realizar investigación necesaria para el progreso y generación del conocimiento asociado en el diseño de motores eléctricos del tipo compacto (Hub), se realiza este trabajo abordando el análisis y simulación de este tipo de motores para aplicarse como unidades de potencia para automóviles eléctricos. Este trabajo realiza simulación con elemento finito y simulación circuital para estudiar y analizar los parámetros relevantes del motor, como es el par, la velocidad, fuerzas electromotriz inducidas en la fase del motor, además se realizó la comparación de resultados con las dos diferentes técnicas de simulación, la diferencia en resultados es del 12% esto valida al modelo circuital para ser una herramienta útil para implementarse en aplicaciones de diseño de estos motores. El desarrollo de este trabajo contribuye al conocimiento y desarrollo tecnológico de 
nuevas alternativas de diseño y fabricación de motores eléctricos para vehículos eléctricos

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Patrones de Falla en la Corriente por Corto Circuito entre Vueltas en
Devanados de Transformadores

R.A. AYALA G,
G. A. HERREJÓN P., J. C. OLIVARES-GALVAN, R. ESCARELA P., V.M. JIMÉNEZ M.
Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Zamora.
Universidad Autónoma Metropolitana-Azcapotzalco

La continuidad de servicio en los sistemas eléctricos de distribución es una prioridad, por tal motivo es necesario investigar y desarrollar métodos que coadyuven en mantener dicha continuidad. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de aproximadamente 460 experimentos, de fallas de cortocircuito entre vueltas en transformadores monofásicos. Estas pruebas se realizaron para caracterizar los cambios en la corriente del primario del transformador, cuando la falla ocurre en el secundario. El objetivo es encontrar las bases que permitan el desarrollo de un prototipo de reconocimiento de fallas internas en transformadores para tomar decisiones de mantenimiento que eviten la agudización a nivel crítico de dichas fallas y con esto se coadyuve para evitar que ocurra una falla catastrófica en el transformador. Se propone un algoritmo de detección de fallas basado en la derivada de la corriente en el primario del transformador

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Detección de fallas en máquinas eléctricas por medio del flujo de dispersión.

Dr. Adrián González Parada1, Dr. Rubén Jaramillo Vacío, Eduardo González Salazar
Depto. de Ingeniería Eléctrica, DICIS Universidad de Guanajuato 
Depto. de Sistemas de Distribución, LAPEM - CFE

En la industria en general el empleo de las máquinas eléctricas rotativas es de vital importancia; ya que muchas de las veces una sola máquina es el componente clave del sistema. Por tal motivo el tenerlas en condiciones óptimas de operación o el hecho de anticiparse a una posible falla puede ser muy importante, evitando así paros inesperados del sistema debido al fallo de la máquina. En este trabajo se presenta la caracterización y detección anticipada de falla de una máquina eléctrica rotativa, por medio del flujo magnético de dispersión presente en la máquina; detectando fallas en los devanados y el rotor, así como su interpretación a una posible solución de detección anticipada del inicio de la falla, analizando en el dominio de la frecuencia el flujo magnético de dispersión. Se desarrollaron los sensores y se realizó la detección en un banco de simulación de fallas en motores eléctricos

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Convertidor reductor doble en MCD para la mejora de factor de potencia

DIANA CECILIA VALDÉS DELGADO, CESAR AUGUSTO LIMONES POZOS, JOSÉ MIGUEL SOSA ZÚÑIGA, CARLOS ANTONIO GÓMEZ SAAVEDRA.
Instituto Tecnologico Superior de Irapuato.

En el presente trabajo se muestra el análisis e implementación de un convertidor reductor doble con filtro LC a la entrada operando en modo de conducción discontinua, el convertidor reductor es alimentado desde la red eléctrica a través de un rectificador no controlado sin filtro capacitivo. El convertidor reductor doble disminuye un voltaje de DC promedio en la salida. El modo de operación del convertidor es en modo de conducción discontinua para asegurar que la componente fundamental de la corriente eléctrica demandada en la red eléctrica esté en fase con el voltaje, es decir, no se presente desplazamiento entre corriente y voltaje, asegurando un factor de potencia alto. Se desarrolló el análisis matemático en modo de conducción discontinua y se implementó el convertidor reductor doble en lazo abierto para corroborar el funcionamiento

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Inversores Trifásicos para Sistemas de Propulsión en Vehículos Eléctricos

HÉCTOR OSIEL VALDEZ CARRERA, GERARDO VÁZQUEZ GUZMÁN, MARIO ALBERTO JUÁREZ BALDERAS, JOSÉ MIGUEL SOSA ZÚÑIGA.
Instituto Tecnologico Superior de Irapuato.

