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This paper presents an estimation of the reaction of electricity demand to changes in price levels of forward contracts in the manufacturing industry of Colombia. To that end, a structural vector autoregressive (SVAR) model was developed, considering several economic activities at different voltage levels. The industrial sectors under study showed an electricity demand not significantly sensitive to price variations. However, the food and drink sectors, plastic and rubber manufacturing, as well as retail trade turned out to be more sensitive to price shocks than the chemical industry or textile manufacturing. Such inelasticity could be softened if information concerning prices and quantity demanded were of common knowledge, or if the forward curve were observable. Resumen: En este artículo se presenta una estimación de la reacción de la demanda a niveles de precios de contratos forward de electricidad en la industria manufacturera de Colombia. Se desarrolló un modelo de vectores autorregresivos estructurales (SVAR) considerando varias actividades económicas a diferentes niveles de tensión. Los sectores industriales bajo estudio no mostraron una demanda de electricidad significativamente sensible a variaciones de precios. Sin embargo, los sectores de alimentos y bebidas, caucho y plástico, así como el sector comercial minorista resultaron ser más sensibles a choques de precios que la industria química o el sector de manufactura de textiles. Dicha inelasticidad podría suavizarse si la información concerniente a precios y cantidades demandadas fuera de conocimiento común, o si la curva forward pudiera ser observable. Résumé: Cet article présente une estimation de la variation dans la demande d’électricité, due à des changements dans les niveaux de prix des contrats d'électricité du type forward, dans l'industrie manufacturière colombienne. Un modèle de vecteurs autorégressifs structuraux (SVAR) a été développé afin de considérer plusieurs secteurs économiques pour des différents niveaux de tension électrique. En général, les secteurs industriels étudiés n'ont pas montré de demande d'électricité sensible aux variations de prix. Cependant, les secteurs de l'alimentation et des boissons, du caoutchouc et plastique, ainsi que le secteur du commerce de détail, se sont avérés être plus sensibles aux chocs des prix par rapport à l'industrie chimique et au secteur textile. Une telle inélasticité pourrait être adoucie si les informations concernant les prix et les quantités demandées d’électricité étaient connues, ou bien si la courbe forward était observable.

En este artículo se presenta una propuesta de función de adaptación y manejo de restricciones aplicada al problema de flujo de potencia óptimo reactivo. Este problema tiene como objetivo la reducción de pérdidas mediante el control de tensiones de generadores, bornes en transformadores (taps), y bancos desconectables de capacitores y reactores. La función de adaptación consiste en un producto de subfunciones que representa los límites de las variables del sistema e incluye una meta específica de reducción de pérdidas. La principal ventaja de la función de adaptación propuesta consiste en que se puede conocer el óptimo global del problema con antelación. La función propuesta fue implementada y comparada con una función de adaptación tradicional mediante un algoritmo genético para tres casos de prueba IEEE: de 57, 118 y 300 barras. Se encontró que esta función presenta un mejor desempeño que la tradicional, garantizando la operación del sistema dentro de la región factible. This work presents a fitness function and constraint handling approach applied to the problem of optimal reactive power dispatch. This problem aims at the reduction of power losses by deciding on voltage setpoints of generators, transformers taps and switchable capacitor and reactor banks. The fitness function consist of a product of sub-functions that represent permissible limits on system variables and that also includes a specific goal on power loss reduction. The main advantage of the proposed fitness function is the fact that the global optimum of the problem is known beforehand. A genetic algorithm was used to solve the ORPD with both fitness functions. This fitness function was implemented and compared with a traditional fitness function by means of a genetic algorithm for three study IEEE cases: 57, 118 and 300 bus systems. It was found that the proposed fitness function showed better performance than the traditional one, guaranteeing the system operation within the feasible region.

En este artículo se presenta una metodología para la ubicación óptima de Generación Distribuida (GD) usando un algoritmo genético híbrido. En este caso la función objetivo es la reducción de pérdidas. El algoritmo propuesto incorpora una red neuronal artificial para evaluar la función de adaptación y una búsqueda local que permite al algoritmo explorar un espacio de búsqueda más amplio. La contribución principal del artículo es la combinación de técnicas metaheurísticas con técnicas de inteligencia artificial para resolver un problema de optimización multi-modal y no convexo. La metodología propuesta es probada en un sistema de 34 barras mostrando que la ubicación apropiada de las unidades de GD permite reducir las pérdidas activas y mejorar el perfil de tensiones. This paper presents a methodology for optimal Distributed Generation (DG) allocation using a hybrid genetic algorithm. In this case, the objective function is the minimization of power losses. The proposed algorithm involves an artificial neural network to evaluate the fitness function and a local search subroutine that allows the algorithm to explore a wider search space, and eventually, escape from local optimal solutions. The proposed approach was tested on a 34-bus system showing that the proper allocation of DG units allows the reduction of active power losses and the improvement of voltage profile.

