Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Localización y clasificación de árboles y edificaciones en imágenes aéreas empleando aprendizaje profundo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-01) Enriquez Rodriguez, Pamela; Flores Espinoza, Donato AndresLa presente tesis muestra el diseño de un detector de árboles y edificaciones en imágenes aéreas elaborado en base a algoritmos de aprendizaje profundo, cuyas redes troncales para la extracción de características son redes neuronales convolucionales. Este trabajo es parte de la tarea de automatización de un sistema de inspección de fajas de servidumbre que recibe imágenes capturadas por drones. Inicialmente, el trabajo se ha centrado en el etiquetado de árboles y edificaciones en imágenes aéreas para la elaboración del dataset; para ello, se ha utilizado la herramienta Image Labeler de Matlab. Posteriormente, se dividió dicho conjunto de datos en data de entrenamiento (80%), validación (10%) y evaluación (10%); además de emplear la función imageDataAugmenter para incrementar la cantidad de imágenes disponible. Seguidamente, se procedió con el entrenamiento de la red bajo ciertos valores de hiperparámetros y; finalmente, se evaluó la eficacia del detector bajo ciertas métricas como precisión, sensibilidad y precisión promedio media. Los resultados obtenidos muestran que el detector diseñado e implementado en Pytorch delimita correctamente la ubicación de los árboles y edificaciones en imágenes aéreas; además de etiquetarlos con su clase correspondiente. Esto se evidencia en los valores de precisión promedio del 70% para la clase árboles y del 63% para la clase edificaciones, logrando una precisión promedio media del 67%.Ítem Texto completo enlazado Roadmap de la implementación de la tecnología blockchain en el proceso de facturación del consumo de energía eléctrica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-13) Barrantes Martinez, Luis Alberto; Capcha Guzmán, Edwin; Huamán La Rosa, Jose Arturo; Tupac Yupanqui Bustamante, Miguel Angel; Volodina Egorovna, LudmilaLa presente investigación tuvo como propósito proponer el diseño de una hoja de ruta para la incorporación de la tecnología blockchain en el proceso de facturación para el consumo eléctrico. Para el logro de este objetivo, se realizó una investigación aplicada, con el enfoque cualitativo y alcance descriptivo-propositivo. La técnica de recolección de la información fue la entrevista aplicada a profesionales de TI y del sector de energía eléctrica; para ello se empleó como instrumento a una guía de entrevista semiestructurada de 22 preguntas con previa validación por el juicio de expertos, obteniendo el coeficiente el V de Aiken mayor de 0.89 para todos los ítems de la guía. Se hizo la categorización y el análisis de la data cualitativa obtenida, se diseñó la arquitectura de aplicaciones de la empresa de energía eléctrica y la integración de blockchain y se elaboró la propuesta de una hoja de ruta para la implementación de blockchain en el proceso de facturación de una empresa de energía eléctrica a base del conocimiento empírico y la experiencia de los participantes, considerando el nivel de madurez tecnológica actual y los factores de éxito, internos y externos. El marco del trabajo de la propuesta de hoja de ruta se basa en 4 dimensiones i) procesos de negocio, normativa y reglamentación legal del sector, ii) los sistemas informáticos, iii) la infraestructura tecnológica y iv) la capacidad de recursos humanos; y contiene 34 actividades organizadas en función a la prioridad y la capacidad de la empresa en el horizonte de 5 a 10 años. Con el resultado de esta investigación, la empresa obtiene una herramienta de Gestión de Tecnologías de Información, para identificar, evaluar y seleccionar la alternativa tecnológica desde una perspectiva del corto, mediano y largo plazos y que puedan hacer viable la adopción de la tecnología blockchain en el proceso de facturación de una empresa de distribución de electricidad.Ítem Texto completo enlazado Diseño en Matlab de un generador distribuido para suministrar energía eléctrica a una red de distribución(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-17) Rojas Ramos, Carlos Eduardo; Moreno Alamo, Ana CeciliaLa generación de energía eléctrica es sumamente necesaria para el desarrollo socioeconómico de una nación. Se estima que durante los próximos años se continuará con el incremento sostenido de la demanda de energía eléctrica en el país [5] a la par que aumentan las preocupaciones relacionadas a temas ambientales provenientes de la instalación y utilización de la energía. En un contexto de mercado de energía, por razones económicas y de crecimiento poblacional en zonas urbanas, los sistemas de potencia están expuestos a un estrés incremental, resultando en que los sistemas operen cerca de sus límites de estabilidad aumentando el riesgo de apagones [15]. En este contexto la Generación Distribuida utilizando Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCHs) aparece para contrarrestar el gran impacto ambiental generado por las hidroeléctricas convencionales. Esta alternativa hace factible atender las necesidades de energía eléctrica de pequeños centros urbanos y lugares de difícil acceso, contribuyendo también de esta manera con la descentralización del sistema de generación de energía eléctrica convencional. El presente trabajo consiste en el diseño en el software Matlab de un Generador Distribuido (GD) para suministrar energía eléctrica a una