Actividades del Laboratorio de Instrumentación y Control
Network of Competence on Internet of Things
Proyecto que busca formar recursos y articular conocimientos entre Universidades europeas, argentinas y uruguayas en el campo de IoT. El proyecto también posee una componente de articulación con empresas del rubro.
Elaboración y optimización de máscaras de protección facial
Desarrollo de máscaras, sistemas de protección y otros accesorrios de seguridad y sanitarios para la crisis COVID-19.
Procesamiento de señales aplicado a redes eléctricas inteligentes
El paradigma de las Redes Eléctricas Inteligentes (REI) se planteó y desarrolló como respuesta al complejo escenario energético mundial de este siglo, el cual se caracteriza por una demanda creciente y una transición entre una matriz basada en combustibles fósiles a otra basada en fuentes de energía renovables. Se dice que estas redes son “inteligentes” porque cuentan con elementos de sensado, comunicaciones y actuadores que permiten una gestión en tiempo real del sistema eléctrico, adaptándose a los escenarios cambiantes producto del cambio de comportamiento del suministro y la demanda o de la ocurrencia de fallas. Buena parte de esta inteligencia se basa en el uso de una gran variedad de algoritmos y técnicas para el procesamiento de las señales adquiridas de la red, mediante las cuales es posible detectar, estimar o incluso pronosticar magnitudes de variables, situaciones anómalas y cambios en la red. En el marco de este proyecto se plantea desarrollar una investigación sobre tres temas que se pueden clasificar como cuestiones de procesamiento de señales y que comparten algunas problemáticas comunes. El primero de ellos es el pronóstico y estimación de variables eléctricas basada en el historial de muestras previas adquiridas de la misma red eléctrica de la Universidad. El segundo trata sobre el uso de técnicas de procesamiento de señales para la estimación de cargas. Por último, también se plantea el desarrollo de algoritmos de procesamiento para la detección de fallas en líneas de transmisión o desconexión involuntaria de subredes.
Sistemas Electrónicos de Potencia aplicados a Generación Distribuida
El presente proyecto tiene como finalidad mejorar aspectos tecnológicos asociados a los sistemas eléctricos que emplean Generación Distribuida. Este esquema de generación, que está en constante evolución, se contrapone al esquema clásico de Generación Centralizada, ya que aparecen un gran número de pequeños generadores (en general renovables) que aportan energía a la red de manera no concentrada. Como resultado de este nuevo esquema aparecen desafíos técnicos para garantizar la estabilidad de la red eléctrica y la calidad de la energía suministrada. En tal sentido, las investigaciones se van a centrar sobre tres ejes temáticos que son de constante interés en el campo científico: a) modelización y control de la energía proveniente de una fuente renovable undimotriz, b) modelización y análisis de estabilidad de microrredes de continua y c) desarrollo y control de convertidores de potencia DC-DC empleados para el manejo de energía. Estos ejes temáticos son una continuidad de las tareas de investigación realizadas en proyectos anteriores.
