Listado de propuestas de Tabajos Fin de Grado del Grupo LEMUR para el curso 2016/2017: 500 €  en premios a los mejores TFG

1.- Diseño de un Convertidor de Potencia para Integración de Supercondensadores en Aplicaciones de Tracción Eléctrica (Profesor Jorge García: garciajorge@uniovi.es)

El objetivo es realizar el análisis y diseño de un convertidor bidireccional de potencia que sea capaz de integrar un sistema de almacenamiento basado en supercondensadores en el sistema de tracción de vehículo eléctrico. Así, se logrará un sistema de almacenamiento híbrido aupercondensador-batería. El subsistema de supercondensadores proporciona picos de alta potencia de poca duración en los transitorios, protegiendo al subsistema de la baterías, que proporcionará el resto de energía durante largos periodos de tiempo. De esta forma se logra un funcionamiento más eficiente y un aumento de la fiabilidad en este tipo de sistemas. 

El proyecto incluye el análisis del funcionamiento del sistema, el diseño del equipo completo, y la verificación de este diseño mediante simulación del mismo ante perfiles de carga complejos. Finalmente, se plantea la implementación del sistema en un prototipo operativo de laboratorio del convertidor híbrido diseñado.

2.- Diseño de un Convertidor de Potencia para Interconexión de Panel Solar Fotovoltaico en Microrred de DC con algoritmo de extracción de máxima potencia. (Profesor Jorge García: garciajorge@uniovi.es)

El objetivo es realizar el análisis y diseño de un convertidor electrónico de potencia que sea capaz de interconectar un bus de continua de una microrred con un panel o conjunto de paneles solares. El sistema permitirá integrar microgeneración en aplicaciones donde se requiera, sin realizar modificaciones importantes en la propia microrred (conexión directa sin modificación del sistema de la microrred). El proyecto se centra en el convertidor DC/DC MPPT entre el panel solar y el bus de continua. En el proyecto se realizará un análisis del funcionamiento del sistema, así como el diseño del equipo completo, y la verificación de este diseño mediante simulación del mismo ante perfiles típicos de irradiación solar en l módulo fotovoltáico. Finalmente, se plantea la implementación del sistema en un prototipo operativo de laboratorio del convertidor.

3.- Diseño de Driver para Convertidores de Potencia basados en Dispositivos Semiconductores de Banda Ancha (Wide Band-Gap) para Aplicaciones de Alta Frecuencia.
(Profesor Jorge García: garciajorge@uniovi.es)

El objetivo es realizar el análisis y diseño de un driver para transistores MOSFET de banda prohibida ancha (Wide Band Gap, WBG), en concreto transistores de Carburo de Silicio (SiC). El uso de estos transistores WBG permite elevar la eficiencia y la frecuencia de trabajo de los convertidores de potencia muy por encima de las capacidades de las tecnologías convencionales. Sin embargo, requieren de unos pulsos de gobierno con unas características muy específicas, que deben ser proporcionados por un circuito auxiliar, denominado Driver. El proyecto consta del análisis y diseño de un Driver para este tipo de dispositivos, que incluya aislamiento galvánico y versatilidad en los parámetros nominales de funcionamiento, procurando un diseño muy compacto. Para ello se utilizarán componentes de montaje superficial y encapsulados específicos, buscando incrementar la densidad de potencia del convertidor final. Finalmente, se plantea la construcción de un prototipo de Driver y su implementación y ensayo en un convertidor basado en dispositivos WBG.

4. - Desarrollo de una herramienta interactiva para el cálculo y dimensionamiento de instalaciones fotovoltaicas para autoconsumo. (Profesora Cristina González-Morán: gonzalezmorcristina@uniovi.es )  

El proyecto tiene como objeto el desarrollo de una herramienta de dimensionado y cálculo de instalaciones solares fotovoltaicas para autoconsumo en viviendas en función del perfil de demanda. El alumno comenzará estableciendo distintos perfiles de demanda en función del tipo de vivienda y ocupantes (localización, vivienda multifamiliar o unifamiliar, urbana o rural, número de personas, tipo de ocupación de la vivienda, edades, trabajos, etc.) para después establecer varios patrones de demanda tipo que sirvan se punto de partida en el dimensionado. Para cada patrón de demanda se calculará una instalación fotovoltaica tipo, que a su vez puede contemplar o no el uso de almacenamiento local, de manera que en cada caso se pueda determinar el tamaño y la tecnología a emplear más adecuados. Como conclusiones finales se espera poder aportar una herramienta de cálculo que permita sistematizar el dimensionado de linstalaciones fotovoltaicas en viviendas para facilitar su penetración masiva en las redes de distribución.                      

