A continuación, puedes ver los trabajos de grado aprobados y que están en curso hasta el momento:
| Líneas de investigación | Trabajo de Grado |
| Automática y Electrónica | Nombre del Trabajo: Desarrollo de una metodología de big data para la gestión de cámaras en tiempo real en el contexto de ciudad inteligente. Nombre del Estudiante: Diego Alejandro Moreno Gallón Director Trabajo de investigación: Germán Andrés Holguín Londoño Descripción del Trabajo de Grado: El proyecto aborda la necesidad de un sistema capaz de gestionar grandes volúmenes de datos generados por cámaras de video en entornos de tráfico urbano. Se propone una metodología basada en big data y aprendizaje profundo para la detección, seguimiento y reconocimiento de placas vehiculares en tiempo real. El enfoque integra una arquitectura híbrida que combina procesamiento en el borde (edge computing) y en la nube (cloud computing), con el fin de optimizar la eficiencia y la escalabilidad. La metodología se estructura en tres componentes principales: la captura y el procesamiento de datos de video, el entrenamiento de redes neuronales para la detección y el reconocimiento óptico de caracteres (OCR), y la aplicación de algoritmos de toma de decisiones en tiempo real para una gestión más eficiente del tráfico. Este planteamiento busca reducir la congestión y mejorar la seguridad, ofreciendo análisis de alto rendimiento, generación de alertas y reportes, e identificación de patrones relevantes en el flujo vehicular. El documento describe las fases de implementación, los recursos a utilizar y el cronograma de actividades, desde la conceptualización teórica hasta la validación experimental de los resultados. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Clasificación de Zonas de Operación en Manipuladores Seriales IIndustriales Utilizando Redes Neuronales Profundas. Nombre del Estudiante: Kevin David Ortega Quiñones Director Trabajo de investigación: Germán Andrés Holguín Londoño Descripción del Trabajo de Grado: Este trabajo de grado busca desarrollar una metodología para clasificar zonas de operación en robots manipuladores industriales utilizando redes neuronales profundas y visión por computador. El proyecto se enmarca dentro de la Industria 4.0, donde es cada vez más necesario que los robots industriales puedan operar de manera segura y eficiente en entornos dinámicos y colaborativos con humanos. El objetivo principal es crear un sistema integrado con ROS (Robot Operating System) y cámaras para caracterizar áreas de trabajo, identificar zonas seguras y prohibidas, y detectar singularidades en manipuladores industriales. Para lograr esto, se plantean tres objetivos específicos: diseñar un entorno de simulación en ROS con cámaras virtuales, construir una base de datos etiquetada con información geométrica y visual del robot, y desarrollar un modelo de aprendizaje profundo basado en redes neuronales convolucionales para clasificar las áreas de trabajo. El marcoteórico abarca varios aspectos fundamentales: los principios matemáticos y cinemáticos de los robots manipuladores (incluyendo cinemática directa e inversa, cuaterniones y métodos de optimización), técnicas de visión por computador, y el uso del sistema ROS. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Procesamiento de señales EEG y EMG para el control de un sistema brazo robótico de 6 grados de libertad Nombre del Estudiante: Jhonatan Andrés Gil Pulgarín Director Trabajo de investigación: Eduardo Giraldo Suárez Descripción del Trabajo de Grado: La implementación de mecanismos capaces de interpretar las señales electroencefalográficas (EEG) y electromiográficas (EMG) son importantes para ejercer control sobre dispositivos electrónicos con el fin de aumentar las capacidades de las personas que han sufrido limitaciones neuromusculares a causa de accidentes o enfermedades crónicas. En el avance tecnológico alcanzado en las últimas décadas han estado inmersas las nuevas técnicas de EEG y EMG, como lo son los sistemas interfaz cerebro computador y las configuraciones bipolares de electrodos de superficie, usados para mejorar el proceso de adquisición y procesamiento de señales mediante métodos no invasivos, es decir, el posicionamiento físico del dispositivo se hace sobre la piel en las zonas de mayor actividad eléctrica. Tal dispositivo es la nueva forma de adquisición con un enfoque médico-mecatrónico con el fin de realizar movimientos mecánicos sobre brazos robóticos, sillas de ruedas y máquinas en general. