Título :	Implementación de algoritmos de medición para calidad de la energía eléctrica basado en FPGA con la especificación CFE G0000-48.
Autor(es):	Leonardo Esteban Moreno Suárez
Palabras clave:	Algoritmos Implementación Dispositivos Comparación
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	26-ene-2021
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Mecatrónica)
Resumen:	La calidad de la energía es indispensable en las mediciones cuantificables y comparables de disturbios y eventos que ocurren en un sistema de red eléctrica regidas por estándares y normas internacionales. En México, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) establece una especificación que indica la incertidumbre, margen de error y tiempo en la parametrización de disturbios en los medidores. Los dispositivos en hardware descritos en arreglo de compuertas programables en campo (FPGA, de sus iniciales en inglés Field Programmable Gate Array) y los dispositivos en software conocidos como ARM (Advanced RISC Machine) son dispositivos programables en ejecución individual dentro de sus plataformas de desarrollo. Se pretende realizar la comparación de ambas tecnologías para verificar la correcta funcionalidad de algoritmos de calidad de la energía y su tiempo de ejecución, cumpliendo con las incertidumbres como medidores de clase S. La implementación de los algoritmos de medición de calidad de la energía eléctrica con base en los estándares de las especificaciones CFE G0000-48 entre ambos dispositivos en la tarjeta de adquisición PQ-UAQ brindó una mejora en la eficiencia computacional en procesamiento mediante la programación VHDL, síntesis y la comparación de ambos dispositivos con instrumentos de medición basados en su tiempo de ejecución, los recursos consumidos, la memoria utilizada y su margen de error; además de obtener la relación costo-beneficio. Dichos algoritmos fueron específicamente seleccionados y validados para posteriormente conocer los recursos existentes del dispositivo para su correcta implementación. Con los algoritmos de medición, se generaron señales sintéticas y se validaron con señales reales muestreadas de una red eléctrica trifásica definiendo bancos de pruebas. Posteriormente, se implementaron los algoritmos en los dispositivos y se validó su funcionalidad con los bancos de pruebas y se obtuvo su margen de error. Los dispositivos se probaron en la red eléctrica trifásica y se analizó su sensibilidad con el entorno. El dispositivo FPGA mostró un menor consumo de recursos, un tiempo de ejecución seis veces más rápido y un de margen de error mil veces mayor en comparación a los resultados entregados por el dispositivo ARM, pero contemplando una posible reducción del margen de error y a la vez un incremento de recursos aproximadamente el doble. A pesar de haberse empleado el 75% de la capacidad total de la memoria, la comparación de ambos dispositivos permitió garantizar la implementación de los algoritmos en ellos.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/2458
Aparece en:	Maestría en Ciencias (Mecatrónica)

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