Electrónica en los Sistemas de Energías Renovables
(Curso Académico 2022 - 2023)

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• IP6 - Conocimientos y capacidades para realizar verificación y control de instalaciones, procesos y productos.
• IP7 - Conocimientos y capacidades para realizar certificaciones, auditorías, verificaciones, ensayos e informes.

• TI1 - Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas de generación, transporte y distribución de energía eléctrica.
• TI6 - Conocimientos y capacidades que permitan comprender, analizar, explotar y gestionar las distintas fuentes de energía.
• TI7 - Capacidad para diseñar sistemas electrónicos y de instrumentación industrial.

• IE6 - Capacidad para abordar la problemática inherente a la electrónica de potencia y la generación de la energía eléctrica.

• CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
• CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
• CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
• CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
• CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

CONTENIDOS TEÓRICOS.
- Profesor: Sergio Rodríguez Buenafuente

T1. Presentación - Sistemas de energías renovables. Tipos y relaciones de energías.

• Solar Térmica.
• Hidráulica.
• Marina: oleaje, mareas y corrientes.
• Biotérmica: biodiese y bioetanol.
• Geotermica.
• Hidrógeno: producción, baterías y motores.
• Fotovoltaica.
• Eólica.

T2. Eléctrónica en los sistemas de energías renovables.

• Circuitos básicos convertidores: ac-dc (rectificadores), dc-dc (troceadoes), dc-ac (inversores) y ac-ac (cilcoconvertidores).
• Estado estacionario, transitorios, estabilidad y eficiencia de los circuitos básicos.
• Circuitos adicionales: seguidor de punto de máxima potencia( MPPT), arranque suave, enganche de fase, "power-good", fuentes auxiliares y circuitos de "standby", filtros para tensión de red, etc.
• Protecciones: subtensiones, sobretensiones, sobrecorrientes, cortocircuitos, temperatura.
• Sensores.

T3. Generadores de electricidad con energías renovables.

• Celda fotovoltaica: circuito equivalente. Características físicas y eléctricas del generador fotovoltaico. Conexión de celdas entre sí. El ensombrecimiento parcial de un panel fotovoltaico. El diodo derivación y de bloqueo.
• Generadores rotóricos: circuito equivalente.
• Generadores químicos: baterías, tipos, características y circuitos equivalentes.

T4. El simulador por ordenador de sistemas de potencia. Modelo del transformador. Modelo de interruptor ideal.
T5. Sistemas electrónicos de potencia en sistemas de energías renovables.

• El MPPT. Clases. Circuitos electrónicos para llevar a cabo el MPPT.
• Regulación y monitorización de baterías: BMS (Battery Management System).
• Elevadores de tensión: tipos y características.
• Inversores: tipos y carácterísticas.
• Sistemas de enganche a la red.
• Control dinámico del factor de potencia.

T6. Micro-redes.

• Definición y evolución.
• Transformadores para micro-redes.

CONTENIDOS PRÁCTICOS.
- Profesor/a: Sergio Rodríguez Buenafuente

P0. Uso del simulador: creación de modelos, moduladores pwm.
P1. Simulación de un generador fotovoltaico con MPPT.
P2. Comparación de topologías de inversores.
P3. Simulación de un generador eólico.
P4. Simulación de una micro-red.

En virtud de lo dispuesto en la normativa autonómica (Decreto 168/2008, de 22 de julio ) un 5% del contenido será impartido en inglés, por lo tanto, se solicitará a los alumnos que realicen trabajos en donde la información y la documentación técnica se encuentre escrita en idioma inglés. 

La metodología docente de la asignatura consistirá en:
- Clases teóricas y prácticas (2 horas/semana), a lo largo de las cuales se explicarán los contenidos teóricos del temario y se resolverán problemas que ayuden a entender el contenido de esta asignatura.
- Clases prácticas de simulación. Cuando sea oportuno se indicará algunos casos prácticos en donde deberán aplicar los conocimientos introducidos y desarrollados previamente, y para lo cual deberán hacer uso del software de simulación específico del tema.
- Trabajo grupal: diseño de un sistema electrónico relacionado con alguno de los temas.
 