En la actualidad existe una gran preocupación por la cantidad CO2 que se emite a la atmosfera. Es por esta razón que se han desarrollado nuevas tecnologías amigables con el medio ambiente que contribuyen a disminuir este tipo de emisiones. Uno de los mayores avances tecnológicos y que se está haciendo cada vez más popular alrededor del mundo es el diseño de vehículos eléctricos usando nuevas tecnologías. Un vehículo eléctrico utiliza un sistema de propulsión basado en el accionamiento de un motor eléctrico de corriente alterna a partir de un convertidor de potencia y un sistema de almacenamiento de energía. El convertidor de potencia tiene como función convertir la corriente directa entregada por las baterías en corriente alterna, a este tipo de convertidores se les llama comúnmente “inversores”. En este documento se presenta una revisión de las configuraciones de inversores más utilizadas para los sistemas de propulsión en los vehículos eléctricos, la descripción de las topologías de inversores trifásicos comúnmente usadas en estos sistemas y finalmente se presenta un análisis comparativo usando simulaciones numéricas y considerando el contenido armónico y la corriente de fuga como parámetros de referencia

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Análisis de eficiencia y THD de un inversor multinivel asimétrico de 9 niveles para Energías Renovables

CHRISTOPHER JESÚS RODRÍGUEZ CORTES, CÉSAR AUGUSTO LIMONES POZOS*, JOSÉ MIGUEL SOSA ZÚÑIGA.
Instituto Tecnologico Superior de Irapuato.

En el presente trabajo se muestra el análisis de los parámetros de eficiencia y la distorsión armónica total un inversor multinivel asimétrico híbrido compuesto con la conexión en cascada de un inversor tipo T y un inversor puente H. Los inversores tienen una relación de voltaje asimétrico de 1:1.5. Se propone una modulación basada en la técnica modulación por ancho de pulso sinusoidal para obtener en la salida del inversor multinivel híbrido en cascada de 9 niveles. El aumento de niveles reduce el contenido armónico, incrementa la eficiencia y reduce el filtro de acoplamiento. El inversor puede ser usado para inyección de potencia activa a la red mediante fuentes de energías renovables. Se muestran resultados numéricos comparando con una topología de un inversor puente H en cascada de relación 1:2

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Diseño y Evaluación de Controles PID Discreto y Modos Deslizantes Discreto para un Convertidor CD-CD Push-Pull

MARCO ANTONIO JIMÉNEZ QUIROZ, MARTÍN ALFREDO ALARCÓN CARBAJAL, JOEL JOSUÉ ONTIVEROS MIRELES*, GUILLERMO JAVIER RUBIO ASTORGA.
Tecnológico Nacional de México.
Instituto Tecnológico de Culiacán

En este trabajo se presenta la comparativa del desempeño de dos algoritmos de control en tiempo discreto para un convertidor CD-CD Push-Pull: PID y modos deslizantes. Se analizan las ventajas y desventajas de ambos algoritmos de control aplicados al modelo dinámico Push-Pull en simulación para una posterior implementación en sistemas fotovoltaicos aislados

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Diseño y Construcción de un Convertidor CD-CD Push-Pull para un Sistema Fotovoltaico Aislado

RICARDO PAEZ VILLA, MARTÍN ALFREDO ALARCÓN CARBAJAL, JOEL JOSUÉ ONTIVEROS MIRELES, DAVID ENRIQUE CASTRO PALAZUELOS, GUILLERMO JAVIER RUBIO ASTORGA.
Tecnológico Nacional de México.
Instituto Tecnológico de Culiacán.

En este trabajo se presenta el diseño y la construcción de un circuito convertidor elevador CD-CD push-pull con énfasis en el diseño del transformador de ferrita. El circuito tiene como objetivo entregar una salida de 330 voltios con una alimentación de 24 volts que proviene del banco de baterías del sistema solar fotovoltaico aislado para alimentar un inversor trifásico

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Control PID y Difuso de un seguidor solar fotovoltaico para obtención de potencia nominal con sensor MPU6050

JOSÉ RAFAEL VÁZQUEZ SÁNCHEZ *, CARLOS DAVID AVALOS GALINDO, JOEL JOSUÉ ONTIVEROS MIRELES, NÉSTOR DANIEL GALÁN HERNÁNDEZ, GUILLERMO JAVIER RUBIO ASTORGA.
Tecnológico Nacional de México - Campus Culiacán.
Universidad Politécnica de Sinaloa.

