Ingeniería y Desarrollo

Flujo de potencia óptimo reactivo descentralizado y coordinado en sistemas eléctricos de potencia multiárea

En este artículo se presenta una nueva metodología para la solución del problema de Flujo de Potencia Óptimo Reactivo (FPOR) en sistemas eléctricos de potencia interconectados multiárea. El principal aporte de este artículo es el uso de una estrategia descentralizada y coordinada que permite mantener autonomía y confidencialidad en los procesos de operación de cada área. En el modelo propuesto de FPOR multiárea, los Operadores del Sistema de Transmisión (OSTs) de cada área operan de forma independientemente, y no necesitan conocer explícitamente los datos de áreas vecinas, siendo solo necesario intercambiar información de frontera relacionada con las líneas de interconexión entre áreas. La metodología propuesta se basa en la aplicación de Programación Lineal Sucesiva (PLS) y el esquema de descomposición por áreas es desarrollado a través del método de Dantzig-Wolfe. Para probar la robustez y eficiencia de la metodología propuesta se utiliza un sistema de tres áreas, cada una de las cuales corresponde a un sistema IEEE de 118 barras. El problema es solucionado de forma centralizada y descentralizada y se obtienen resultados idénticos.

This paper presents a novel methodology to solve the problem of Optimal Reactive Power Flow (ORPF) in interconnected multi-area power systems. The main contribution of this paper is the use of a coordinated- decentralized strategy that allows keeping autonomy and confidentiality in the operating processes of each area. In the proposed model of multiarea ORPF the Transmission System Operators (TSOs) of each area operate independently, and do not need explicit information regarding neighbor areas, being only necessary to exchange border information related to the interconnection lines between areas. The proposed methodology is based on the application of Successive Linear Programming (SLP) and the decomposition scheme by areas is developed through the Dantzing-Wolfe method. To show the robustness and efficiency of the proposed approach a three-area system is used, in which each area corresponds to an IEEE118-bus test system. The problem is solved in a centralized and decentralized fashion obtaining identical results

Resistencia a la corrosión de recubrimientos electroquímicos de cromo y zinc mediante EIE

Se ha estudiado el comportamiento frente a la corrosión de recubrimientos electrolíticos industriales de cromo y zinc mediante la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica en electrólito de NaCl al 3% en peso. Con el objetivo de determinar los mecanismos de protección y de falla de estos recubrimientos se ha correlacionado la resistencia a la polarización en el tiempo, con la morfología y la composición química. Para ello, los recubrimientos fueron caracterizados mediante microscopia electrónica de barrido, difracción de rayos X, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X y espectroscopia de electrones Auger. Ambos recubrimientos muestran degradación en el tiempo de ensayo debido a los defectos presentes en su microestructura, sin embargo, el mecanismo de protección y, por tanto, de falla es diferente para cada sistema. Estos detalles son discutidos en esta investigación.

The corrosion behavior of chromium and zinc industrial coatings was investigated in 3%wt NaCl solution using electrochemical impedances pectroscopy technique. In order to determine the mechanisms of proresistance in time function, with the morphology and chemical composition. To do this, we characterized the microstructure of the coatings by scanning electron microscopy, the crystalline phases with X-ray diffrac-tion and chemical composition, before and after exposure to a corrosive environment, by X-ray photoelectron spectroscopy and Auger electron spectroscopy. Overall, both coatings (Cr and Zn) showed degradation with the immersion time, due to microstructure defects, however, the protective and failure mechanisms are different for each system. These details are discussed in this research.

Nanopartículas de TiO₂, fase anatasa, sintetizadas por métodos químicos

El dióxido de titanio, TiO2, es un material de gran importancia tecnológica por sus propiedades fisicoquímicas. También se conoce que las propiedades que presenta un material dependen del proceso de síntesis utilizado para su obtención, condición que es más exigente en las nuevas tecnologías, concretamente en la nanotecnología. En este trabajo se utilizaron dos métodos de síntesis para obtener el TiO2, sol-gel y precursor polimérico (Pechini); se realizó un análisis comparativo de los dos procesos. Los polvos sintetizados se caracterizaron utilizando espectroscopia infrarroja (FTIR), difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica (MET y MEB), para determinar el efecto de los métodos de síntesis sobre las características del producto final. Los polvos obtenidos presentaron tamaño nanométrico (<100 nm) y como principal fase cristalina la anatasa, a partir de una temperatura mayor que 450°C. la presencia del acomplejante (AcacH), en el sistema, redujo el tamaño de los aglomerados y modificó su morfología.