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	14,00	0,00	14,0	[CB8], [CB6], [IE6], [TI6], [TI1], [IP7], [IP6]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)	7,00	0,00	7,0	[CB10], [CB8], [CB6], [IE6], [TI6], [TI1], [IP7], [IP6]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	2,00	0,00	2,0	[CB9], [CB6], [TI7], [TI6]
Realización de trabajos (individual/grupal)	1,00	9,00	10,0	[CB10], [CB9], [CB7], [TI7], [TI6]
Estudio/preparación de clases teóricas	0,00	20,00	20,0	[CB9]
Estudio/preparación de clases prácticas	0,00	10,00	10,0	[CB9], [TI7], [TI6]
Preparación de exámenes	0,00	6,00	6,0	[CB9], [TI7], [TI6]
Realización de exámenes	3,00	0,00	3,0	[CB9], [TI7], [TI6]
Asistencia a tutorías	3,00	0,00	3,0	[CB9]
Total horas
Total ECTS

/4/  Power electronics : converts, applications, and design / Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins (2003) - Power electronics : converts, applications, and design / Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins (1995) 
/1/ Electrónica de potencia : circuitos, dispositivos y aplicaciones / Muhammad H. Rasid (2004)
/2/ Wind and solar power systems / Mukund R. Patel (1999)
/3/ Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica / coordinadores, José Luis Rodríguez Amenedo, Santiago Arnalte Gómez, Juan Carlos Burgos Díaz (2003)

/1/ Electrónica de potencia / Daniel W. Hart; traducción Vuelapluma; revisión técnica Andrés Barrado Bautista...[et.al.] (2004)
/2/ Electrónica industrial : dispositivos, máquinas y sistemas de potencia industrial / James T. Humphries, Leslie P. Sheets (1996)
/3/ Renewable energy / Godfrey Boyle (2004)
/6/ Electrónica de potencia : Convertidores AC-DC / J.D. Aguilar Peña, Francisco Martínez Hernández, Catalina Rus Casas (1996)

Programas de simulación por ordenador disponibles en el aula de ordenadores.

La evaluación de la asignatura se rige por el Reglamento de Evaluación y Calificación del Universidad de La Laguna (Boletín Oficial de la Universidad de La Laguna de 23 de junio de 2022), o el que la Universidad tenga vigente, además de lo establecido en la Memoria de Verificación o Modifica vigente.

A - Con evaluación continua:
PRUEBAS EVALUABLES
1 PRUEBA OBJETIVA [50% de la nota total]: preguntas y problemas sobre el temario realizadas el día de la convocatoria oficial.
Descripción de la prueba:
- Cada pregunta constará de una parte básica que puntuará como máximo un 6.
- Cada pregunta constará de una parte avanzada que puntuará como máximo un 4.
- La puntuación máxima de cada pregunta será de 10.
- La nota de la prueba será la suma de la puntuación obtenida en cada pregunta divida por el número de preguntas. La nota máxima de la preuba será de 10.
Criterio de corrección:
- Se corregirá primero la parte básica de cada pregunta. Si la nota media de todas las partes básicas es menor o igual a 3.5, NO SE CORREGIRÁN LAS PARTES AVANZADAS Y L A NOTA DE LA PRUEBA SERÁ LA OBTENIDA EN LA PARTE BÁSICA.
- Si la nota media de todas las partes básicas es mayor de 3.5, se procederá a corregir las partes avanzadas.

2 TRABAJO O PROYECTO [30% de la nota total]: diseño de un circuito de electrónica de potencia.
Descripción de la prueba:
- El profesor propondrá un circuito relacionado con alguno de los temas y determinará los requerimientos mínimos del circuito.
- Cada alumno/a diseñará teóricamente el circuito, eligiendo la topología que considere más adecuada y dimensionando todos los elementos presentes.
- Cada alumno/a simulará su diseño.
- Cada alumno/a elaborará un informe del diseño indicado las especificaciones del mismo, e interpretando las posibles discrepancias entre el cálculo teórico y la simulación.
- Cada alumno/a defenderá su diseño ante el resto de alumnado y el profesor y deberá contestar a las preguntas que se le formulen.
Criterio de corrección:
- El circuito debe ejecutar su función y cumplir con los requisitos mínimos indicados por el profesor.
- La memoria del diseño deber concisa, exacta, precisa, escrita con el lenguaje técnico adecuado y debe contener las referencias utilizadas.
- La defensa del proyecto debe dejar patente el dominio de la tarea realizada.

3 INFORME MEMORIA DE PRÁCTICAS [20% de la nota total]: 
Descripción de la prueba:
- De cada práctica se solicitará un informe que contenga la respuesta a las posibles preguntas presentes en el enunciado de la misma.
- De cada práctica se solicitará la entrega de la simulación realizada y se verificará el correcto funcionamiento de la misma.
- De cada práctica se solicitará un estudio de los resultados obtenidos con la simulación con especial atención a los valores que resulten diferentes de lo esperado. 

CRITERIOS PARA OPTAR A LA MODALIDAD A DE EVALUACIÓN CONTINUA
- Se deben realizar todas las prácticas. Si falta alguna de las prácticas solicitadas, la nota de la prueba será 0.
- La entrega del diseño o proyecto es obligatoria.