Los sistemas de seguimiento solar actuales utilizan de manera predominante controladores que buscan el máximo punto de potencia. Además, utilizan sensores de luminosidad, los cuales son sensibles a cambios climatológicos. El presente trabajo propone el diseño y análisis de dos controladores, PID y LD, con ayuda de Simulink® los cuales buscan mantener una potencia nominal constante con referencia del ángulo horario mediante un giroscopio MPU6050 que proporciona el ángulo de inclinación y orientación del módulo fotovoltaico y elimina incertidumbres ambientales. Con el resultado del análisis, se pretende implementar el controlador seleccionado para mantener una potencia de salida dentro de un rango deseado

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Software para la simulación de parámetros en la compensación
vectorial del factor de potencia

EFRAÍN VILLALVAZO LAUREANO, RAMÓN O. JIMÉNEZ BETANCOURT, SERGIO A. VILLA AVIÑA, MARCO A. PEREZ GONZÁLEZ, JUAN M. GONZÁLEZ LÓPEZ.
Universidad de Colima

En este artículo se presenta un software para la simulación de los principales parámetros eléctricos en sistemas de una fase con cargas inductivas, empleados para la compensación del factor de potencia en forma vectorial. Primero se realiza un análisis del estado del arte sobre la importancia del factor de potencia en el impacto en los sistemas eléctricos de cualquier tipo; posteriormente se continua con ejemplificación de diferentes parámetros en forma gráfica, apoyándose en Matlab-Simulink, después se muestra el código completo en forma extendida para lograr el objetivo de todas las funciones del software y posteriormente se explica la forma de ligar el código con algunos diagramas de Simulink. El trabajo busca impactar en los beneficios de la compensación de las redes eléctricas monofásicas con cargas tipo inductivas y su beneficio al compensar adecuadamente el sistema para mejorar el factor de potencia. Por último, se marcan las áreas de oportunidad o mejoras que se podrán realizar posteriormente

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Diseño Didáctico de Red de Tierras Apoyado con Software 3D y Programación Visual 

MARCO A. PEREZ, ERIC MORALES, ADAN CALATA, IVÁN JIMÉNEZ, JUAN M. GONZÁLEZ, EFRAÍN VILLALVAZO.
Universidad de Colima.

En este artículo se presenta el diseño y construcción de un prototipo didáctico de malla de tierra física para estudio de la disipación de corriente de corto circuito, esta red se diseña en un contenedor para fácil transporte y montaje de prácticas en diferentes escenarios. Adicionalmente, se desarrolla una calculadora virtual que permite visualizar las diferentes etapas de cálculo de redes de tierras en subestaciones eléctricas cumpliendo con las normas mexicanas correspondientes. La interfaz gráfica se desarrolla en ambiente guide de Matlab©. El prototipo presentado es apoyado por una serie de prácticas desarrolladas para ayudar al estudiante a una mejor comprensión del fenómeno de dispersión de corrientes de falla

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Digestión y co-digestión anaerobia de la excreta de conejo para la producción de biogás

GERARDO PERÉZ MEZA, GRACIELA MA. DE LA LUZ RUIZ AGUILAR, ROGELIO COSTILLA SALAZAR, VICENTE JAVIER ÁLVAREZ VILLAFAÑA, JUAN HUMBERTO MARTÍNEZ MARTÍNEZ*.
Universidad de Guanajuato.

El objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto de la adición de la excreta de borrego, residuos de nopal y lirio acuático como co-sustratos en la digestión anaerobia de la excreta de conejo para la producción de biogás, con la finalidad de elegir los co-sustratos con mejores rendimientos y reevaluar la experimentación variando las cargas orgánicas en función de las propiedades físico-químicas de cada uno de los co-sustratos utilizados. Las evaluaciones realizadas muestran incrementos en la producción de biogás durante la co-digestión de la excreta de conejo, por ejemplo, en la co-digestión de la excreta de conejo con excreta de ovino en una relación 100-73 p/p, se encontró un rendimiento máximo de 739.50 mlBiogás/gSV en un TRH de 112 días, a 37°C, a diferencia de la digestión única de la excreta de conejo, de 172.26 mlBiogás/gSV en un TRH de 112 días, a 37°C

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