Examinando por Autor "Jurado Melguizo, Francisco"
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Ítem ADVANCED ALGORITHMS FOR POWER FLOW ANALYSIS(Jaén : Universidad de Jaén, 2020-09-11) TOSTADO VÉLIZ, MARCOS; Jurado Melguizo, Francisco; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaEl Flujo de Cargas es una de las herramientas computacionales más usadas por operadores de sistemas eléctricos. Consiste en un problema no linear que es típicamente resuelto usando el método de Newton-Raphson. Gran cantidad de métodos han sido propuestos para solucionar el flujo de cargas durante décadas. Incluso así, aún existen campos de mejora en los que investigar. Esta tesis ahonda en estos campos desarrollando o estudiando varios métodos para solucionar el flujo de cargas. Algunos de estos métodos ya fueron propuestos en otras referencias pero no se habían estudiado para este problema aún, mientras que otros algoritmos han sido desarrollados en el contexto de esta tesis.Ítem ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA, ECONOMÍA CIRCULAR, SOSTENIBILIDAD Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN UN PROYECTO DE VALORIZACIÓN DE RESIDUOS DE LA PRODUCCIÓN DE ACEITE DE OLIVA.(Jaén : Universidad de Jaén, 2022-12-15) FERNÁNDEZ LOBATO, LÁZULI; Jurado Melguizo, Francisco; Vera Candeas, David; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaLa posibilidad de gasificar la biomasa del alpeorujo en la propia almazara donde se genera evita otras actividades contaminantes que implican transportes de residuos y subproductos a plantas especializadas, como son las orujeras y las plantas de tratamiento de biomasa. Además, se genera una economía circular más potente en base a la valorización de los subproductos generados y se mejora la eficiencia energética de los procesos implicados. En esta investigación se demuestra que la instalación de una planta de biomasa en una almazara puede generar una reducción del 8,25% del impacto ambiental normalizado en la cadena productiva del aceite de oliva. En términos de cambio climático, una de las categorías de impacto ambiental más relevantes, la instalación de la planta de gasificación propuesta en las almazaras más representativas de España disminuiría su impacto ambiental en un 21%, el equivalente a las emisiones anuales de CO2 de 220.000 vehículos.Ítem CONVERTIDORES DE POTENCIA APLICADOS A ENERGÍAS RENOVABLES(Jaén : Universidad de Jaén, 2023-07-20) ORTEGA GARRIDO, MARÍA VICTORIA; Jurado Melguizo, Francisco; Vera Candeas, David; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaEsta tesis se centra en la presentación y estudio de un convertidor de corriente continua basado en fuente de impedancia. Así como, en el acoplamiento de varias fuentes de energía y sistemas de almacenaje, utilizando dos convertidores bidireccionales como el propuesto para el acoplamiento de dos baterías y tres convertidores unidireccionales para el acoplamiento fuentes. El convertidor ha sido estudiado analíticamente, para comprender las pautas de comportamiento en función de sus elementos componentes y de la conmutación de los mismos, para poder obtener un diseño óptimo con objetivos prefijados. Han sido analizadas todas las etapas de conmutación en ambos modos de trabajo (elevador y reductor), la ganancia de tensión, el estrés de tensión y de corriente. Las aportaciones más significativas de este convertidor son: Buen ratio de potencia convertida, gran ganancia de tensión obtenida con pocos dispositivos, respuesta casi lineal de la tensión de salida respecto al ciclo de trabajoÍtem DC Nanogrids for Integration of Demand Response and Electric Vehicle Charging Infrastructures: Appraisal, Optimal Scheduling and Analysis(MDPI, 2021-10-12) Habeeb, Salwan Ali; Tostado Véliz, Marcos; Hasanien, Hany M.; Turky, Rania A.; Meteab, Wisam Kareem; Jurado Melguizo, FranciscoWith the development of electronic infrastructures and communication technologies and protocols, electric grids have evolved towards the concept of Smart Grids, which enable the communication of the different agents involved in their operation, thus notably increasing their efficiency. In this context, microgrids and nanogrids have emerged as invaluable frameworks for optimal integration of renewable sources, electric mobility, energy storage facilities and demand response programs. This paper discusses a DC isolated nanogrid layout for the integration of renewable generators, battery energy storage, demand response activities and electric vehicle charging infrastructures. Moreover, a stochastic optimal scheduling tool is developed for the studied nanogrid, suitable for operators integrated into local service entities along with the energy retailer. A stochastic model is developed for fast charging stations in particular. A case study serves to validate the developed tool and analyze the economical and operational implications of demand response programs and charging infrastructures. Results evidence the importance of demand response initiatives in the economic profit of the retailer.