red de distribución. El GD está conformado por: un generador síncrono, un sistema de excitación y una turbina hidráulica y su gobernador. El GD se diseñó operando a la par con una subestación de 138 kV, para suministrar energía eléctrica a una red de distribución de 10 kV alimentando una carga total de 5 MW y 1.4578 MVAR. En la elección del generador se consideró un generador síncrono de polos salientes de una potencia de 6.25 MVA, ya que su uso es adecuado en una PCH. El sistema de excitación usado como base fue el tipo DC1C del estándar de la IEEE para estudios de sistemas de potencia [25], a partir del cual se realizó el control de la tensión terminal o de potencia reactiva del GD. Con el sistema de generación distribuida diseñado, se analizó el comportamiento y el perfil de tensión de la red de distribución, en distintos puntos de operación del GD, en etapas previa y posterior a su desconexión con la red de distribución. Asimismo, se evaluó el desempeño del sistema de excitación en los diversos escenarios ante la desconexión repentina de una carga y se analizó la variación en el perfil de tensión de la red de distribución para esta desconexión. El desarrollo de esta tesis se realizó en el entorno de Matlab y Simulink, usando las librerías Simscape SimPowerSystems que permiten modelar y simular sistemas eléctricos de potencia.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un inversor monofásico de un kilowatt para trabajar con la red eléctrica y sin inyección de energía a la red(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-11-07) Durán Tinoco, Richard Hernán; Carrera Soria, Willy EduardoEl objetivo del presente trabajo es hacer posible la microgeneración eléctrica en el Perú sin infringir la normativa del sector eléctrico peruano. Un tipo de generación eléctrica responsable con el medio ambiente y que cambia radicalmente la estructura del mercado eléctrico al permitir a los consumidores finales conectados a red ser generadores de energía con capacidad de comercializar sus excedentes. Sin embargo, en el Perú no es posible su desarrollo debido a la normativa del sector eléctrico peruano el cual estipula a las empresas (con un contrato de concesión) como los únicos agentes económicos con capacidad de generar y comercializar electricidad a través de la red eléctrica pública (REP). En tal sentido, se ha desarrollado un inversor monofásico inteligente con conexión a la red eléctrica pública de 1.5 KW y con la capacidad de no retornar los excedentes de energía a ella. Un diseño el cual ofrece la posibilidad de generar electricidad en el punto de consumo y extraer sólo la energía restante de la red eléctrica en caso de ser insuficiente la microgeneración; característica que permitirá al usuario reducir su costo de facturación por este servicio. Para tal fin se planteó dos áreas de diseño: Hardware y Software. En el área de Hardware se diseñó un inversor monofásico de una sola etapa de potencia basada en una estructura resonante caracterizada por su alta eficiencia (debido a la conmutación de los MOSFETs con un voltaje cero (ZVS)) y al hacer posible reducir tanto volumen como el peso del equipo. Este diseño implicó un estudio de los convertidores resonantes serie puente activo doble, configurar el convertidor para operar como una fuente de corriente al interactuar con la red eléctrica, cálculos y selección de los componentes. Con respecto al área de Software, se logró implementar un algoritmo capaz de gestionar el suministro de energía al garantizar el no retorno de esta a la red, así como el diseño de un PLL caracterizado por su rapidez y precisión en la sincronización de las señales generadas por el equipo con la tensión de la red eléctrica. Herramientas como MATLAB y PSIM han sido empleadas para el cálculo de parámetros y/o simulaciones. Estas últimas ha permitido corroborar las hipótesis planteadas y concluir que el diseño se caracteriza por una alta eficiencia del 95% en la conversión de energía.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un controlador para un inversor monofásico, con mínima capacitancia en el bus DC, aplicado para mejorar la calidad de energía ante cargas no lineales en sistema tipo smart-grids(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-11-08) Moreno Vera, Frank Andre; Sal y Rosas Celi, Damian E.Actualmente, los microinversores están expuesto a grandes variaciones debido a su conexión con la red eléctrica y diversas cargas que reducen la calidad de la energía. Estas ondulaciones son mitigadas empleando capacitores electrolíticos de gran volumen para regular la variación de tensión en el DC-Link (DCL) del microinversor. Por desgracia, este tipo de capacitores limitan el tiempo de vida útil de estos sistemas. Para eliminar la necesidad de uso de estos capacitores es necesario disminuir su volumen, por lo que se requiere el uso de filtros activos controlados para compensar las variaciones de potencia, lo cual implica más hardware, o implementar un controlador que sea capaz de controlar una fuente ondulación en el capacitor DC-Link. Se propone un nuevo controlador para un microinversor bidireccional monofásico de dos etapas que permite el uso de capacitores fílmicos y opera como compensador de armónicos, reduciendo la distorsión armónica total (THD) y pudiendo trabajar como corrector de factor de potencia (PFC) para cargas no lineales, mejorando la calidad de la energía en sistemas tipo smart-grid. La primera etapa consiste en un conversor triple puente activo (TAB) DC/DC que conecta dos arreglos de baterías a diferentes condiciones de tensión y corriente y al capacitor fílmico DCL. La segunda etapa es un inversor de fuente de tensión (VSI) que conecta al DCL y a la red eléctrica con una carga no lineal. Los resultados son validados en simulación demostrando su eficacia para eliminar el THD y, en caso se desee, su funcionamiento como PFC sin el uso de capacitores electrolíticos.