De acuerdo con el artículo 4.7 del Reglamento de Evaluación y Calificación, la entrega del diseño y de las prácticas consume la convocatoria de evaluación continua, es decir, si una persona entrega el diseño y alguna de las prácticas, se considera que ha concurrido a la convocatoria, independientemente de si se presenta a la prueba final o no. En este último caso, la nota de la convocatoria será la suma de las calificaciones obtenidas en las prácticas y en el diseño.

La modalidad de evaluación continua SE MANTIENE PARA LA SEGUNDA CONVOCATORIA, siendo recuperable en dicha convocatoria aquellas pruebas no superadas en la evaluación continua.

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B - Evaluación única:
PRUEBAS EVALUABLES
1 PRUEBA OBJETIVA [50% de la nota total]: preguntas y problemas sobre el temario realizadas el día de la convocatoria oficial.
Descripción de la prueba:
- Cada pregunta constará de una parte básica que puntuará como máximo un 6.
- Cada pregunta constará de una parte avanzada que puntuará como máximo un 4.
- La puntuación máxima de cada pregunta será de 10.
- La nota de la prueba será la suma de la puntuación obtenida en cada pregunta divida por el número de preguntas. La nota máxima de la preuba será de 10.
Criterio de corrección:
- Se corregirá primero la parte básica de cada pregunta. Si la nota media de todas las partes básicas es menor o igual a 3.5, NO SE CORREGIRÁN LAS PARTES AVANZADAS Y L A NOTA DE LA PRUEBA SERÁ LA OBTENIDA EN LA PARTE BÁSICA.
- Si la nota media de todas las partes básicas es mayor de 3.5, se procederá a corregir las partes avanzadas.

2 PRUEBA DE DESARROLLO [50% de la nota total]: simulación de un circuito relacionado con alguno de los temas realizado el día de la convocatoria oficial.
Descripción de la prueba:
- El profesor propondrá un circuito relacionado con alguno de los temas y determinará los requerimientos mínimos del circuito.
- El/la alumno/a diseñará teóricamente el circuito, eligiendo la topología que considere más adecuada y dimensionando todos los elementos presentes.
- El/la alumno/a simulará su diseño y responderá a las preguntas que figuren en el enunciado.
- Se deberán entregar los cálculos realizados, la simulación ejecutada y la respuesta a las preguntas.
Criterio de corrección:
- Selección de una topología adecuada.
- Correción en los cálculos realizados para dimensionar los elementos presentes.
- Correcto funcionamiento de la simulación.

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas objetivas	[CB9], [CB6], [IE6], [TI6], [TI1], [IP7], [IP6]	Los resultados obtenidos sean ser correctos y debidamente justificados. La utilización correcta de las unidades, y los esquemas o las representaciones gráficas. Las explicaciones deben ser claras y concisas.	50,00 %
Trabajos y proyectos	[CB10], [CB9], [CB8], [CB6], [IE6], [TI7], [TI6], [TI1]	Estar presentadas en tiempo y forma. Utilizar correctamente las unidades, y los esquemas o representaciones gráficas. Explicaciones claras y concisas. Simulaciones operativas. Memoria bien estructurada, y cumplimiento con los requerimientos del profesor. Defensa bien organizada.	30,00 %
Informes memorias de prácticas	[CB9], [CB7], [CB6], [TI7]	Estar presentadas en tiempo y forma. Utilizar correctamente las unidades, y los esquemas o representaciones gráficas. Explicaciones claras y concisas. Corrección en los cálculos. Correcto funcionamiento de las simulaciones. Correcta interpretación de los resultados.	20,00 %

* La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	T1	Introducción. Clase de teoría	2.00	0.00	2.00
Semana 2:	T1,T2	Clase de teoria.	2.00	3.00	5.00
Semana 3:	T2	Clase práctica	1.00	3.00	4.00
Semana 4:	T2	Clase teórica.	2.00	3.00	5.00
Semana 5:	T3	Clase de teoria.	2.00	3.00	5.00
Semana 6:	T3	Clase práctica.	2.00	3.00	5.00
Semana 7:	T3	Clase práctica	2.00	3.00	5.00
Semana 8:	T3	Clase de teoria.	2.00	3.00	5.00
Semana 9:	T4	Clase de teoria.	2.00	3.00	5.00
Semana 10:	T5	Clase práctica	2.00	3.00	5.00
Semana 11:	T5	Clase de teoría	2.00	3.00	5.00
Semana 12:	T5	Clase de teoria.	2.00	3.00	5.00
Semana 13:	T5	Clase práctica	2.00	3.00	5.00
Semana 14:	T5 yT6	Clase práctica y seminario	2.00	3.00	5.00
Semana 15:	Semanas de 15 a 16: estudio, preparación y evaluación.	Realización de prueba objetiva. Entrega de los trabajos encargados durante el curso.	3.00	6.00	9.00
Total			30.00	45.00	75.00