Ítem Design and techno-economic analysis of different gasifiers for bioenergy application(Jaén : Universidad de Jaén, 2022-12-18) Abd El-Sattar Hemaid Ibrahim, Hoda; Jurado Melguizo, Francisco; Salah Mohamed, Kamal; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaLa exploración y explotación de recursos de energía renovable son de particular importancia para mejorar la seguridad energética para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir los efectos del calentamiento global (reducir las emisiones de carbono). La biomasa es una de las pocas fuentes de energía renovable cuya disponibilidad no depende de las condiciones climáticas y puede almacenarse de acuerdo con la demanda, por lo que la generación de electricidad a partir de ella puede ser altamente predecible. La biomasa se puede convertir en diferentes formas de energía mediante varios procesos, como el proceso de gasificación. La trigeneración de biomasa es un concepto relativamente nuevo, que tiene el potencial de mejorar la economía de la bioenergía para áreas con clima cálido. Este concepto se puede aplicar con varias tecnologías de conversión de energía. Además, la evaluación del rendimiento óptimo de esta tesis se realiza en dos sistemas combinados diferentes de refrigeración, calor y energía a pequeña escala para evaluar comparativamente el sistema altamente integrado. El sistema combinado de refrigeración, calor y energía consiste en la integración de un gasificador de lecho fijo de tiro descendente con turbina de gas alimentada externamente (sistema de generación de energía), un dispositivo de recuperación de calor y el ciclo de refrigeración por absorción utilizando residuos de maíz como materia prima de biomasa, mientras que el segundo El sistema consta de una unidad de combustión de combustión directa, una turbina de gas de combustión externa, un ciclo Rankine orgánico como unidad de fondo para maximizar la eficiencia eléctrica y una unidad de refrigeración por absorción para enfriar la producción de energía utilizando bagazo de caña de azúcar como materia prima de biomasa. A pesar del considerable desarrollo a escala mundial de las tecnologías asociadas a las fuentes de energía renovable, la escasez y el coste de la electricidad sigue siendo un problema en regiones remotas y aisladas y en islas con abundantes recursos renovables de energía. Por lo tanto, esta tesis también presenta un diseño tecno económico de diferentes escenarios de sistemas de energía híbridos autónomos para diferentes áreas de estudio de casos en Egipto, estos diferentes modelos para modelos tecno económicos óptimos se basan en la integración de las unidades de gasificación de biomasa con otras fuentes de sostenibilidad. como la energía solar, eólica, etc. Las simulaciones de diseño se realizaron con el software de termodinámica Cycle-Tempo para resolver el diseño de rendimiento óptimo para sistemas combinados de refrigeración, calor y energía a pequeña escala. Algoritmos de optimización recientes y modificados basados ¿¿en la utilización del software MATLAB para resolver el análisis tecno económico de una microrred híbrida aislada que consiste en un gasificador de biomasa, paneles fotovoltaicos, turbinas eólicas y baterías o celdas de combustible para satisfacer la demanda de electricidad en pequeños pueblos. o áreas remotas en Egipto.Ítem Engineering and Technology Education in University Studies: Driving Digital, Sustainable, and Resilient Development(IEEE Access, 2023) Verdejo Espinosa, Ángeles; Montoro Lendínez, Alicia; Jurado Melguizo, Francisco; Espinilla Estévez, MacarenaÍtem GASIFICATION APPLIED TO THE VALORIZATION OF OLIVE GROVE AND OLIVE MILL RESIDUES(Jaén : Universidad de Jaén, 2017-04-07) DE MENA PARDO, BÁRBARA; Vera Candeas, David; Jurado Melguizo, Francisco; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaLa Generación Distribuida (DG) se refiere a la generación de electricidad de manera descentralizada, es decir, distribuida geográficamente en el área de suministro y cerca del consumidor de energía. Este concepto ha adquirido gran importancia en comparación con los sistemas tradicionales de producción de energía eléctrica en las grandes centrales. De hecho, la DG presenta una opción muy interesante para los sistemas autónomos, como los que se pueden utilizar en las almazaras para la valorización de los residuos, y que proporcionan el calor y la energía necesarios para el prensado de la aceituna. La presente tesis se centra en la valorización energética de la madera, ramas y hojas del árbol del olivo que se recogen en la plantación o en la almazara durante la campaña de recolección en España. Actualmente no existe un uso directo de estos, aparte de la quema de los restos de poda directamente en el campo, sin un beneficio económico, y a menudo con los costes de transporte asociados a ellos.