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Análisis computacional de la radiación No ionizante en telefonía móvil sobre tejido cerebral humano usando el método FDTD y el modelo dispersivo de Cole-Cole bajo la normativa del espectro radioeléctrico colombiano. Nombre del Estudiante: Germán Enrique Guzmán Barrero Director Trabajo de investigación: Milton Humberto Medina Barreto Descripción del Trabajo de Grado: En la actualidad el amplio uso de las redes de telecomunicaciones y la gran demanda energética ha planteado la necesidad de mayor uso de espectro radioeléctrico, estos aspectos conllevan el incremento de conectividad para cumplir con las metas de competitividad propuestas en el sector industrial y comercial, este panorama incentiva la generación de conocimiento basado en evidencia científica que aporte resultados acerca del grado de exposición de las personas a la radiación de campos EM de radiofrecuencia presente en el ambiente. En Colombia se ha visibilizado por parte del MinTIC y la ANE los usos que podría tener la red de quinta tecnología 5G en diversos sectores como el industrial, agrícola y minero-energético que motivaran el estudio de posibles modificaciones al marco regulatorio con el fin de establecer el despliegue de la infraestructura 5G en el país dando cumplimiento a los límites seguros de exposición a la radiación electromagnética no ionizante. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Control de un dual active bridge para transferencia de potencia inalámbrica aplicado a la carga de vehículos eléctricos Nombre del Estudiante: Manuela Alvarez Duque Director Trabajo de investigación: Andrés Escobar Mejía Descripción del Trabajo de Grado: Este proyecto de grado pretende establecer las consideraciones y metodologías que se deben tener en cuenta para la implementación de un sistema de carga y descarga inalámbrico junto con un convertidor dc-dc para baterías a bordo de vehículos eléctricos y establecer un esquema de control Regulador Optimo Cuadrático o LQR para regulación de corriente aplicado a la carga y descarga de baterías, siendo pertinente para el desarrollo de vehículos eléctricos, y con ellos el aumento de estaciones de carga para estos donde estas deberán suplir los picos de demanda máxima de manera eficiente. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Análisis del marco regulatorio actual en cuanto aportes de potencia reactiva para proyectos fotovoltaicos de potencia declarada menor a 5MW Nombre del Estudiante: Nivelso Garcia Castaño Director Trabajo de investigación: Andrés Escobar Mejía Descripción del Trabajo de Grado: Dada la entrada de proyectos de generación de energía con fuentes no convencionales puntualmente con tecnología fotovoltaica, se han generado desafíos técnicos, comerciales y regulatorios donde este último tópico es el cual esta investigación quiere aborda mediante análisis del marco regulatorio actual en cuanto al cobro de penalizaciones económicas a los proyectos fotovoltaicos por la generación y consumo de reactivos para los auto generadores a pequeña escala y a gran escala estos últimos con potencia declarada menor a 5MW. |
| Sistemas Eléctricos y Sistemas de Producción | Nombre del Trabajo: Control predictivo basado en pasividad para microrredes DC aisladas. Nombre del Estudiante: Cristian David Nieto Puerta Director Trabajo de investigación: Walter Julián Gil González Descripción del Trabajo de Grado: La creciente integración de energías renovables en los sistemas eléctricos modernos ha impulsado el desarrollo de nuevas metodologías para evaluar su desempeño operativo. En este contexto, las microrredes DC han ganado popularidad debido a sus múltiples ventajas sobre los sistemas AC, lo que hace fundamental la investigación en su control y operación. Por ello, esta propuesta de trabajo de grado se enfoca en el estudio de nuevas estrategias de control para analizar el comportamiento dinámico de una red DC. Además, se presentan los avances más recientes en el área, identificando las brechas existentes en el conocimiento actual sobre el control de sistemas eléctricos de potencia. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Control de tensión de área amplia en redes con recursos basados en inversores. Nombre del Estudiante: Daniel Fernando Guerrero Cardona Director Trabajo de investigación: Alejandro Garcés Ruiz Descripción del Trabajo de Grado: El problema de sobre tensión en redes con alta penetración de recursos basados en inversores, es especialmente retador cuando hay una alta disponibilidad del recurso primario y una baja demanda de carga. En estas condiciones, las plantas conectadas a la red, requieren de control adecuado de inyección de tensión y potencia reactiva. Así mismo, la potencia activa debe ser limitada pues las unidades renovables tienden a suministrar su máxima disponibilidad, aumentando el riesgo de sobre tensiones en periodos de baja demanda. Además, los nuevos controles no pueden exigir a las empresas grandes infraestructuras de medición que requieran grandes recursos inviables hasta para las empresas más grandes del sector eléctrico. Por esta razón con las mediciones limitadas que tenga el sistema se pueden implementar técnicas de estimación de parámetros y técnicas de optimización para solucionar este problema. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Control predictivo basado en el modelo en sistemas hamiltonianos controlados por puertos Nombre del Estudiante: Kenneth Marín Silva Director Trabajo de investigación: Alejandro Garcés Ruiz Descripción del Trabajo de Grado: La creciente complejidad de los sistemas eléctricos de potencia ha impulsado el desarrollo de estrategias avanzadas de control, los enfoques basados en modelos matemáticos y optimización han demostrado ventajas significativas. En particular, el control predictivo basado en el modelo permite incorporar restricciones y aprovechar la convexidad de su función objetivo. Sin embargo, su desempeño depende de la precisión del modelo empleado. En este sentido, se plantea el desarrollo de un paquete en Julia que permita modelar sistemas bajo una estructura hamiltoniana controlada por puertos, facilitando la formulación y ejecución de controles óptimos. Además, se propone que el paquete incluya herramientas para determinar el punto de equilibrio del sistema mediante un optimizador, graficar la dinámica del sistema cuando sea posible y, en términos de control, identificar los límites operativos dentro de los cuales el sistema permanece estable. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Desarrollo de una estrategia para mejorar el desempeño del relé de distancia aplicado a redes de distribución activas, considerando la influencia de los modelos de carga. Nombre del Estudiante: Daladier Osorio Vásquez Director Trabajo de investigación: Juan José Mora Flórez Descripción del Trabajo de Grado: El enfoque está en el desarrollo de una estrategia para mejorar el desempeño de los relés de distancia en redes de distribución activas (ADN), considerando la influencia de los modelos de carga. Con la integración de recursos energéticos distribuidos (DER) y la evolución de las redes hacia sistemas más dinámicos, los relés de distancia enfrentan nuevos desafíos operativos. Estos dispositivos, diseñados principalmente para redes de transmisión balanceadas, deben adaptarse a las características de las redes de distribución activas, que presentan flujos bidireccionales, desequilibrios y la presencia de cargas con comportamientos no lineales. La resistencia de falla y los armónicos generados por fuentes integradas también pueden afectar su desempeño. Sin embargo, la influencia de los modelos de carga en la precisión de estos relés sigue siendo una cuestión poco estudiada. El objetivo principal es proponer una estrategia que aborde estos problemas mediante la creación de un algoritmo que ajuste los relés de distancia a las condiciones de ADN, mejorando su capacidad para detectarfallas con precisión y garantizar la confiabilidad del sistema eléctrico. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Determinación de la huella de carbono en la fabricación de aisladores solidos de porcelana y resinas epóxicas para transformadores de distribución. Nombre del Estudiante: Orlando Giraldo Montoya Director Trabajo de investigación: Juan José Mora Flórez Descripción del Trabajo de Grado: Este trabajo de investigación analiza las características del proceso productivo actual de aisladores tipo sólido para transformadores de distribución y efectúa una evaluación ambiental utilizando la metodología de la serie ISO 14000, específicamente las normas ISO 140 40 e ISO 14044 de análisis de ciclo de vida (ACV) de estos productos y la norma ISO 1406 4-1 para contabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero de la producción de aisladores sólidos, estableciendo así su huella de carbono. Se hace un análisis comparativo de los 2 materiales aisladores más utilizados en la fabricación de estos elementos, porcelana y resina epóxica, con el fin de encontrar posibles diferencias que hagan mas amigable el proceso con uno de ellos y se entrega un portafolio de medidas sugeridas para contribuir con la reducción de huella de carbono en la industria de estas componentes de transformadores para el 2050. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Modelo de ubicación y dimensionamiento óptimo de sistemas fotovoltaicos en redes en corriente continua bipolares. Nombre del Estudiante: Andrés Felipe Buitrago Velandia Director Trabajo de investigación: Walter Julián Gil González Descripción del Trabajo de Grado: Los sistemas eléctricos DC bipolares son una alternativa discutida en el mundo académico para distribuir la energía eléctrica, dado que tienen mayor capacidad de corriente, menos pérdidas de potencia, facilidad de incorporar DG como PV, PCH, y tecnologías como EES y EV, entre otras virtudes. Las DG tienen un costo menor de inversión y bajos precios de energía, pero son variables en el tiempo, aun así, son una alternativa para mitigar los costos crecientes de energía en sistemas tradicionales AC. Por tal motivo, en este documento se propone implementar un modelo de ubicación y dimensionamiento óptimo de generadores fotovoltaicos en sistemas eléctricos de potencia en DC bipolares en el entorno de GAMS. Luego, se propone implementar una técnica hibrida empleando el VSA para generar soluciones candidatas de ubicación y dimensionamiento de PV para luego ser implementado en un modelo linealizado mediante la aproximación de Taylor y McCormick en CVX de Matlab de sistemas DC bipolares. La función objetivo es la minimización de costos anuales de operación, considerando costos de operación, inversión y mantenimiento. Finalmente se comparan y discuten los resultados obtenidos en ambos entornos. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Nombre del Trabajo: Análisis y solución del problema de ruteo de vehículos y manejo de inventarios abierto Nombre del Estudiante: Carlos Arturo Salazar Vargas Director Trabajo de investigación: Eliana Mirledy Toro Ocampo Descripción del Trabajo de Grado: El (IRP) es una combinación de problemas de manejo de inventarios y ruteo de vehículos en la que un proveedor debe entregar sus productos a un conjunto de clientes dispersos geográficamente a lo largo de un horizonte de planificación. Se debe determinar cuál será el conjunto de rutas y el volumen de producto para enviar a cada cliente buscando que se minimicen los costos de almacenamiento y de distribución. A diferencia del problema clásico de ruteo de vehículos, la cantidad a enviar a cada cliente se convierte en una variable de decisión, por lo cual no necesariamente se debe visitar a todos los clientes en todos los periodos de tiempo, teniendo en cuenta que, los niveles de inventario almacenados en las bodegas de los clientes deben ser suficientes para cubrir la demanda en los días que no son visitados por algún vehículo. También, teniendo en cuenta la limitación que poseen muchas empresas para adquirir y mantener una flota de vehículos propia, ocasionando que deban tercerizar el servicio de transporte de mercancías para así entregar sus productos al consumidor final en los tiempos establecidos, se planea utilizar el problema combinado de ruteo de vehículos y manejo de inventarios abierto (OIRP) a fin de proporcionar una respuesta oportuna que satisfaga las necesidades de los clientes. Este enfoque permite generar rutas abiertas por lo que el vehículo no retorna al depósito al visitar al último cliente, lo que mejora el desempeño computacional del modelo y permite obtener soluciones en un menor tiempo. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Título del Trabajo: Optimización económica de dispositivos FACTS en sistemas de transmisión de energía eléctrica Nombre del Estudiante: Javier Alejandro Marín Quesada Director Trabajo de investigación: Laura Mónica Escobar Vargas Descripción del Trabajo de Grado: Actualmente los sistemas eléctricos de potencia se ven afectados por el incremento de la demanda energética mundial, provocando que, en gran parte de la mayoría de los países del mundo, los sistemas de transmisión trabajen dentro de sus límites máximos, ocasionando altos costos de congestión de los flujos de carga en dichos sistemas. Dentro de las posibles alternativas que existen para solucionar estos problemas técnicos, se encuentran: • Las construcciones de nuevas líneas de transmisión (Poco atractiva esta solución, por los elevados costos de inversión, razones políticas y temas ambientales). • Instalar nuevas unidades de generación en los nodos donde se encuentran las congestiones en las redes de transmisión. (En ocasiones resulta más costosa que la solución anterior, generando precios marginales locales y generando algunos problemas técnicos adicionales como perdidas en líneas de transmisión en otros puntos.). • Los sistemas flexibles de transmisión (FACTS) son una solución que permiten aumentar la capacidad de transferencia de potencia, alivian la congestión, y minimizan la reprogramación de unidades de generación. Es por ello que los dispositivos FACTS (Flexible AC Transmission Systems) cada día están cobrando mayor importancia dentro de los sistemas de transmisión de energía eléctrica, por contar con estas bondades de ayudar a minimizar las pérdidas de potencia y desviaciones de voltaje, así como permitir aumentar los flujos de potencia dentro de corredores donde regularmente existen restricciones. Estos dispositivos FACTS son eficientes y generan beneficios en las redes de transmisión dependiendo del tamaño, la localización y el tipo de dispositivo que se implemente. En la mayoría de las ocasiones no es sencillo determinar la ubicación y tamaños adecuados para extraer el mayor beneficio y al menor costo, es por ello que planteamos realizar la implementación en el sistema eléctrico colombiano y solucionar el flujo de potencia optimo, a través de un algoritmo genético de optimización Chu-Beasley, con el fin de realizar una planeación optima y económica del sistema. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Título del Trabajo: Estudio del impacto de la complementariedad del hidrógeno con otros energéticos Nombre del Estudiante: Laura Salazar Peña Director Trabajo de investigación: Carlos Arturo Saldarriaga Cortés Descripción del Trabajo de Grado: Este trabajo de investigación busca evaluar el impacto del hidrógeno en las redes de electricidad y gas natural, cuando este se inyecta como una mezcla gas-hidrógeno, para realizar una gestión de la operación de manera integrada de las redes de electricidad y gas natural utilizando una programación lineal entera mixta en el software GAMS y una base de datos acondicionada para dicho fin que contenga parámetros de la red eléctrica, gas natural y del electrolizador, el cual es el dispositivo que produce el hidrógeno. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Título del Trabajo: Precios nodales en Colombia: impacto sobre los usuarios debido a la migración a un nuevo esquema de formación de precios Nombre del Estudiante: Laura Berrío Mesa Director Trabajo de investigación: Harold Salazar Isaza Descripción del Trabajo de Grado: Con el desarrollo del presente trabajo de grado se determina el impacto sobre los usuarios debido a la migración a un esquema de formación de precios conocido como precios nodales marginales en el sector eléctrico. El alcance es establecer la conveniencia de dicha migración, desde el punto de vista de la demanda, en contraste con las políticas actuales y corrientes de una formación de precio uninodal (calculado en un único nodo donde se realizan las transacciones del mercado de compra y venta de energía, sin considerar