Se realizó la predicción del precio de energía de bolsa promedio mensual en el mercado eléctrico colombiano por medio de un modelo de redes neuronales no-lineal autorregresivo. Considerando como entradas exógenas: la demanda, la relación entre generación hidráulica-térmica, la probabilidad del Fenómeno de El Niño y el volumen útil diario energía; y como variable autorregresiva el precio de bolsa promedio mensual. Para el entrenamiento, validación y pruebas se analizaron datos entre enero de 2003 y marzo de 2014. Adicionalmente, la efectividad del modelo fue probada con datos entre abril de 2014 y febrero de 2015. Se observó que al incorporar la historia del precio y variables dependientes de condiciones hidrológicas como el Fenómeno del Niño en el modelo, se puede reproducir adecuadamente la dinámica del precio de la energía en Colombia, incluso en meses posteriores al periodo de tiempo considerado. The forecasting of the monthly average stock price of Colombian electricity was carried out by means of a nonlinear autoregressive exogenous model. Such a model considers as exogenous inputs the demand, the ratio between hydraulic and thermal generation, the probability of El Niño phenomenon and the daily available energy volume; and as an autoregressive variable the monthly average stock price. For training, validation and testing, data corresponding to the period January 2003 to March 2014 were considered. Furthermore, the effectiveness of the model was tested with data for the period April 2014 to February 2015.This shows that the incorporation of historic data of prices and variables that depend on hydrologic conditions, such as El Niño phenomenon, allows reproducing the dynamics of Colombia’s energy prices, even for forthcoming periods.

Se presenta una metodología concebida para el diseño de fuentes de corriente DC, aprovechando las características de los transistores BJT en su región de trabajo lineal (región activa), región que depende de la tensión de codo, la potencia máxima que puede soportar éste y la tensión de polarización; a partir de estos parámetros se identifica el rango de la resistencia de carga que garantiza la corriente constante. La metodología es empleada para implementar un prototipo de fuente de corriente DC de 2A en un rango de resistencia determinado por las características del transistor, garantizando las respectivas restricciones de potencia y temperatura. This paper presents a methodology to develop direct current sources using BJT transistors on the linear region (active region). This region depends on the saturation voltage, maximum power and polarization voltage of the element; from these parameters it is obtained the load resistance range that ensures a constant current. The methodology is used to develop a DC current source prototype of 2A and the range of the load resistance is defined by the transistor characteristics. The temperature and power constrains are taking into account.

El ensuciamiento de aisladores eléctricos en servicio expuestos a la atmósfera constituyen un gran inconveniente para el sector eléctrico, debido a que en la superficie se deposita material de naturaleza orgánica e inorgánica, formando una capa que en presencia de humedad puede volverse conductora, produciendo diferentes fenómenos que podrían deteriorar las propiedades aislantes del elemento y finalmente conducir a la ruptura del mismo, afectando principalmente el suministro de la energía eléctrica. Actualmente se encuentra en fase de desarrollo un método que consiste en la aplicación de una película de dióxido de titanio para minimizar la acumulación de suciedad en los aisladores de porcelana sin afectar las propiedades eléctricas de los mismos. Se evaluó el desempeño de dos espesores diferentes (una y dos capas) de dicha película en aisladores de porcelana, para lo cual se realizaron pruebas de adherencia, ángulo de contacto, corriente de fuga, tensión de flameo en seco y ensayos de erosión en laboratorio. Finalmente, se evaluó el desempeño en aisladores en servicio en una torre de transmisión de energía. Los aisladores recubiertos exhiben un buen desempeño en las pruebas de laboratorio. Además, tras 5 meses de exposición en servicio en la línea de alta tensión energizada, se observa una disminución en el ensuciamiento. The soiling of in-service electrical insulators exposed to the atmosphere is a major problem in power transmission lines. Several inorganic and organic particulate materials are deposited on insulator surfaces forming a layer that could become conductive in the presence of moisture. This produces different phenomena that could deteriorate the insulating properties of the material and eventually lead to its rupture, affecting the electrical energy supply. Currently, a method based in the application of a titanium dioxide film is being developed. This method tries to minimize the pollution accumulation on the porcelain insulators without affecting their electrical properties. In this work the performance of two different thicknesses of the coating film on the porcelain insulators was evaluated by means of contact angle, adhesion, leakage current, dry-flashover voltage and erosion laboratory tests. Finally, the in-service behavior of coated and no-coated insulators installed in a power transmission tower was evaluated. The coated insulators showed a good performance in the laboratory tests. Moreover, before 5 months of exposure in the energized power line, a decrease in the soiling was observed.

An algorithm to detect inter-turn faults in induction motors based on the negative sequence impedance is presented in this paper. The implementation through a digital prototype is also explained and its results are tested using a 3 Hp induction motor designed to induce inter-turn faults. It is concluded that the robustness of the algorithm can detect incipient faults from five turns, and it is a good tool for predictive maintenance of induction motors. En este trabajo se presenta un algoritmo basado en la impedancia de secuencia negativa para detectar fallas entre espiras de los motores de inducción, se explica su implementación en un prototipo electrónico de diagnóstico y sus resultados se verifican experimentalmente en un motor de 3 Hp, el cual se acondicionó para realizar fallas entre espiras. Se concluye que es útil como parámetro de diagnóstico al poder detectar fallas incipientes a partir de cinco espiras en cortocircuito, mostrando ser una buena herramienta para el mantenimiento predictivo de los motores eléctricos de inducción.

En este trabajo se presenta la implementación en Matlab del modelo del motor de inducción para realizar estudios de cortocircuitos entre espiras del estator. Para este propósito se usan los bloques del Simulink y los parámetros requeridos por el modelo son obtenidos a partir de la norma IEEE112. Se presentan los resultados teóricos, se muestra la aplicación del modelo en la determinación de la corriente de secuencia negativa como indicador de falla y se describen los resultados de la aplicación experimental a un motor de inducción de 2 Hp el cual se ha acondicionado para realizar corto entre espiras. Se concluye el buen desempeño del modelo al permitir obtener con precisión variables indicativas de fallas en el devanado estatórico de un motor de inducción. The implementation in Simulink of an induction motor model to study inter-turn short circuits on the stator winding is presented in this paper. The theoretical results are presented. The main parameters of the motor are determined and the experimental results in a 2 Hp induction motors which have been prepared to make for inter-turn short circuits are described.