Ítem Mejoras al dimensionamiento óptimo de sistemas híbridos con energías renovables(Jaén : Universidad de Jaén, 2019-03-08) Lata García, Juan Carlos; Jurado Melguizo, Francisco; Fernández Ramírez, Luis M.; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaEn lugares remotos la electrificación convencional no se puede implementar debido a la topografía del lugar y a los elevados costes de infraestructura. En este caso, el uso de sistemas de energías renovables es una solución viable a este problema. La integración de dos o más fuentes de energías renovables es más fiable que la generación con una sola fuente. Esta integración se conoce como sistema híbrido. El correcto dimensionamiento técnico del sistema y la adopción de técnicas de optimización asegura la viabilidad tecnológica y económica del sistema híbrido. Estudios sobre el dimensionamiento técnico, análisis técnico-económico, modelado y simulación de sistemas híbridos han sido realizados en comunidades aisladas. Pero un número muy reducido de trabajos contemplan la integración de turbinas hidrocinéticas, que se considera en la presente tesis. De hecho, las principales aportaciones de esta tesis se han centrado en el desarrollo de nuevos modelos de componentes para un sistema híbrido completo en el entorno MATLAB-Simulink.Ítem OPTIMIZACIÓN DE UN DESHIDRATADOR SOLAR DE ALPERUJO MEDIANTE SIMULACIÓN CFD Y ANÁLISIS DE DATOS CON DEEP LEARNING(Jaén : Universidad de Jaén, 2024-06-06) Cabrera Escobar, José Omar; Jurado Melguizo, Francisco; Vera Candeas, David; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaEste estudio presenta un enfoque innovador para optimizar la deshidratación del orujo de aceituna, empleando dinámica de fluidos computacional (CFD) y aprendizaje profundo. Utilizando CFD, se determinaron las condiciones óptimas como la velocidad de aire (0.1 m/s) y la altura de la cámara de deshidratación (300 mm) en un deshidratador solar pasivo para mejorar la extracción de humedad y su uso como biomasa. Además, se analizó la curva de secado y el poder calorífico del orujo. La simulación del prototipo se realizó en el software ANSYS, abarcando desde el diseño hasta la validación de resultados, correlacionando fuertemente con datos experimentales. Paralelamente, una red neuronal analizó los datos de sensores del prototipo, identificando la radiación solar y la temperatura ambiente como variables clave, resultando en un modelo predictivo con alta precisión (coeficientes de correlación de 0.9699 y 0.9710). Este método integrado de CFD y aprendizaje profundo promete mejorar los sistemas de deshidratación de orujo y la eficiencia energética en la industria. This study introduces an innovative approach to optimizing the dehydration process of olive pomace using computational fluid dynamics (CFD) and deep learning. Using CFD, optimal conditions such as air entry speed (0.1 m/s) and dehydration chamber height (300 mm) were determined in a passive solar dehydrator to enhance moisture extraction for use as biomass. Additionally, the drying curve and calorific value of the pomace were analyzed. The prototype was simulated using ANSYS software, covering everything from design to result validation, strongly correlating with experimental data. Concurrently, a neural network analyzed sensor data from the prototype, identifying solar radiation and ambient temperature as key variables, resulting in a predictive model with high accuracy (correlation coefficients of 0.9699 and 0.9710). This integrated method of CFD and deep learning promises to enhance dehydration systems for olive pomace and improve energy efficiency in the industry.Ítem OPTIMIZACIÓN DEL FLUJO DE CARGAS POR MÉTODOS NO CONVENCIONALES EN REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES(Jaén : Universidad de Jaén, 2021-06-01) MOUASSA, SOUHIL; Jurado Melguizo, Francisco; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaDebido al rápido desarrollo del sistema de energía eléctrica en todo el mundo en respuesta a los desarrollos técnicos, económicos y ambientales, los sistemas de energía eléctrica modernos a menudo funcionan cerca de sus límites máximos, lo que genera riesgos de inestabilidad de tensión en la red eléctrica. Por otro lado, la penetración excesiva de fuentes de energía renovable en las redes eléctricas puede generar muchos problemas y violaciones de los límites de funcionamiento, como sobretensiones y subtensiones, pérdidas de energía activa y sobrecarga de las líneas de transporte, fallos de las centrales eléctricas, riesgos de inestabilidad de tensión y comprometer el confort de los usuarios. Estos problemas ocurren cuando el sistema excede el límite de capacidad operativa máxima (MOC).