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Circuitos eléctricos para las energías renovables

Jesús Antonio Vega Uribe

Actualmente, en el mercado energético existen muchos fabricantes de sistemas de generación de energía renovable que requieren que los expertos y aprendices involucrados en el diseño y operación de estos sistemas, incluido el mantenimiento, comprendan e incluyan las herramientas y métodos disponibles en el área de circuitos eléctricos para ajustarlos correctamente. tus diseños e ideas.

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Actualmente, en el mercado energético existen muchos fabricantes de sistemas de generación de energía renovable que requieren que los expertos y aprendices involucrados en el diseño y operación de estos sistemas, incluido el mantenimiento, comprendan e incluyan las herramientas y métodos disponibles en el área de circuitos eléctricos para ajustarlos correctamente. tus diseños e ideas.

Tradicionalmente, un curso de circuitos contiene uno de dos componentes: análisis de corriente continua (CC) o análisis de corriente alterna (CA). Dado que los sistemas híbridos de energía renovable utilizan ambos tipos de voltaje debido a la integración de recursos energéticos, este curso proporciona las herramientas necesarias para comprender y analizar las redes eléctricas en sistemas de generación de energía eléctrica de corriente continua y corriente alterna.

Durante esta experiencia comprenderemos las variables para analizar el comportamiento de elementos eléctricos interconectados dentro de una red. También abordaremos la medición de variables de elementos de una red eléctrica, que a su vez son compartidos por varios elementos de la red. Posteriormente construiremos modelos y simularemos sistemas eléctricos de corriente alterna o continua con Simscape de Simulink (MATLAB).

Por otro lado, relacionaremos las herramientas del álgebra lineal con los modelos de sistemas eléctricos para comprenderlos, construir nuestros propios modelos y visualizar datos creados a partir de las simulaciones realizadas con Simscape de MATLAB. Finalmente, identificaremos las diferentes herramientas matemáticas disponibles para la solución y análisis de circuitos eléctricos, que nos permitirán comprender el funcionamiento de los modelos.

What you'll learn

  • Identificar las partes de un circuito básico y comprender la medición de variables eléctricas para analizar el comportamiento de elementos interconectados dentro de una red.
  • Medir variables de los elementos de una red eléctrica, que a su vez son compartidas entre ellos, construir modelos y simular sistemas eléctricos de corriente alterna o continua con Simscape de Simulink (MATLAB).
  • Relaciona las herramientas del álgebra lineal con modelos de sistemas eléctricos, para entenderlos, construir tus propios modelos y visualizar datos creados a partir de simulaciones realizadas con Simscape de MATLAB.
  • Aplicar el reordenamiento de las variables en las ecuaciones construidas con el método fundamental, para implementarlas en Simulink, utilizando algunos conceptos de inversa de una matriz, y visualizar el voltaje generado por un conjunto fotovoltaico con una irradiancia (potencia) proveniente de la base de datos NREL. .

What's inside

Learning objectives

  • Identificar las partes de un circuito básico y comprender la medición de variables eléctricas para analizar el comportamiento de elementos interconectados dentro de una red.
  • Medir variables de los elementos de una red eléctrica, que a su vez son compartidas entre ellos, construir modelos y simular sistemas eléctricos de corriente alterna o continua con simscape de simulink (matlab).
  • Relaciona las herramientas del álgebra lineal con modelos de sistemas eléctricos, para entenderlos, construir tus propios modelos y visualizar datos creados a partir de simulaciones realizadas con simscape de matlab.
  • Aplicar el reordenamiento de las variables en las ecuaciones construidas con el método fundamental, para implementarlas en simulink, utilizando algunos conceptos de inversa de una matriz, y visualizar el voltaje generado por un conjunto fotovoltaico con una irradiancia (potencia) proveniente de la base de datos nrel. .

Syllabus

Módulo 1. Variables de interés en circuitos eléctricos
● El circuito eléctrico
● Energía y potencia
● Entorno de desarrollo y simulación gráfica.
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Módulo 2. Fundamentos de redes eléctricas
● Elementos de un puerto
● Redes eléctricas con dos o más puertos.
● Leyes que rigen el funcionamiento de los circuitos.
Módulo 3. Modelo de una red eléctrica
● Almacenamiento de energía
● Condensador y bobina
Módulo 4. Solución de ecuaciones de redes eléctricas.
Solución del sistema de ecuaciones resultante de un circuito.

