Listado de propuestas de Tabajos Fin de Grado del Grupo LEMUR para el curso 2017/2018: 500 € en premios a repartir entre los mejores TFG 1.- Diseño e Implementación de Módulo de Sensores para Raspberry PI para
Monitorización de Consumos Energéticos (Profesor Jorge García: garciajorge@uniovi.es)
2.- Procesamiento de Información de Sensores de Posición y Movimiento para la Conducción Eficiente. (Profesor Jorge García: garciajorge@uniovi.es) Uno de los aspectos que más influye en los consumos de combustible derivados del transporte es la propia forma de conducir. Es posible, con las tecnologías actuales, analizar objetivamente el efecto de esta forma sobre el consumo final. El proyecto trata de almacenar y analizar los datos provenientes de sensores de posición y movimiento (acelerómetros, magnetómetros, etc.), combinarlos con información del trayecto y del vehículo, y obtener conclusiones sobre el mismo trayecto realizado con estilos de conducción diferente. La plataforma hardware que se utilizará es la Raspberry PI con su módulo SensorHAT, y el proyecto realizará la adquisición de la información, el almacenamiento en memoria de la misma, y su procesado posterior. En este procesado, se incluirá la proyección en mapas reales, estimaciones del consumo, comparativa con otros estudios de conducción, y obtención de conclusiones para ayuda a la toma de decisiones encaminadas a obtener una conducción más eficiente. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto puede ofertarse de forma individual a más de un alumno. 3.- Diseño de Driver para Convertidores de Alta Densidad Potencia. (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 der 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. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto se oferta hasta a dos alumnos, que realizarán el trabajo de forma individual. 4. -Estimación de estado de una microrred emulada en tiempo real. (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)
En este proyecto el alumno hará una aplicación web utilizando NodeRed que consultará datos medidos en tiempo real en una microrred eléctrica con cargas de consumos domésticos para ser capaz de realizar una estimación de estado de la red en tiempo real. Como mínimo se leerán los datos de los dispositivos de medida y se aplicarán estas medidas reales y en tiempo real a una red virtual en la que se realizará el flujo de cargas, se visualizarán también los resultados obtenidos en tiempo real. Si es posible el estudiante utilizará los datos obtenidos del flujo de cargas para tener medidas virtuales redundantes que se utilizarán para correr una estimación de estado implementado el método de mínimos cuadrados. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto puede ofertarse de forma individual a más de un alumno. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto puede ofertarse de forma individual a más de un alumno. 5. -Implementación de un sistema de gestión y monitorización de consumos eléctricos en una vivienda en tiempo real. (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)
En el presente proyecto el estudiante utilizará los datos provenientes de un modelo de consumo eléctrico doméstico en tiempo real implementado en una Raspberry-PI para realizar una monitorización y gestión de los mismos via web en tiempo real. Se podrán monitorizar consumos instantáneos y visualizar datos históricos así como interactuar con la vivienda que será emulada en una Raspberry-PI. Se utilizará como sistema de programación Javascript o Python en el entorno NodeRed. Además de monitorizar los datos el sistema podrá interactuar con determinadas cargas de la vivienda a través del interfaz web. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto puede ofertarse de forma individual a más de un alumno. 6. - Utilización de Raspberry-PI para emular consumos eléctricos domésticos en tiempo real (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)
El estudiante utilizará un dispositivo Raspberry PI en el que implementará un modelo (minutal/segundal) de los consumos eléctricos de una vivienda. Se utilizarán datos estadísticos para generar los perfiles de carga, pero también se utilizarán medidas reales de diferentes electrodomésticos. Los datos estadísticos se obtendrán de la base de datos del IDAE (Instituto para la diversificación y el ahorro económico). Para los datos reales se utilizarán distintas bases de datos existentes como la base Almanac of Minutely Power Dataset (AMPds), DRED dataset desarrollada por la Universidad de Delft, Electricity Consumption & Occupancy data set (ECO) y REDD data set. A partir de los datos reales y estadísticos se obtendrá un modelo matemático que correrá en tiempo real en una Raspberry-PY y que almacenará los datos en una base de datos interna que podrá comunicarse con un servidor central a través de una red wifi. Para programar la Raspberry-PI se valorará la utilización de Python o Javascript embebidos en un entorno Node-Red. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto puede ofertarse de forma individual a más de un alumno. 7. - Utilización de una Raspberry-PI para emular la gestión de un sistema de generación y acumulación a nivel doméstico en tiempo real (Profesor Pablo Arboleya: arboleyapablo@uniovi.es)