The titanium dioxide, TiO2, is a material of technological importance for their physicochemical properties. Also is known that material properties depend of synthesis process used for their production, condition that is more demanding in new technologies, specifically in nanotechnology. In this work we used two methods of synthesis, sol-gel and polymeric precursor (Pechini), we realized a comparative analysis of the two processes. The synthesized powders were characterized using infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (TEM and SEM). With the results we determined the effect of the synthesis methods on the characteristics of the final product. The powders obtained presented nanometric size and primary anatase crystalline phase, from a temperature up of450°C. The presence of AcacH complexing, in the system, reduced the size of the agglomerates and modified their morphology.

Evaluación del desempeño de diversos controladores avanzados aplicados a un robot manipulador tipo scara

Este artículo presenta una evaluación del desempeño de varios controladores avanzados aplicados al control cartesiano de un robot manipulador de cuatro grados de libertad, tipo SCARA. Inicialmente se expresa el modelo dinámico del robot, para posteriormente implementar en simulación diversos tipos de controladores. Algunas simulaciones no están basadas en modelos como el PID; otras, en cambio, se basan en modelos como el control por par calculado, el control robusto, el control predictivo, el control PID multivariable y el control por modos deslizantes. Se realiza una evaluación del desempeño de estos controladores probando diversas trayectorias cartesianas de tipo industrial, así como sus respuestas ante perturbaciones y ante cambios en los valores de los parámetros dinámicos.

This article presents an evaluation of performance of several advanced controllers applied to the operational control of four degrees of freedom SCARA robot. First the dynamic model of the robot is presented. Then, several controllers are designed, beginning by classical PID controller that is not based on a mathematical model. Then, model based control approaches are analyzed, like the computed torque control, robust and predictive control, multivariable PID, and sliding control. Several operational industrial trajectories are tested, as soon as the robustness with respect to external disturbances or model robot mismatch.

Detección y diferenciación de exudados en retinografías a color

La retinopatía diabética en etapas tempranas suele ser imperceptible para los pacientes diabéticos. Sus primeras manifestaciones, tal como los microaneurismas, suelen pasar desapercibidas en exámenes especializados por su difícil detección; además, su presencia única no implica necesariamente relación directa con la retinopatía diabética, puesto que existen otras patologías que también pueden producirlas. Solo hasta la detección de la presencia de exudados un especialista puede deducir la presencia de la retinopatía diabética. Este artículo presenta un método que permite asistir la identificación y diferenciación de exudados sobre retinografías mediante la utilización de una variedad de clasificadores de tipo k-nn. El método propuesto demostró ser un método sensible y específico en la detección de lesiones brillantes, capaz de determinar con certeza suficiente una posible lesión en una retinografía a color, con una especificidad de 99%.

Diabetic retinopathy early is not usually perceivable in patients with diabetic. Their first signs, like micro-aneurysms, often are unnoticed in preliminary test due to its difficult detection by means specialists. In addition, its presence is necessarily not directly related to diabetic retinopathy, since there are others pathologies that may also cause those. Until the detection of the presence of exudates, a specialist can deduce the presence of diabetic retinopathy. This paper presents a method to assist the identification and differentiation of exudates on color retinal images based on a variety of k-nn filters. The proposed method proved to be a sensitive and specific detection of bright lesions, able to determine with sufficient certainty, a possible injury, with a specificity of 99%.

Hacia la próxima generación de sistemas de Radio sobre Fibra de banda ancha: retos tecnológicos en la banda de las ondas milimétricas

En este artículo se presenta una revisión de los trabajos científicos más relevantes de la tecnología de radio sobre fibra. Se exponen los aspectos más importantes en la evolución del estado del arte de esta tecnología, basado en la descripción de sus principales dispositivos y las pruebas experimentales más recientes que sugieren la integración entre las redes inalámbricas y cableadas, además de la convergencia de servicios en redes heterogéneas. En esta revisión se identificó una tendencia hacia el incremento en la frecuencia de la portadora de radiofrecuencia en la banda de las ondas milimétricas (75 - 100 GHz), que indican que la próxima generación de sistemas de radio sobre fibra operará en esta banda de gran capacidad disponible. El gran reto consiste en lograr transmisiones inalámbricas en estos sistemas a velocidades multiGbps en un futuro cercano.

