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Laboratorio de potencia

 

Dirección:

CEIT-IK4 (Parque Tecnológico de Miramón) Paseo Mikeletegi, 48 20009, San Sebastián Gipuzkoa (Spain)
Fecha: 26/3/2018

Contacto:

Luis Fontán Agorreta / José Martín Echeverria
943 21 28 00
fontan@ceit.es / jmecheverria@ceit.es
CEIT-IK4 (Parque Tecnológico de Miramón) Paseo Mikeletegi, 48 20009, San Sebastián Gipuzkoa (Spain)

Presentación

Ubicación: CEIT-IK4 (Parque Tecnológico de Miramón) Paseo Mikeletegi, 48 20009, San Sebastián Gipuzkoa (Spain)
Año de creación: 2005
Descripción:Laboratorios e infraestructuras relacionados con Almacenamiento y Smart Grids en Ceit-IK4
Admite visitas: Si
Función Microred: No [2]
Función en isla: No

TIPO DE SERVICIOS:
  • Laboratorio y Centro de Investigación

Laboratorios de investigación y desarrollo en redes eléctricas. Son los siguientes:

  • Laboratorio de Máquinas Eléctricas
  • Laboratorio de Electrónica de Potencia y Almacenamiento
  • Laboratorio de EERR y Eficiencia Energética (más microrred aislada)
  • Laboratorio de Vehículos Eléctricos
  • Otros laboratorios

Los laboratorios de CEIT-IK4 en Miramón están enfocados al desarrollo de proyectos de investigación.

En principio, son privados pero se pueden utilizar en el caso de ser miembro de un consorcio en proyectos de investigación.



[1] Se entiende por potencia gestionada aquella que es capaz de gestionar el control de la infraestructura. En laboratorios sin equipos físicos (simuladores, sistemas) este campo no aplica.
[2] Existe función microrred si se tienen en la misma ubicación cargas, generadores y, opcionalmente, almacenamiento, con una gestión integrada del conjunto.
 
 

EQUIPOS

Equipos de control de simulación

Software de simulación de redes PSCAD, PSS/E

Software de elementos finitos QUICKFIELD, FLUX2D/3D, ANSYS, FLUENT

Software MATLAB-SIMULINK, PSIM

Herramientas propias de análisis y simulación de elementos electromagnéticos

Software de diseño y simulación de circuitos: Orcad V10.3, Mentor

Otros equipos

Equipamiento principal de estos laboratorios:

  • Fuentes de alimentación DC:

o    6035A. 0-500V/0-5A 1000W. Agilent (x 5)

o    6030A. 0-200V/0-17A 1000W. Agilent.

o    6002A. 0-50V/0-10A 200W. Agilent.

o    AMR-SPS250-40-DO 13. 10 kW (250 V, 40A). Amrel (2 paralelizables).

o    AMR-HPS330-135-K02D. 45 kW (333V, 135A). Amrel.

o    Promax FAL-363

o    Farnell TOPS2 y TOPS1 (x 3)

o    HP 6116A

o    E3631 (x 3), E3632 (x 2), E3634 (x 2), E3640, E3646 (x 2)

·         Osciloscopios digitales:

o    MSO7054A. 4+16CH 500MHZ 4GSa/s (x 2). Agilent.

o    54832B Infinium. 1GHz 4GS/s. Agilent.

o    TDS 3034. 300MHz 2.5GS/s. Tektronix.

o    MSO6034A. 300MHz 2GS/s. Agilent.

o    TPS2024. 200MHz 2GS/s. Tektronix.

o    THS 720P. 100MHz 500MS/s. Tektronix.

o    THS 720. 100MHz 500MS/s. Tektronix.

o    5462A. 100MHz 200MS/s. Agilent.

o    TPS2014. 100MHz 1GS/s. Tektronix.

o    TDS220. 100MHz 1GS/s. Tektronix (x 2).

o    Agilent MSO7054A (x 2)

o    Agilent DSO9104A

o    Tektronix TPS2024

 

·         Generadores de Funciones:

o    HP 33120A

o    HP 33250A

o    Agilent E4421B

o    Agilent 83650BAsd

 

·         Sistema de desarrollo para bus CAN (test de conformidad CANoe): CANoe V7.0. VECTOR Informatik GmbH:

o    CANcasel KL Ve.0.

o    CANpiggy 251 mag.

o    CANpiggy 1054 mag.

o    CANcable set pro.