El estudiante utilizará un dispositivo Raspberry PI en el que implementará un sistema de gestión para un dispositivo de acumulación y de generación a nivel doméstico. Utilizará un modelo previamente generado del consumo domestico para implementar sobre el un modelo de generación y acumulación. En la medida de lo posible se intentará adaptar todo el sistema de gestión a la norma IEC61850 e implementar un sistema IFTTT (If then this that), the manera que el usuario pueda interaccionar con el sistema de gestión via web o via móvil para dar determinadas consignas. Para programar la Raspberry-PI se valorará la utilización de Python o Javascript embebidos en un entorno Node-Red. Este TFG se enmarca dentro del grupo de investigación LEMUR (ver más información en http://lemur.dieecs.com/propuestas-tfg). El proyecto puede ofertarse de forma individual a más de un alumno. 8. - Estimación de estado en una microrred eléctrica utilizando datos medidos con SmartMeters (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. Este proyecto podrá ser realizado por dos estudiantes de forma independiente. 9. - Desarrollo de un sistema de gestión energética para plantas industriales 4.0. (Profesor Pablo García: garciafpablo@uniovi.es) El presente proyecto aborda la gestión de energía en plantas industriales de forma que se permita evaluar el funcionamiento ininterrumpido del proceso de fabricación aún en situaciones de anomalías en la red eléctrica. Para ello, se plantea el diseño de una microrred con capacidades de generación de energía y almacenamiento la cual suministrará la energía a la planta. Dicha microrred estará conectada a la red principal de distribución en condiciones normales y conmutará a una configuración aislada cuando se produzca un fallo en la red. En dicha situación, el gestor de energía deberá de programar el funcionamiento de la planta de forma que las diferentes instalaciones puedan minimizar el uso de energía y, en el caso de que la energía interna de la red sea insuficiente, realizar una parada en condiciones seguras. El proyecto abordará la conexión de las diferentes estaciones de una planta piloto al sistema de gestión de energía, la instalación de sensores de corriente y tensión para la medida del consumo eléctrico, el diseño de un sistema de adquisición de datos y comunicaciones para el envío de señales a través de la red hacia el gestor de energía, el desarrollo de un algoritmo de planificación energética y el envío de consignas para la conexión/desconexión de las diferentes cargas de la planta. Especialidad: TFG Ingeniería Eléctrica/Electrónica y Automática Número de Estudiantes: 2 10. - Dimensionamiento de un sistema de gestión de energía para edificios públicos con integración de recursos distribuídos. (Profesor Pablo García: garciafpablo@uniovi.es)
Este proyecto se centrará en el diseño de un sistema de gestión de energía para edificios bioclimáticos. El proyecto abordará la medida de la eficiencia energética, tanto eléctrica como calorífica, en un edificio real. A partir de los datos obtenidos en la campaña de medida, se realizará un software que permitirá dimensionar el tamaño del sistema de generación (solar fotovoltaíca) y del almacenamiento de energía (baterías Li-ion). La metodología propuesta es la siguiente:
Número de Estudiantes: 2 11. - Análisis de la evolución y del impacto de los vehículos eléctricos en la red eléctrica de distribución. (Profesora Cristina González-Morán: gonzalezmorcristina@uniovi.es ) En este trabajo fin de grado se propone un estudio detallado de la situación en España del mercado del vehículo eléctrico. Se adoptará una perspectiva desde el punto de vista de la red de distribución eléctrica y de la necesidad de la instalación de estaciones de recarga particulares y públicas. Se comenzará haciendo un inventario de la red de cargadores de vehículos eléctricos en España y de su proliferación en la última década, para hacer una previsión de las necesidades a medio y largo plazo de la instalación de nuevas estaciones de recarga, tanto a nivel doméstico como público. Como resultados de este estudio y análisis se espera obtener un procedimiento que permita determinar el impacto de estas instalaciones en las redes eléctricas de distribución y la necesidad de hacer modificaciones a corto y largo plazo en las mismas. 12. - Flujo de cargas aplicado a redes de distribución con perfiles de consumo reales. (Profesora Cristina González-Morán: gonzalezmorcristina@uniovi.es ) En este proyecto se partirá de datos de consumos eléctricos medidos en varias viviendas de distintas características durante varias semanas. Estos datos de partida servirán para establecer patrones de consumos domésticos típicos en redes urbanas de distribución. A la vista de los consumos se desarrollará un flujo de cargas adaptado a redes de distribución en baja tensión que puedan incluir esos consumos. Se utilizará como red de distribución de partida el test feeder del IEEE: ‘European Low Voltage Test Feeder’, en el que los consumos datos en el standard serán sustituidos por los datos medidos. Todos los algoritmos necesarios para el cálculo de los flujos de carga serán desarrollados por la alumna en MATLAB. 13. - Estudio de viabilidad técnica y económica y diseño de instalaciones de apoyo al consumo energético en un invernadero de plantas. (Profesora Cristina González-Morán: gonzalezmorcristina@uniovi.es ) Este trabajo de fin de grado se realizará sobre las instalaciones de una empresa agrícola de producción de plantas ornamentales que tiene unas demandas de energía eléctrica y de agua caliente elevadas. El trabajo se divide en dos fases. En la primera se hará un estudio de la demanda energética de las instalaciones. En el caso de la energía eléctrica (consumo trifásico), se harán medidas durante algunas semanas de tensiones/corrientes y potencias, de manera que se pueda estimar la curva de demanda eléctrica a lo largo de un año. En el caso de la demanda de agua se dispone de datos de facturación anteriores. Se estudiarán las opciones disponibles para el apoyo al consumo energético, como pueden ser energía solar térmica y fotovoltaica, aunque podrán barajarse otras. Se espera obtener como resultado del trabajo los ahorros obtenidos con las instalaciones propuestas y su viabilidad económica. |
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