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un sistema de monitoreo en un condominio usando la tecnología de comunicación a través de la línea eléctrica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-02-11) Flores Gutiérrez, Marco Antonio; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEsta tesis consiste en el diseño de un sistema de monitoreo de seguridad en un condominio usando la tecnología Power Line Communication (PLC), comunicación a través de la red eléctrica, dando una aplicación más a esta nueva tecnología emergente y brindando una alternativa de solución para los sistemas de monitoreo actuales. En el primer capítulo se revisará los conceptos básicos de los sistemas de seguridad, además de los principales elementos y proveedores que brinden solución para este tipo de sistemas. El segundo capítulo busca presentar alcances sobre la tecnología PLC, la evolución y características de la tecnología mencionada, además de conceptos eléctricos necesarios para llevar a cabo el diseño de la red, así como también la factibilidad para elegir esta tecnología. El tercer capítulo está centrado en la descripción detallada del condominio, mencionándose las áreas prioritarias de vigilancia, además de las características eléctricas del mismo. El cuarto capítulo abarcará el diseño de la red PLC en sí, viendo aspectos de la jerarquía del sistema, ubicación de las cámaras, además de simulaciones teóricas y pruebas experimentales de conectividad.Ítem Texto completo enlazado Diseño del enlace de comunicaciones entre la central térmica de Chilca y la subestación eléctrica de San Juan(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-23) Horna von Ehren, EduardoEl presente documento es el resultado de la investigación realizada en la Subestación Eléctrica de San Juan y la Central Térmica de Chilca para el diseño de un enlace de comunicaciones privado entre ellas, que permita transmitir la información del sistema de teleprotección, del sistema SCADA y del sistema de telefonía privada. Dada la necesidad de interconectar las instalaciones eléctricas en cuestión, para gestionar de manera óptima el servicio de energía, automatizando y controlando a distancia dichas instalaciones eléctricas, se requiere de un enlace de comunicaciones de alta confiabilidad y económicamente factible. El contenido de esta investigación abarca la problemática de las instalaciones eléctricas, los problemas en la red eléctrica, las tecnologías empleadas en enlaces de comunicaciones privados; así como la elección y el diseño del enlace por fibra óptica entre la S.E. San Juan y la C.T. Chilca como solución a la problemática existente. Se concluye que el diseño del enlace de comunicaciones por fibra óptica es altamente confiable, se proyecta a necesidades futuras que se presenten y tanto el costo de instalación, montaje e ingeniería, así como el costo de mantenimiento, son económicamente factibles.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una red de área local para compartir el acceso a Internet en complejos habitacionales / Diego Farro Valdivia(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Farro Valdivia, DiegoDado el desarrollo en las telecomunicaciones y la necesidad de acceder a estos en el creciente numero de hogares en edificios, se desarrolla una investigación de la problemática y se plantea un solución que busca satisfacer la demanda de manera eficiente, dando una alternativa económica pero al mismo tiempo un producto comercial, el cual tendría un mercado asegurado para las necesidades actuales.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una red de vigilancia residencial basado en el protocolo de comunicación IP sobre las líneas eléctricas de baja tensión / César Manuel Garay Kaneshima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Garay Kaneshima, César ManuelLa elaboración de este documento parte de dos premisas claramente visibles en el entorno sobre el cual nos desarrollamos. La primera de ellas tiene su origen en la sociedad, se desenvuelve negativamente al interior de las instancias que la componen y actúa de tal manera, que cualquier estudio que busque demostrar sus consecuencias adquiere casi de inmediato un cierto nivel de insignificancia frente a lo cotidianamente experimentado. La segunda premisa parte de un fenómeno también social y que ha adquirido carácter masivo con el transcurrir de las últimas décadas; su expansión y desarrollo, por el contrario, son auspiciosos dado que sus objetivos están orientados a resolver problemas.Ítem Texto completo enlazado Análisis de la factibilidad de una red PLC en el sector rural(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) León Bustíos, Renato JesúsEl presente proyecto busca apoyar en la solución de uno de los problemas más grandes que existe en nuestro país que es el relacionado al acceso a la información en zonas rurales. Por tal motivo, la solución planteada también debe significar una herramienta muy importante para mejorar la educación y salud en dichos sectores, contribuyendo a su desarrollo, que en su conjunto, significará el desarrollo de nuestro país.