Ítem Planificación óptima de una comunidad energética con energías renovables empleando sistemas fotovoltaicos(2024-07-25) Maldonado Ortega, José Luis; Jurado Melguizo, Francisco; Tostado Véliz, Marcos; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería Eléctrica.Este trabajo introduce una herramienta innovadora para la planificación óptima de paneles fotovoltaicos en comunidades energéticas (CE). La metodología desarrollada aborda la complejidad del problema al representar el espacio de decisión para cada año y día durante la vida útil del proyecto, típicamente entre 25 y 30 años, considerando un conjunto mínimo de perfiles representativos y la descomposición del problema en una estructura esclava resuelta mediante el algoritmo de descomposición de Benders. Este enfoque reduce la carga computacional y permite incorporar parámetros de degradación e inflación a largo plazo. Adicionalmente, se empleó un enfoque híbrido para calcular el estado de carga (SoC) de las baterías de iones de litio, comenzando con una modelización precisa utilizando el optimizador African Vultures (AVOA), seguido por un método híbrido que combina el conteo de Coulomb (CCM) con el Filtro de Kalman No Lineal Adaptativo (AUKF) para la estimación del SoC. El AUKF corrige el valor inicial y elimina errores en las primeras lecturas, mientras que el CCM estima el SoC a largo plazo. Comparado con otros métodos, la combinación de CCM con AUKF mostró una validación dinámica excepcional y una capacidad sobresaliente en diversas situaciones. This paper introduces an innovative tool for optimal planning of photovoltaic panels in energy communities (ECs). The developed methodology addresses the complexity of the problem by representing the decision space for each year and day during the lifetime of the project, typically between 25 and 30 years, considering a minimum set of representative profiles and the decomposition of the problem into a slave structure solved using the Benders decomposition algorithm. This approach reduces the computational burden and allows the incorporation of long-term degradation and inflation parameters. Additionally, a hybrid approach was employed to estimate the state of charge (SoC) of lithium-ion batteries, starting with accurate modeling using the African Vultures optimizer (AVOA), followed by a hybrid method combining Coulomb counting (CCM) with the Adaptive Nonlinear Kalman Filter (AUKF) for SoC estimation. The AUKF corrects the initial value and eliminates errors in the first readings, while the CCM estimates the SoC in the long term. Compared to other methods, the combination of CCM with AUKF showed exceptional dynamic validation and outstanding capability in various situations.Ítem Protección Diferencial de Transformadores de Potencia Mediante Técnicas Basadas en la Transformada Wavelet(Jaén : Universidad de Jaén, 2017-09-28) Sánchez Martos, Carlos Luis; Jurado Melguizo, Francisco; Gómez González, Manuel; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaAl conectar un transformador de potencia a la red se presentan unas intensidades por los devanados del primario muy elevadas con relación a la intensidad asignada debido al fenómeno transitorio de creación del campo magnético dentro de la máquina así como a la saturación del núcleo durante el mismo. Este fenómeno presenta varios efectos negativos, siendo uno de ellos el disparo intempestivo de la protección diferencial asociada al transformador. Esta tesis tiene como principal objetivo el desarrollo de un sistema de protección diferencial de transformadores que evite el disparo no deseado de la protección en la energización del transformador utilizando la transformada wavelet como método de discriminación de intensidades de conexión. Para ello se desarrolla un modelo de relé diferencial completo que es sometido a ensayo de comportamiento de diferentes situaciones de funcionamiento del transformador. El modelo así como todos los ensayos se realizan mediante la herramienta informática Matlab/SimulinkÍtem REAL TIME ECONOMIC DISPATCH CONSIDERING RENEWABLE ENERGY RESOURCES UNCERTAINTY USING EFFECTIVE OPTIMIZATION TECHNIQUES(Jaén : Universidad de Jaén, 2022-05-19) MOHAMED HOSNY, HASSAN SALAMAA; Jurado Melguizo, Francisco; Salah Mohamed, Kamal; Universidad de Jaén. Departamento de Ingeniería EléctricaEl despacho económico es uno de los conceptos esenciales en los sistemas de gestión y operación de sistemas eléctricos de potencia. Por otro lado, con la creciente preocupación por las emisiones contaminantes, encontrar una solución para la emisión se ha convertido en un tema esencial para el sistema de generación de energía además del coste total del combustible en todo el mundo. En esta tesis, el problema se resuelve en base a funciones mono/multiobjetivo utilizando algoritmos de optimización conocidos y mejorados. Además, el modelo multiobjetivo, no convexo y no lineal, de mayor dimensión, fuertemente acoplado, se designa considerando los costes de combustible y los objetivos de emisiones simultáneamente.