In this paper, we present a review based in the most relevant scientific works of radio-over-fiber technology. The most important issues of the state-of-the-art evolution are exposed. We show a description of the main devices and the most recent experimental tests that suggest the integration between wired and wireless networks, and the convergence in heteroge-neous networks. In this review, we identify a trend toward the increase of the radiofrecuency-carrier in the millimeter-wave bands (75-100 GHz) which show that the next generation of radio-over-fiber system will operate in this band of large capacity available. The challenge consisting of reaching multi-Gbps wireless transmissions in these systems very soon.

Mediciones con estaciones de pesaje de trafico en movimiento y validacion del concepto de diseno estructural de pavimentos perpetuos de Texas

Over the past few years, the State of Texas has used perpetual pavement (PP) structures on its heavily trafficked highways, where the expected 20-year truck-traffic estimate of 80 kN ESALs (equivalent single axle loads) is in excess of 30 million. As a means to validate the Texas PP structural design concept and to make optimal future truck-traffic design recommendations, traffic Weigh-In-Motion (WIM) measurements were conducted and analyzed for two PP projects. The findings indicated that the initial 80 kN ESAL traffic design estimates for PP were comparable to the projections based on the actual measured WIM traffic data. However, underestimation of the hot mix asphalt layer dynamic moduli resulted in conservative designs for the PP structures. In addition, based on the successful use of the automated WIM data stations for traffic data collection, the paper highlights possible applications and advantages (as compared to conventional manual collection of traffic data) of using detailed WIM traffic data information for future analyses of both highway operation and pavement structural design.

Desde hace unos anos, en Texas se vienen utilizando estructuras de pavimento perpetuo (PP) en carreteras de trafico pesado, donde el trafico esperado a 20 anos supera los 30 millones de ejes equivalentes de 80 kN. Con el fin de realizar una validation del diseno de PP y presentar recomendaciones para la estimation de traficos de diseno, se realizaron y analizaron mediciones obtenidas con estaciones de pesaje de trafico en movimiento (WIM) ubicadas en dos proyectos de PP. Los resultados encontrados indicaron que las estimaciones del trafico inicial de diseno de PP fueron comparables con las proyecciones basadas en los datos arrojados por WIM. Sin embargo, se encontro que la subestimacion de los modulos dinamicos de las mezclas asfalticas en caliente conllevo a disenos muy conservadores para las estructuras de PP. Adicionalmente, considerando que el uso de estaciones WIM para recolectar datos de trafico en forma automatizada fue exitoso, en este articulo se destacan las posibles aplicaciones y ventajas (con respecto a sistemas manuales de recoleccion de datos de trafico) de usar information de trafico detallada obtenida mediante el sistema WIM para el analisis futuro de la operacion de carreteras y el diseno estructural de pavimentos.

Evaluación de los parámetros de las funciones de costo en la red estratégica de transporte de carga para Colombia

La modelación estratégica del transporte de carga ha sido un tema de creciente interés por su utilidad para la evaluación de proyectos. Uno de los tópicos relevantes es la valoración de los parámetros que definen los niveles de servicio de los arcos; tema que es tratado en este artículo, en el que se valoran los parámetros de las funciones de costos, involucrando costos internos y externos, para la red intermodal colombiana, empleando una metodología que se podría aplicar fácilmente en otros sistemas de transporte. Estableciendo tipologías de arcos, se estudian los costos internos referidos al valor del tiempo y los costos de operación; adicionalmente, se estudian cinco componentes de costos externos: congestión, accidentes, polución, efectos sobre cambio climático y daños a infraestructura. se logró valorar los parámetros de las funciones de costos en arcos de los modos transporte carretero, ferroviario y fluvial y, con ellos, estudiar los costos marginales sobre la red estratégica de transporte de carga de Colombia.

Strategic freight transportation modeling has been a topic of growing interest because of its use for evaluating projects. One of the most important topics is to appraisal the parameters that define the level of service in links. This article presents the evaluation of the cost functions parameter, involving internal and external costs, which were applied to the intermodal network in Colombia, using a methodology that could be easily transferred to other transportation contexts. Considering different link typologies, we study the internal cost of time and operation, in addition to the five components of external costs: congestion, accidents, pollution, climate change, and damage on infrastructure. It was possible to estimate cost function parameters for different modes: road, rail and inland waterways, and to analyze the marginal costs on the Colombian freight transportation strategic network.