Good to know

Know what's good
, what to watch for
, and possible dealbreakers
If you are concerned with the transition to renewable sources of energy, such as solar and wind, you should take this course to handle the unique electrical circuitry challenges of connecting these sources together
For those who want to attain a comprehensive foundation in the mathematical and computational tools associated with electrical circuits and their behavior, this course provides a solid base for further study
If you wish to apply algebra to electrical circuits, you should take this course
This intermediate level course teaches the fundamentals of electricity and circuits to learners who have not formally studied the topic previously
If you are a beginner student, you should take this course to build a solid foundation in electrical circuits
This course teaches the procedures needed to solve problems related to electrical circuits

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Activities

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Career center

Learners who complete Circuitos eléctricos para las energías renovables will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:
Ingeniero de Energía Renovable
Un Ingeniero de Energía Renovable diseña, desarrolla y mantiene sistemas de energía renovable. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es esencial para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento es crucial para que los Ingenieros de Energía Renovable comprendan y analicen sistemas de energía renovable complejos.
Diseñador de Circuitos
Un Diseñador de Circuitos diseña y desarrolla circuitos eléctricos. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es esencial para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento es crucial para que los Diseñadores de Circuitos comprendan y diseñen circuitos eléctricos complejos.
Ingeniero de Sistemas Eléctricos
Un Ingeniero de Sistemas Eléctricos diseña, desarrolla y mantiene sistemas eléctricos complejos. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es esencial para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento es crucial para que los Ingenieros de Sistemas Eléctricos comprendan y analicen sistemas eléctricos complejos.
Ingeniero Eléctrico
Un Ingeniero Eléctrico diseña, desarrolla, prueba y supervisa sistemas y equipos eléctricos. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es esencial para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento es crucial para que los Ingenieros Eléctricos comprendan y analicen sistemas eléctricos complejos.
Profesor de Ingeniería Eléctrica
Un Profesor de Ingeniería Eléctrica enseña ingeniería eléctrica a estudiantes universitarios. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es esencial para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento es crucial para que los Profesores de Ingeniería Eléctrica comprendan y enseñen conceptos de ingeniería eléctrica complejos.
Técnico en Electrónica
Un Técnico en Electrónica instala, mantiene y repara equipos electrónicos. Este curso proporciona una valiosa base en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este rol. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Técnicos en Electrónica a comprender y solucionar problemas en equipos electrónicos complejos.
Ingeniero de Mantenimiento Eléctrico
Un Ingeniero de Mantenimiento Eléctrico mantiene y repara equipos y sistemas eléctricos. Este curso proporciona una base valiosa en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Ingenieros de Mantenimiento Eléctrico a comprender y solucionar problemas en equipos y sistemas eléctricos complejos.
Investigador en Energía Renovable
Un Investigador en Energía Renovable investiga y desarrolla nuevas tecnologías de energía renovable. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento ayuda a los Investigadores en Energía Renovable a comprender y analizar sistemas de energía renovable complejos.
Instalador Eléctrico
Un Instalador Eléctrico instala, mantiene y repara sistemas eléctricos. Este curso proporciona una base valiosa en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Instaladores Eléctricos a comprender y solucionar problemas en sistemas eléctricos complejos.
Ingeniero de Control
Un Ingeniero de Control diseña, desarrolla y mantiene sistemas de control. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento ayuda a los Ingenieros de Control a comprender y analizar sistemas de control complejos.
Ingeniero de Automatización
Un Ingeniero de Automatización diseña, desarrolla y mantiene sistemas automatizados. Este curso proporciona una base sólida en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre los fundamentos de las redes eléctricas, el modelado de redes eléctricas y la solución de ecuaciones de redes eléctricas. Este conocimiento ayuda a los Ingenieros de Automatización a comprender y analizar sistemas automatizados complejos.
Analista de Sistemas de Energía
Un Analista de Sistemas de Energía analiza y modela sistemas de energía. Este curso proporciona una base valiosa en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Analistas de Sistemas de Energía a comprender y analizar sistemas de energía complejos.
Consultor de Ingeniería Eléctrica
Un Consultor de Ingeniería Eléctrica proporciona asesoramiento y soluciones de ingeniería eléctrica a clientes. Este curso proporciona una base valiosa en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Consultores de Ingeniería Eléctrica a comprender y resolver problemas de ingeniería eléctrica complejos para sus clientes.
Gerente de Proyecto de Ingeniería Eléctrica
Un Gerente de Proyecto de Ingeniería Eléctrica gestiona proyectos de ingeniería eléctrica. Este curso proporciona una base valiosa en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Gerentes de Proyecto de Ingeniería Eléctrica a comprender y gestionar proyectos de ingeniería eléctrica complejos.
Electricista
Un Electricista instala, mantiene y repara sistemas eléctricos. Este curso proporciona una base valiosa en circuitos eléctricos que es beneficiosa para este puesto. Cubre temas como la medición de variables eléctricas, la construcción de modelos y la simulación de sistemas eléctricos. Este conocimiento ayuda a los Electricistas a comprender y solucionar problemas en sistemas eléctricos complejos.