 

·         Medidor corrientes inducidas: VECTOR 2d, GE Inspection Technologies.

 

·         Medidor campos magnéticos: Gausímetro 6010, F.W. BELL.

 

·         Medidor de par: TMB 310/43150Nm 4000 rpm.

 

·         Medidor temperatura por infrarrojos: MX4 Rayte

 

·         Medidores de potencia:

o    PZ4000. DC-2MHz 5MS/s. Yokogawa (x 2)

o    LGM500. Zes Zimmer

o    SL1000 Scopecorder + 6 módulos 2 canales 10MS/s 12 bits. Yokogawa.

 

·         Multímetros digitales.

 

·         Freno dinamométrico con control dinámico de carga: 2WB115+EK+2TD115. 30 kW. Magtrol.

 

 
 

OTROS

Nº patentes: 2 (en el periodo 2013-2018)

Nº publicaciones: 29 (en el periodo 2013-2018)

 

CONOCIMIENTO

 

Personal Permanente

Titulación

Nº profesionales

Años experiencia

Área/s de conocimiento

Doctor Ingeniero

9

21

GD,RES,AUTO,VE,EPOT,BAT,TRAFO,CABLE, TIC

Ingeniero

6

7

VE,EPOT,BAT,TRAFO

Ingeniero Técnico

2

16

VE,EPOT,BAT

FP

2

16

VE,EPOT,BAT,TRAFO,CABLE,TIC

Doctorando

Área conocimiento

Nº promedio anual

GD

1

RES

1

AUTO

1

VE

2

EPOT

2

BAT

2

TRAFO

2

CABLE

1

TIC

1

Otros (PFG, PFM, etc.)

Área de conocimiento

Nº promedio anual

GD

1

RES

2

AUTO

1

VE

3

EPOT

4

BAT

3

TRAFO

2

CABLE

1

TIC

2

 



Áreas de conocimiento: Gestión de la demanda (GD), integración de renovables o recursos energéticos distribuidos (RES), protecciones y automati- zación de la red (AUTO), vehículo eléctrico (VE), electrónica de potencia (EPOT), almacenamiento (BAT), sensores (SEN), gestión de vida (VIDA), contadores inteligentes (CI), transformadores (TRAFO), conductores (CABLE), tecnologías de información y comunicación (TIC)
 

PROYECTOS

 

 

Acrónimo-Nombre

 

Ámbito

 

Año inicio/fin

 

Área/s de conocimiento

iSare

Regional (Gip.)

2010-13

GD,RES,AUTO,VE,EPOT,BAT,TRAFO,TIC

SAREBAT

Etorgai (P. V.)

2011-14

GD,RES,EPOT,BAT,TIC

HESCAP

FPVII

2009-12

EPOT,BAT

IEB

Etorgai (P.V.)

2011-13

EPOT,BAT,EV

Betraction

Etorgai (P.V.)

2014-16

EPOT,BAT,EV

eTSIN

CleanSky

2015-17

EPOT,BAT,EV

mGridStorage

Hazitek (P.V.)

2017-19

GD,RES,AUTO,VE,EPOT,BAT,TRAFO,TIC


 

[5] Regional, Nacional, Europeo, …
 
 

Planes de futuro

Los laboratorios no son estáticos y están en continuo cambio en función de los proyectos que se desarrollan en CEIT-IK4.

 
En este momento se está remodelando el Laboratorio de Electrónica de Potencia y Almacenamiento, ampliándolo hasta una capacidad de 100 kW por puesto para desarrollo de nuevos convertidores y sistemas de almacenamiento. Además, y debido a distintos proyectos realcionados con sistemas aeronáuticos, se quiere desarrollar una fuente de 400 Hz.
 
En cuanto a la pequeña microrred del Laboratorio de EERR y Eficiencia Energética, se pretende dotarle de nuevas aplicaciones y sistemas de generación y almacenamiento, así como de un control propio de la demanda y sistemas de comunicaciones.
 