5. - Efectos de la penetración masiva de instalaciones solares fotovoltaicas para autoconsumo en una pequeña red de distribución. (Profesora Cristina González-Morán: gonzalezmorcristina@uniovi.es)

El proyecto abordará el estudio de la amplia penetración de pequeñas instalaciones solares fotovoltaicas destinadas al autoconsumo, principalmente en viviendas, en una pequeña red de distribución. Se tomará como punto de partida una red de distribución real de pequeña extensión, sita en el centro de Asturias, y de la que ya se tienen datos de consumos. Partiendo de un modelo de esta red, que ya está desarrollado en el software Power Factory by DigSilent, se modelarán instalaciones fotovoltaicas y se incluirán junto con las cargas del sistema para estudiar el comportamiento global. Se podrán derterminar aspectos como el ahorro de energía por parte de los consumidores implicados, cómo afecta a la potencia y flujo de cargas en las líneas, cuánta energía dejaría de suministrar la distribuidora, etc.

6. - Dimensionamiento y simulación dinámica de una microrred híbrida AC/DC residencial con sistemas de almacenamiento de energía y generación distribuida. (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)

En el presente proyecto se realizará una simulación dinámica de una microrred eléctrica híbrida AC/DC dedicada al abastecimiento residencial se implementarán además en la simulación todos los controles de la microrred a alto nivel que permitan coordinar las cargas, los generadores y los sistemas de control presentes en la misma. Podrán estudiarse diferentes tipologías híbridas de distribución y la simulación se realizará con el programa Matlab/SIMULINK. Dicha simulación permitirá realizar un dimensionamiento correcto de todos los sistemas instalados, desde sistemas de conversión de energía a sistemas de generación o acumulación. El presente proyecto podrá ser realizado por dos estudiantes de forma independiente.

7. Estimación del estado de una microrred de distribución a través de lecturas obtenidas con contadores inteligentes (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)

En el presente proyecto se utilizará la formulación de un flujo de cargas en una red de distribución trifásica y se utilizará la misma en un problema de optimización que permita obtener una estimación del estado de la red utilizando como única fuente de información los datos proporcionados por los contadores inteligentes instalados en los diferentes puntos de consumo. Hay que tener en cuenta que dichos contadores aunque pueden suministrar datos de tensión en RMS y de potencia activa y reactiva. Estos datos se proporcionarán promediados en intervalos de 15 minutos y además el muestreo de todos los contadores no podrá hacerse de forma simultánea. La herramienta de simulación desarrollada permitirá estudiar como influye la obtención de este valor promediado en el error de estimación y cual sería una frecuencia de muestreo mínima en los contadores inteligentes para mejorar la precisión de la estimación.

8. - Desarrollo del sistema de potencia y control de una bicicleta de tracción puramente eléctrica. (Profesor Pablo García: garciafpablo@uniovi.es)

El proyecto requiere estudiantes interesados en la tracción eléctrica, electrónica de potencia sistemas de control y programación de controladores digitales. Experiencia previa con Matlab/Simulink y la plataforma de Texas Instruments TMS32F28335 es recomendable.

El objetivo es la implementación de la topología de potencia y del sistema de control de una bicicleta de tracción puramente eléctrica. Partiendo de la base de proyectos ya realizados, este proyecto requerirá una implementación funcional sobre el prototipo existente.

Los objetivos al finalizar el primer cuatrimestre son la selección y dimensionamiento de la topología de potencia y la evaluación del sistema de control utilizando herramientas de simulación/emulación.

9. -Análisis de alternativas para la implementación de sistemas de control distribuido de convertidores de potencia en microrredes DC/AC. (Profesor Pablo García: garciafpablo@uniovi.es)


El proyecto requiere estudiantes interesados en la tracción eléctrica, electrónica de potencia sistemas de control y programación de controladores digitales. Experiencia previa con Matlab/Simulink y la plataforma de Texas Instruments TMS32F28335 es recomendable.

El objetivo es evaluar diferentes plataformas basadas en DSP Y FPGA. Para ello, se requiere el manejo de herramientas de simulación que permiten evaluar el funcionamiento coordinado de los sistemas de control y el efecto de los retardos y fallos en las comunicaciones.

10. -Flujo de cargas trifásico en microrredes de distribución de alterna con alta penetración de sistemas de almacenamiento y generación distribuida. (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)

En el presente proyecto se diseñará e implementará un algoritmo que permita realizar flujos de carga trifásicos en microrredes de alterna desequilibradas. Dicho algoritmo se utilizará para resolver sistemas estándar de distribución con alta penetración de sistemas de almacenamiento y generación distribuida y se estudiará el impacto de los mismos sobre los citados sistemas con diferentes tipos de controles.  Todos los algoritmos serán implementados en Matlab.  El presente proyecto podrá ser realizado por dos estudiantes de forma independiente.



Comments