Reading list

We've selected 18 books that we think will supplement your learning. Use these to develop background knowledge, enrich your coursework, and gain a deeper understanding of the topics covered in Circuitos eléctricos para las energías renovables.
This handbook comprehensive reference on electrical engineering. It covers a wide range of topics, from basic concepts to advanced analysis techniques.
Comprehensive introduction to electric circuits. It covers a wide range of topics, from basic concepts to advanced analysis techniques.
This handbook comprehensive reference on electric power distribution. It covers a wide range of topics, from basic concepts to advanced analysis techniques.
Comprehensive textbook on electrical machines. It covers a wide range of topics, from basic concepts to advanced analysis techniques.
Classic textbook on electric circuits. It provides a clear and concise introduction to the subject and valuable resource for students and professionals alike.
This handbook comprehensive reference on power generation. It covers a wide range of topics, from basic concepts to advanced analysis techniques.
Covers the essential elements of circuits, devices and systems. It offers a comprehensive overview of the topic and provides a strong foundation for further study.
Este libro se enfoca específicamente en los sistemas fotovoltaicos, proporcionando una comprensión detallada de los principios, el diseño y las aplicaciones de los sistemas de energía solar, lo que complementa el enfoque del curso en las energías renovables.
Is an integrated treatment of electric circuits and machines. It is written in a clear and concise style and is well-suited for students with little or no prior knowledge of the subject.
Si bien está más orientado a estudiantes de ingeniería eléctrica, este libro proporciona una base sólida en los conceptos fundamentales de circuitos eléctricos, incluyendo el análisis de redes y la teoría de circuitos.
Este libro ofrece una introducción a los principios y prácticas de los sistemas de potencia, incluyendo el análisis de flujo de potencia, la estabilidad y el control, lo que amplía el alcance del curso hacia aspectos más avanzados de los sistemas eléctricos.
Este libro ofrece una visión completa de los sistemas de energía renovable, cubriendo aspectos técnicos, económicos y ambientales, lo que amplía el alcance del curso hacia consideraciones más amplias de los sistemas de energía.
Popular introductory textbook on electric circuits. It is written in a clear and concise style and is well-suited for students with little or no prior knowledge of the subject.
Aunque se centra principalmente en máquinas eléctricas y transformadores, este libro proporciona una buena comprensión del comportamiento de los elementos inductivos y capacitivos en circuitos eléctricos, lo cual es relevante para el análisis de sistemas de energía renovable.
Este libro es un recurso valioso para repasar los conceptos fundamentales de circuitos eléctricos y resolver problemas, proporcionando una forma práctica de consolidar el aprendizaje del curso.
Este libro combina los conceptos de circuitos eléctricos con la programación en MATLAB, lo que puede ser útil para los estudiantes interesados en aplicar técnicas de simulación a los sistemas de energía renovable.
Aunque no es directamente relevante para el contenido principal del curso, este libro proporciona una valiosa introducción a los métodos numéricos utilizados para resolver problemas de electromagnetismo, lo que puede ser útil para comprender los enfoques de simulación mencionados en el curso.

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