restricciones). —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Título del Trabajo: Modelo de optimización para maximizar la capacidad de alojamiento mediante la reconfiguración del sistema de distribución considerando restricciones de calidad de tensión. Nombre del Estudiante: Kevin Alejandro López Hernández Director Trabajo de investigación: Walter Julián Gil González Descripción del Trabajo de Grado: Se propone mejorar la capacidad de alojamiento (HC) de diferentes sistemas de prueba mediante la reconfiguración de la red eléctrica. Para ello, se mantendrá la topología radial y se considerarán variables de calidad de potencia como la estabilidad del perfil de tensión y la cargabilidad de las líneas. Además, este enfoque se implementará bajo diferentes condiciones de operación, para obtener información sobre la ubicación y el tamaño óptimo de la generación distribuida (GD), en las diferentes topologías de red. La idea es aliviar los impactos de la integración de generación distribuida, mediante la reconfiguración de la red, lo que mejora la calidad de la energía y aumentar la eficiencia del sistema eléctrico. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Título del Trabajo: Modelo de uso de vehículos eléctricos como fuente de energía alternativa considerando incertidumbre de precios y degradación de baterías Nombre del Estudiante: Carlos David Molina Salas Director Trabajo de investigación: Walter Julián Gil González Descripción del Trabajo de Grado: El proyecto de investigación que se describe en el nombre de la propuesta tiene como objetivo principal el desarrollo de una metodología que permita implementar el vehículo eléctrico (VE) como fuente alternativa de energía en una vivienda, implementando el esquema “vehicle to home” (V2H). La investigación se enfocará en obtener el mayor beneficio económico al usuario que implemente el esquema V2H, considera variabilidad en los costos de la energía, costos asociados al cambio de la batería por degradación y patrones de conducción variables. El proyecto busca establecer bajo que escenarios de las variables mencionadas, se obtiene beneficio monetario al usuario y evalúa la viabilidad de implementación de los escenarios encontrados. El proyecto está diseñado para ser ejecutado en casos donde se tenga variabilidad en el precio de la energía, como en países europeos. Para llevar a cabo el proyecto se requiere de conocimientos en algoritmos, métodos numéricos y optimización. Con la realización del proyecto se espera contribuir al estudio de sistemas eléctricos y a impulsar el uso de VE. —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— Título del Trabajo: Ubicación y dimensionamiento óptimo de dispositivos electrónicos en sistemas de distribución considerando estaciones de carga de vehículos eléctricos Nombre del Estudiante: Carlos Esteban Bravo Herrera Director Trabajo de investigación: Walter Julián Gil González Descripción del Trabajo de Grado: El proyecto de investigación que se describe en el nombre de la propuesta tiene como objetivo principal el desarrollo de un sistema que permita analizar el impacto de la movilidad eléctrica en el sistema de distribución de energía eléctrica de media tensión, considerando la implementación de puntos de carga para vehículos eléctricos. La investigación se enfocará en el análisis de dispositivos electrónicos, como reguladores de tensión, generación distribuida y capacitores, para modelar el sistema de distribución y desarrollar un modelo matemático que permita evaluar el impacto de estos dispositivos en la red eléctrica. El proyecto también incluye la propuesta de una metodología para la ubicación óptima de los dispositivos electrónicos y el desarrollo de un algoritmo de optimización que permita mejorar el desempeño del sistema. El proyecto está diseñado para ser ejecutado en un horizonte temporal de tres años, con el objetivo de responder a las exigencias del Código de Redes. Para llevar a cabo el proyecto se requiere de conocimientos en algoritmos, métodos numéricos y optimización. Con la realización del proyecto se espera contribuir al diseño de un sistema energético más eficiente y sostenible. |
Actualizada: 8 de agosto de 2025 2:18 PM
Fecha de Publicación: 22 de febrero de 2023 8:35 PM
Categorías: Noticias de Interés