Por lo que ese refiere al Laboratorio de Máquinas Eléctricas, la ampliación se está realizando desde el punto de vista de la tensión disponible (1500 V), así como desde el punto de vista de las bancadas disponibles para ensayo de los prototipos de motores y generadores. En este caso, se trabajará con potencias adecuadas a motores de tracción eléctrica para autobuses y coches autónomos. Asimismo, y en paralelo, se podrán preparar bancos de ensayo mixtos para convertidores y máquinas dedicadas tanto a sistemas de tracción eléctrica como a sistemas de generación y almacenamiento, tanto en redes inteligentes como en sistemas aeronáuticos.

 

 

  • Laboratorio de Máquinas Eléctricas

Potencia instalada de 400 kW. Barra aérea de conexión de 100 kW para distribución aleatoria de equipos.

Freno dinamométrico para caracterización dinámica de máquinas de hasta 30 kW, 15000 rpm con 200 Nm de par en parado. Dinamómetros de 10, 30 y 500 Nm.

Banco de ensayos de generadores.

Banco de ensayos de motores lineales.

Analizadores de potencia hasta 200 kW.

Cargas resistivas hasta 100 kW.

  • Laboratorio de Electrónica de Potencia

Potencia instalada de 200 kW: 4 puestos de 50 kW

- Banco de ensayos de cojinetes activos magnéticos radiales y axiales.

- Velocidad máxima de ensayo: 30000 rpm

- Sistema de adquisición de corrientes adaptable a topologías octupolares y tripolares.

- Sistema Kaman inductivo: determinación de posición de rotor. Precisión de 0.5 micras.

- Sistema de alimentación adaptable a topologías octupolares y tripolares con tensión normalizada de entrada de 400 V rms.

- Demostrador de Flywheel de alta velocidad: Energía de 2.5 MJ. Velocidad de giro: 30.000 rpm. Cojinetes magnéticos activos radiales en topología tripolar. Cojinete magnético axial de diseño combinado bobina/imán permanente. Motor/generador de imanes permanentes integrado en el sistema. Diámetro exterior del eje de rotación 240 mm. Sistema Kaman inductivo para determinación de posición del rotor.

- Demostrador de Almacenamiento por Supercondensadores. Módulo de almacenamiento de energía. Tensión máxima: 125 V. Capacidad 63 F. Energía máxima 135 Wh (Energía disponible con duty 50%: 100 Wh). Intensidad nominal 180 A. Intensidad de pico (1 segundo con duty 10%) 800 A. Sistema de ecualización de tensiones activo: Ecualizado directo por parejas buck/boost de 15 A. Sistema de control capaz de discriminar qué tarjetas de ecualización no funcionan correctamente.

- Demostradores de Almacenamiento por Baterías.

Convertidor de potencia para la realización de ciclos de carga y descarga programados de sistemas de almacenamiento electroquímicos: Potencia nominal: 40 kW. Rango de tensiones: 750 V-50 V (53 A-800 A). Frecuencia de conmutación 50 kHz.

Convertidor de potencia para la realización de ciclos de carga y descarga programados de sistemas de almacenamiento electroquímicos: Potencia nominal: 10 kW. Rango de tensiones: 250 V-50 V (53 A-800 A). Frecuencia de conmutación 100 kHz.

  • Laboratorio de EE. RR. y Eficiencia Energética

- Micro-red aislada con carga variable compuesta de un generador eólico de eje vertical de potencia de 1.8 kW, paneles fotovoltaicos de 1.5 kW de silicio monocristalino y 100 A-h de banco de baterías para almacenamiento. El control de dicha micro-red es centralizado a través de Ethernet.

- Carga de vehículo eléctrico: Conexión bus DC, control centralizado mediante PLC comandado remotamente vía Ethernet.

  • Laboratorio de Vehículos Eléctricos

Laboratorio equipado con instrumentación para ensayos de descarga y carga de baterías, electrónica de control y potencia, banco de ensayos de motores eléctricos y elevador para los vehículos.

  • Otros Laboratorios

Laboratorio de Ensayos Climáticos (-60 a 150ºC; 10 a 98% Hr)

Laboratorio de Ensayos Mecánicos (vibraciones)

Laboratorio de Compatibilidad Electromagnética - EMC: Cámara Semi-anecoica

Laboratorio de Telecomunicaciones