Sistemas Electrónicos de Potencia aplicados a Redes Eléctricas Inteligentes
El consumo mundial de energía aumenta en forma sostenida, impulsado por el crecimiento de la población y la mayor dependencia de la electricidad por parte del conjunto de la sociedad. Satisfacer esta demanda creciente de energía eléctrica con las fuentes tradicionales de combustibles fósiles implica un agravamiento del problema del cambio climático debido a la contaminación ambiental. Por el contrario, si la demanda se satisface principalmente con fuentesde energía renovable, podría haber problemas de suministro de energía intermitente que son difíciles de prever con suficiente antelación. Para dar respuesta a este desafiante escenario energético, las redes eléctricas necesitan evolucionar para brindar soluciones a los problemas derivados del aumento de la demanda de energía. En este proyecto, se pretende abordar dos aspectos primordiales de esta evolución, que se detallan a continuación.Instrumentación y medición en Redes Eléctricas Inteligentes: El concepto de Redes Eléctricas Inteligentes (REI) representa un cambio de paradigmaen el sistema de generación y distribución de energía eléctrica. Se caracteriza por incorporar sistemas de generación distribuida, proveer soporte para medición y control en tiempo real y, fundamentalmente, por proveer esquemas de comunicación bidireccional entre el distribuidor y los clientes. Un requisito elemental para la implementación de las REI es el empleo deherramientas de instrumentación, medición y control para la gestión eficiente de la energía y el consiguiente provecho de todos los actores involucrados. En este proyecto se pretende abordar la problemática de instrumentación, medición y/o estimación de la energía eléctrica, con particular énfasis en el monitoreo de calidad de la energía y los sistemas de control para la generación eléctrica basada en fuentes de energías renovables.Sistemas electrónicos de potencia aplicados a microrredes eléctricas: A partir de la evolución que han tenido en los últimos años los sistemas de generaciónde energía eléctrica que aprovechan los recursos renovables, como la solar y eólica, se ha vislumbrado el desarrollo de las microrredes (MREs) como una alternativa para brindar soluciones de suministro eléctrico a comunidades aisladas o alejadas de los centros de distribución. Una microrred es una asociación de generadores basados en fuentes renovables, sistemas de almacenamiento y sistemas de conversión de energía distribuidos que suministranenergía a un número acotado de usuarios o cargas. Las MREs pueden ser de corriente continua (MREs-DC) o de alterna (MREs-AC). Las MREs tienen características eléctricas y requerimientos operativos distintos a los de los grandes sistemas de potencia, lo que exige estrategias de control diferentes a las tradicionales. Aunque estas MREs pueden estar o novinculadas a un sistema interconectado de distribución de energía eléctrica, requieren que los sistemas electrónicos de potencia no solo conviertan eficientemente la energía, sino que garanticen la controlabilidad y estabilidad de estos sistemas eléctricos, permitiendo un suministro de energía de alta calidad y confiabilidad para el usuario final. En este proyecto se pretende abordar el desarrollo de topologías de convertidores de potencia y el control asociado para asegurar la eficiencia y estabilidad de los sistemas de suministro eléctrico.
Estudio de Topologías de Convertidores de Potencia adecuadas para los imanes Inner Triplet del HL-LHC con Recuperación de Energía
La evolución del Large Hadron Collider en el High Luminosity-LHC implica la actualización de varios sistemas dentro de la instalación, siendo el circuito de Inner-Triplet uno de ellos. En ese sentido un nuevo esquema de alimentación de energía, imanes y convertidores de potencia deben ser ideados, desarrollados y puestos en funcionamiento. Respecto a los nuevos convertidores de potencia, un mayor desempeño en términos de dinámica y una mejor gestión de energía a partir del uso de un innovador concepto de Sistema de Almacenamiento de Energía (ESS) se ha vuelto imperativo. El CERN comenzó un proyecto de I+D orientado a desarrollar un nuevo tipo de convertidor de potencia de dos cuadrantes, el cual debería ser capaz de aplicar una tensión negativa sobre los imanes para generar el descenso de la corriente bajo la influencia de los principales imanes tipo dipolo del LHC. Otra característica requerida por este convertidor es la redundancia en el sistema a partir de la modularidad. Por lo tanto, se espera que la máxima corriente sea obtenida al conectar en paralelo N sub-convertidores, construidos mediante la asociación en paralelo de m módulos DC/DC. Dentro de este marco, el CERN persigue el desarrollo de un sub-convertidor de 2kA que será ejecutado a partir del presente convenio. Tareas: 1) Análisis de factibilidad considerando diferentes soluciones técnicas para el módulo DC/DC y el sub-convertidor. Análisis de diferentes escenarios para la gestión del flujo de energía entre la red, el ESS y los sub-convertidores. Se definirán el sistema de realimentación y la estrategia de control. El desempeño dinámico será evaluado y eventualmente corregido de acuerdo a criterios de regulación en un entorno de simulación. 2) Construcción del sub-convertidor de acuerdo a los resultados de 1), el cual será ensayado inicialmente en el LIC con carga resistiva y luego en el CERN en un imán superconductor.

